【正文】 S2)(πΦ2/4λS2)]}=20log{[(1/2S1)(1/S1)1/2]/[(1/S2)(π/λS2)]}=20log{(λS22)/[2S1(S1)1/2]=△dB=[△dB/(φ2Φ2)]+αS2+4dB=++4=≈26dB先將衰減器置于26dB處，Φ14mm，45176。斜探頭在試塊上適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)增益，使埋深60mm的φ2mm長(zhǎng)橫孔的最大回波高度達(dá)到人為高度（80%），然后將衰減器調(diào)到0dB，即提高增益26dB，此時(shí)儀器和探頭組合具有在深度150mm處的工件上發(fā)現(xiàn)Φ2mm平底孔缺陷當(dāng)量的靈敏度，測(cè)得探頭前沿到試塊端面的水平距離為86mm，探測(cè)深度距離為80mm的φ1x6mm橫孔，測(cè)得探頭前沿到試塊端面的水平距離為86mm，求此探頭的tgβ=?和探頭的前沿長(zhǎng)度L=？答：此探頭的tgβ=，探頭的前沿長(zhǎng)度L=14mm ，、20mm直徑的直探頭，Φ2mm靈敏度作超聲探傷，發(fā)現(xiàn)距離探測(cè)面210毫米處有一缺陷，其反射波衰減20dB后達(dá)到基準(zhǔn)波高，求該缺陷的平底孔當(dāng)量直徑是多少？答：，應(yīng)選用折射角為多少的探頭？解：為保證管內(nèi)壁的缺陷能被發(fā)現(xiàn)，聲束必須與內(nèi)壁相切：sinβ=r/R=90/150=，β=176。答：176。（Cu）的縱波聲速為4700m/s，試求其橫波聲速？解：已知CL=4700m/s，σ=，求CSCL/CS=[2(1σ)/(12σ)]1/2=[2()/()]1/2= CS=4700/=2260(m/s)，鋼的表面波聲速為2980m/s，如制作表面波斜探頭，入射角應(yīng)為多少度？解：sinαR=CL1/C2R，已知CL1=2730m/s，C2R=2980m/s，∴ αR=sin1(CL1/C2R)=sin1(2730/2980)=sin1() αR=176。（Ti）材聲速CL=5990m/s，CS=2960m/s，空氣中聲速CL=340m/s，試計(jì)算鈦材中第三臨界角為多少度？解：sinα3＝CS1/CL1＝2960/5990＝ ∴α3＝sin1()≈176。（，Φ20mm）直探頭檢驗(yàn)400mm厚鋼鍛件，材料衰減系數(shù)α1=，將200mm厚鋼試塊底波調(diào)節(jié)到50dB進(jìn)行探傷（試塊α2=，聲速CL均為5900m/s），求：①試計(jì)算探傷靈敏度為當(dāng)量多少mm？②探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷：深250mm，波幅為23dB，求此缺陷當(dāng)量？解：①耦合差△39。=，聲程差△39。39。=20lg(x2/x1)=20lg(400/200)=6dB，衰減差△39。39。39。=2x400a1－2x200a2=82=6dB∴XB=400mm處，底波與探傷靈敏度當(dāng)量平底孔波高dB差：△=50△39?！?9。39?！?9。39。39。==由△=20lg(2λXB/πΦ2)= 得Φ2=2λXB/[π()]=()/()=9 探傷靈敏度為Φ=3(mm)②衰減差△39。=2(XB－Xf)α=2x(400250)=3dB，Xf=250mm處缺陷波高與XB=400mm處Φ=3mm孔波高dB差：△=23△39。0=233=20dB，缺陷當(dāng)量：Φf=Φ3(Xf/XB)(1020/40)=3x(250/400)=6(mm)（ 13x13mm tgβ=1）斜探頭，檢驗(yàn)Φ1000x90mm蓄勢(shì)器縱縫，儀器掃描利用RB—2試塊作深度1:1調(diào)節(jié)，探傷中在水平刻度60mm處有一缺陷波，試確定缺陷深度和水平距離（弧長(zhǎng)）？解：已知d=60mm，K=1，R=1000/2=500（mm）①缺陷徑向深度：H=R[(Kd)2+(Rd)2]1/2=500[(1x60)2+(50060)2]1/2=500444=56(mm)②缺陷水平距離（弧長(zhǎng)）：L=Rθ=Rtg1[Kd/(Rd)]≈RKd/(Rd)=500x60/(50060)≈68(mm)=2（tgβ=2）斜探頭在RB2試塊（見33題圖）上（Cs1=3200m/s），按水平1:1調(diào)節(jié)儀器掃描比例，現(xiàn)檢驗(yàn)厚度T=25mm某合金焊縫（Cs2=3000m/s），探傷中在水平刻度36mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷波，求此缺陷深度？解：設(shè)：x1，l1，d1，K1分別為鋼中的聲程，水平距離，深度和探頭K值，X2，d2，K2分別為合金中的聲程，深度和探頭K值，K1=2，∴sinβ1=sin(tg12)=，β2=sin1[sinβ1(CS2/CS1)]=sin1()=≈57176。K2=tgβ2≈，由x1/x2=CS1/CS2=d1(K12+1)1/2/d2(K22+1)1/2得：d2=CS2d1(K12+1)1/2/CS1(K22+1)1/2，已知d1=l1/K1=36/2=18(mm)，d2=3000x18x(22+1)1/2/3200x(+1)1/2≈21(mm)=1（tgβ=1）斜探頭（CL1=2700m/s，鋼Cs=3200m/s），檢驗(yàn)?zāi)撤N硬質(zhì)合金焊縫（Cs=3800m/s），其實(shí)際K值為多大？解：設(shè)CS2，β1，K1為鋼中聲速，折射角，及探頭K值，CS239。，β2，K2為合金中聲速，折射角及探頭實(shí)際K值。則：β1=tg1K1=tg11=45176。，sinβ1=，sinα=sinβ1(CL1/CS2)sinβ2=sinα(CS2/CL1)=sinβ1(CL1/CS2)(CS239。/CL1)=sinβ1(CS239。/CS2)=(3800/3200)=β2=176。，K2=tgβ2=≈，用單斜探頭作周向檢驗(yàn)。楔塊底面磨成與鋼管曲面相吻合后，探測(cè)鋼管內(nèi)表面校準(zhǔn)槽，測(cè)得一次波聲程為30mm。試計(jì)算修磨后探頭折射角為多少度？解：已知：R=320/2=160(mm)，r=Rt=16020=140(mm)，W1=30mm，根據(jù)余弦定理：r2=R2+W122RW1cosβcosβ=(R2+W12r2)/2RW1=(1602+3021402)/(2x160x30)=6900/9600=，β=cos1()=44176。，有機(jī)玻璃透鏡曲半徑為22mm，試求偏心距（平均值）和水層距離？（有機(jī)玻璃：CL=2700m/s，水：CL=1500m/s；鋼：CL=5900m/s，CS=3200m/s）。解：設(shè)偏心距平均值為x，x=(1/2)(RCL2/CL3＋rCL2/CS3)，已知R=42/2=21mm，r=Rt=215=16mmx=(1/2)(21x1500/5900+16x1500/3200)=(+)/2=(mm)，焦距：f=[C1/(C1C2)]r 已知r=22mm f=[2700/(27001500)]x22=(mm)，水層距離：H=f(R2x2)1/2=()1/2==(mm)，透鏡材料為環(huán)氧樹脂（CL=2650m/s），要求水層厚度15mm，偏心距x=8mm，試計(jì)算透鏡的曲率半徑？（水中CL=1500m/s）。解：焦距：f=H+(R2x2)1/2，已知H=15mm，R=50/2=25mm，x=8mm，f=15+(25282)1/2=15+=(mm)曲率半徑：r=[(C1C2)/C1]f=[(26501500)/2650]=(mm)，已知水中CL2=1500m/s，鋼中CL3=5900m/s，水層厚度H=60mm。欲使超聲束聚焦于鋼板上表面以下10mm處，選用聲速CL1=2600m/s的環(huán)氧樹脂作聲透鏡，試計(jì)算透鏡曲率半徑？解：焦距f39。=H+L，已知H=60mm，L=10mm，f39。=60+10=70(mm)，水中焦距f為：f=f39。+L(CL3/CL2)=70+10x(5900/1500)≈109(mm)曲率半徑r為：r=(CL1CL2/CL1)f=[(26001500)/2600]x109≈46(mm)(，Φ20mm)，用三次重合法檢驗(yàn)T=80mm厚鋼板，已知水中CL=1500m/s，鋼中CL=5900m/s，求鋼中近場(chǎng)長(zhǎng)度？解：水層厚度：L=nT/4=3x80/4=60(mm)，波長(zhǎng)：λ2=CL2/f=(mm)鋼中剩余近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度為：N=N2L(C1/C2)=(D2/4λ2)L(C1/C2)=(202/)60x(1500/5900)≈27(mm)=7400m/s，PZT的頻率常數(shù)Nt=2200Hzm，如制成頻率相同的晶片，兩者的厚度比為多少？解：設(shè)鈮酸鋰晶片厚度為t1，則Nt1=f1t1=C1/2，PZT晶片厚度為t2，則Nt2=f2t2=C2/2∵Nt2=2200Hzm ∴C2=2xNt2=2x2200=4400(m/s)，∵f1=f2，∴t1:t2=Nt1:Nt2=C1:C2=7400:4400=1:（2MHz，Φ14mm，tgβ=）斜探頭，探測(cè)鋼中（Cs=3200m/s）聲程均為200mm（楔塊中聲程忽略不計(jì)），孔徑均為2mm的平底孔、橫孔、球孔。試計(jì)算說明哪個(gè)反射體的回波最高？反射波高各相差多少dB？解：鋼中橫波波長(zhǎng)λ=Cs/f=(mm)①橫孔、平底孔反射波高dB差為：△=20lg(Hφ/HΦ)=20lg[λ(2xφ)1/2/πΦ2]，已知x=200mm，Φ=φ=2mm，∴ △=20lg[(2x2x200)1/2/π22]=≈11dB②球孔、平底孔反射波高dB差為：△=20lg(Hd/HΦ)=20lg[λd/πΦ2]，已知d=Φ=2mm，∴ △=20lg(22)=20lg()≈12dB計(jì)算結(jié)果說明橫孔反射體回波最高，橫孔反射波高比平底孔高約11dB，平底孔比球孔高約12dB解：遠(yuǎn)場(chǎng)中平底孔和長(zhǎng)橫孔反射波聲壓可近似表示如下：平底孔反射波的聲壓 PD=P入(πD2/4λS)，式中P入平底孔上的入射波聲壓；D平底孔直徑；S聲程。長(zhǎng)橫孔反射波的聲壓 Pd=P入(1/2)(d/2S)1/2，式中P入長(zhǎng)橫孔上的入射波聲壓；d長(zhǎng)橫孔直徑；S聲程。通過平底孔與長(zhǎng)橫孔反射波的聲壓（即波幅）關(guān)系推導(dǎo)，可得兩者孔徑與波幅間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。設(shè)兩者回波聲壓相等，即：PD=Pd，PD=P入(πD2/4λS)=P入(1/2)(d/2S)1/2，則(πD2/4λS)=(1/2)(d/2S)1/2，D2=(2λS/π)(d/2S)1/2=(λ/π)(2Sd)1/2，該式可以用來轉(zhuǎn)換平底孔與長(zhǎng)橫孔在同材質(zhì)和同聲程條件下，波幅相等時(shí)，互為相當(dāng)?shù)目讖?，問：粘合良好處的界面波和底波之間相差多少分貝？（銅合金Z1=40x106Kg/m2s，鋼套Z2=45x106Kg/m2s，水Z3=1x106Kg/m2s）（答案從略），已知探頭聚焦聲透鏡曲率半徑r=40mm，求探頭偏心距和水層厚度？（答案從略），離探測(cè)面深度44mm、Φ6mm橫通孔試塊調(diào)節(jié)儀器靈敏度，要求以Φ2平底孔校準(zhǔn)儀器靈敏度，問：應(yīng)把Φ6孔回波再提高多少dB？（探頭楔內(nèi)聲程為7mm）（答案從略）、中心孔Φ190mm的鍛件，%示波屏高，用AVG方法，把底波調(diào)至半屏高，應(yīng)再加多少dB？，在深度300mm處發(fā)現(xiàn)比底波低20dB的缺陷信號(hào)，求該缺陷的當(dāng)量大??？（答案從略）、焊縫寬度30mm的工件，探頭前沿長(zhǎng)20mm，焊縫上余高5mm，下余高3mm，為保證聲束能掃查整個(gè)焊縫截面，試確定用一、二次波探傷時(shí)的K值 （答案從略），利用底波進(jìn)行當(dāng)量靈敏度校正，軸的最小直徑應(yīng)是多少mm？（答案從略），探測(cè)Φ126mm的鋼制曲軸鍛件，要求以Φ2平地孔當(dāng)量的探傷靈敏度探傷，CS2試塊的材質(zhì)衰減忽略不計(jì)，曲軸的材質(zhì)衰減α雙=，表面聲能損失7dB，當(dāng)試塊上的底波高度調(diào)到H0之后，還應(yīng)當(dāng)提高多少增益量？ （答案從略），內(nèi)徑100mm的鋼制轉(zhuǎn)子鍛件，把底波調(diào)到H0+，若材質(zhì)衰減系數(shù)α雙=，求缺陷的平底孔當(dāng)量尺寸為多少mm？（答案從略）檢測(cè)工藝方案編制根據(jù)下列圖示，選擇適宜的探傷方案，自原材料及鍛坯起，全面檢查筒體、封頭、管及其焊縫的內(nèi)外部缺陷，制定板、管、法蘭鍛件及編號(hào)焊縫的超聲波檢測(cè)為主題的探傷工藝。：圖示構(gòu)件為氣化爐冷凝器，整體結(jié)構(gòu)為雙層壁體，由內(nèi)、外筒分別組焊為半成品后，再套裝一起焊接而成。：(1)類別：三類容器(2)工作壓力：內(nèi)筒承壓 26Kgf/cm2 外筒承壓 (3)工作溫度：320℃(1)外筒：由封頭及4個(gè)筒節(jié)焊成材料：16MnR 外徑：1200mm 板厚：35mm(2)內(nèi)筒：由法蘭、封頭、筒節(jié)及管接頭焊接而成，材料：16MnR 外徑：960mm 板厚：25mm(3)封頭：由內(nèi)、外筒相同材料的等厚鋼板熱壓而成(4)A、B、C管：外徑 60mm，壁厚 10mm(5)D管：外徑 160mm，壁厚 12mm(6)E管：外徑 120mm，壁厚 14mm：(1)用作內(nèi)外筒的鋼板板材質(zhì)量應(yīng)滿足（）標(biāo)準(zhǔn)（）級(jí)要求，成型筒體外表不得有疤痕(2)對(duì)接焊縫：、重皮，縱、環(huán)縫的焊縫質(zhì)量均應(yīng)達(dá)到（）標(biāo)準(zhǔn)（）級(jí)、消除(3)角焊縫：、（）標(biāo)準(zhǔn)的（）級(jí)(4)A、B、C、D、E管內(nèi)、外壁不得有裂紋：超聲探傷儀、探頭、耦合劑、試塊等自選：取得I、II、III級(jí)資格證書的各類無損檢測(cè)人員根據(jù)上圖所示的HN型氨冷凝器編制一份以超聲波檢測(cè)為主題的檢測(cè)工藝方案。下述為參考資料：高壓的液態(tài)氫從A端進(jìn)入球形封頭內(nèi)腔，通過127根致冷管進(jìn)入B端球形封頭內(nèi)腔，并從B端輸出，液態(tài)氫通過致冷管時(shí)，由于壓力陡然下降而使得筒體內(nèi)腔溫度顯著下降。低壓的氣態(tài)氨從C端進(jìn)入筒體內(nèi)腔，在低溫下凝結(jié)成液體從D端流出。（1）類別：三類容器（2）工作壓力：[1]球形封頭及致冷管 160Kgf/cm2；[2]筒體 ≤ 5Kgf/cm2 （3）工作溫度：30℃（1）筒節(jié)：用厚度38mm的16MnR鋼板卷焊而成，縱縫及筒節(jié)對(duì)接焊縫度為雙面焊焊縫（2）球形封頭：用厚度38mm的16MnR鋼板沖壓而成，與管板之間的環(huán)焊縫為氬弧焊打底的單面焊焊縫（3）管接：為20g無縫鋼管，用插入式角焊縫與