超声波检测用计算公式

平底孔回波声压：68
.822
2x f
s o f e
x
F F p p αλ-=
长横孔回波声压：68
.82022x f s
f e
x
D x
F
p p αλ-=
短横孔回波声压：68
.8202x
f s f e x l x F p p αλ-=
球孔回波声压：f p =68
.8204x
f s e x
D x F p αλ-
大平底与实心圆柱体回波声压：68.8202x
s B e x F
p p αλ-=
空心圆柱体外圆探伤回波声压：68.8202x
s
B e D d x F
p p αλ-= 空心圆柱体内孔探伤回波声压：68.8202x
s
B e d
D x
F
p p αλ-= 焦距F 与声透镜的曲率半径r 之间关系F 1
211-=-=
n nr
c c r c
n —透镜与耦合介质波速比，n=c 1/c 2；对于有机玻璃和水，n=2730/1480=1.84，这时F=2.2r
聚焦探头探伤工件时，实际焦距会变小，()123'
--=c c L F F ；c 3—工件中波速
这时水层厚度为H=23c c L F -；L —工件中焦点至工件表面的距离；c 2—耦合剂中波速 不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差()B f B
f f
f B Bf
x x x D x p p -+==∆απλ22lg 20lg 202
2 Bf ∆—底波与缺陷波的dB 差；f x —缺陷至探测面的距离；B x —底面至探测面的距离； f D —缺陷的当量平底孔直径；λ—波长；α—材质衰减系数（单程）
不同平底孔回波分贝差()121
2212
1122lg
40lg
20x x x D x D p p f f f f -+==∆α
12∆—平底孔1、2的dB 差；1f D 、2f D —平底孔1、2的当量直径；x 1、x 2—平底孔1、2
的距离
在无限大的固体介质中，纵波声速：()()
σσσ
ρ
2111-+
-=
E
C L
在无限大的固体介质中，横波声速：()σρ
ρ
+=
=
121
E
G
C s
在无限大的固体介质中，表面波声速：ρ
σ
σG
C R ++=
112.187.0
E —介质的杨氏弹性模量，等于介质承受的拉应力F/S 与相对伸长L L /∆之比—E=L
L S
F /∆
G —介质的切变弹性模量，等于介质承受的切应力Q/S 与切应变ϕ之比—G=
ϕ
S
Q
ρ—介质的密度，等于介质的质量M 与其体积V 之比—ρ=M/V
σ—介质的泊松比，等到于介质横向相对缩短d d ∆=1ε与纵向相对伸长L L ∆=ε之比
即εεσ1= 所以C L >C S >C R (在同一种固体材料中) 液体和气体中的纵波波速：ρ
B
C =
；ρ—液体、气体介质的密度
B —液体、气体介质的密度容变弹性模量，表示产生单位容积相对变化量所需压强 声压反射率12120z z z z p p r r +-==
声压透射率1
22
02z z z p p t t +==； 声强反射率2
1212220212012022⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+-====z z z z r p p z p z p I I R r r r 声强透射率()
2
122
120221*********z z z z p p z z z p z p I I T t t t +=•=== 介质衰减系数：()()mm dB x
m n B B a n m /2lg 20--=
δ
; m 、n —底波的反射次数
B m 、B n —第m 、n 次底波高度；δ—反射损失，每反射损失为；x —薄板的厚度
近场区长度πλ
λλλλs s s s F R D D N ==≈-=222244（只适用均匀介质） 当水层厚度较小时，近场区就分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L ，则钢中剩余近场
区长度N ：2
1222124c c
L D c c L N N s -=-=λ；N 2—介质钢中近场长度；c 1—介质水中波速；
c 2—介质钢中波速；2λ—介质钢中波长
半扩散角：对于圆晶片s s D D λλθ7022.1arcsin 0≈=；方晶片a
a
257
2arcsin
0λ
λ
θ≈=。