初、中级无损检测技术资格人员-超声检测考题汇编

计算题

1.在水浸法探伤中，求水 /钢的往复透过率 T

解：乙=1.5 X 106Kg/m2s(水温 20C) Z 2=45.4 X 10 6Kg/m2s(水温 20C)

T=4ZZ/(Z 1+Z2) =(4x1.5x45.4x10 "(1.5+45.4) X 10 =0.12=12% 答：水 / 钢的往复透过

率T为12%

2.碳素钢和不锈钢的声阻抗差异约为1%求二者复合界面上的声压反射率。

解：设界面声压反射率为r (r取绝对值)

r=(Z 1-Z2)/(Z 1+Z2)=(1-0.99)/(0.99+1)=0.005=0.5% 答：二者复合界面上的声压反射率为

0.5%。

3.边长为D=10mm勺方形晶片，指向角用0 0=57入/D表示。试计算探测钢材时，下列探头晶

片的指向角：

①5MHz10x10 ②4MHz12x12 ③3MHz15x15 ④2MHz20x20

解：入①=(5900x10 )/(5x10 6)=1.18mm;入②=(5900x10 )/(4x10 6)=1.48mm；

3 6

入③=(5900x10 )/(3x10 )=1.97mm ;

入④=(5900x10 )/(2x10 6)=2.95mm，则：①的指向角：0 0=57x1.18/10=6.70 ;②的指向角：

0 0=57x1.48/12=7.030 ;

③的指向角：0 0=57x1.97/15=7.480 ;④的指向角：0 0=57x2.95/20=8.410

4.当声压比为下列数值时，计算dB值。(不可用图表及计算尺) ①&②400、③20、④0.8、

⑤ 1000

解：如用分贝表示两数值之比 P/Q，则数值A=20lg ( P/Q)

① A=20lg8=60lg2=18dB :② A=20lg400=40lg20=52dB :③A=20lg20=20(lg2+lg10)=26dB ;

-1

④A=20lg0.8=20(lg8+lg10 )=-2dB :⑤ A=20lg1000=60lg10=60dB

5.5P20x10 45 °的探头有机玻璃楔块内声速为2730m/s，被检材料(低碳钢)中声速为

3230m/s，求入射角a。

解：根据折射定律：sin a /sin p =G〃C s2 又：

B =45° sin a =(C"/

C s2)• sin p =(2730/3230) • sin45 ° =0.59

a =36.7 ° 答：入射角a为36.7 °

6.试以钢材为例，计算2MH或30直探头的近场区

解：声波在钢材中的纵波速度为5900m/s 入钢=。钢/f=5900x10 3/2x10 6=2.95mm N钢

2 2

=D/4 入=30/4x2.95=76mm

答：2MHz^ 30直探头近场区为 76mm

7.用折射角60°的斜探头探测坡口角为60°的钢板对接焊缝，如下图所示，计算在探头一侧坡口面发现坡口面未熔合缺陷处所有反

射波型的反射角

(6=5900m/s,C s=3200m/s)(标准答案从略)

8.用直探头水浸法探钢板，当板厚

5 =60mm寸，使底波第二次反射波 B2

正好与水层第二次反射波S2重

合，求其水层高度？解：题意要求钢

板的第二次回波与水层的第二次回波

重合，即超音波在水中的传播时间等

于超音波在钢板中两次反射波的传播

时间。h/C L水=2 • 5 / C L钢式中：h-水

层高度，5 -钢板厚度h=(C L水/C L

钢)• 2 • 5 =(5.9/1.48)x2x60=30.

1mm 答：水层厚度 h=30.1mm

9.用水浸聚焦探头探钢管，当要求水层高度为10mm，检查①40mm的钢管时，试计算透镜的

曲率半径。

解：根据公式r1=[1-(C 2/C 1)]f，式中：r1-透镜曲率半径；C-有机玻璃声速；C2-水声速；f- 焦距(探头至管子中心的垂直距离)，

r 1=[1-(C 2/C 1)]f=[1-(1500/2700)](20+10)=(1-0.556)x30=13.3mm

答：检查①40mm的钢管时，透镜的曲率半径为13.3mm

10.用水浸聚焦法检查①42x4mm的小口径钢管，水层距离为30mm求偏心距、入射角、折

射角、焦距和透镜的曲率半径各为多少？

解：已知：钢管① 42x4mm水层厚度 L2=30mm r=(42/2)-4=17 ，y=(R2-X2)1/2，式中：R=^ /2=21mm X=r • (C L2/C S3)=17x(1.5/3.2)=8mm ，y=(21 -8 ) =(377) =19.4mm,焦距

f=L 2+y=30+19.4=49.4mm

入射角：sin a =X/R=8/21=0.38 ，a =22.3 °;折射角：sin B =r/R=17/21=0.81 ，B =54.1 °声透镜曲率半径：r'=[( n- 1)/n] • f，式中：n=C L1/C L2=2.7/1.5=1.8 ，

r'=[(1.8- 1)/1.8] • 49.4 ~22mm

偏心距：X=8mm

11.用单探头接触法横波探伤外径为300mm厚 60mm的大口径钢管时，应选用折射角为多少

的探头？

解：为保证管内壁的缺陷能被发现，声束必须与内壁相切：sin B =r/R=90/150=0.6 ，

B =36.87 °

答：探头的折射角应小于或等于36.87 °

12.有一厚度为400mm的饼形锻件，要求探伤灵敏度为h=400mm①4mm平底孔，当用底波

调节灵敏度时，①底波应调至多少 dB?②若在100mm处发现波高24dB的缺陷，该缺陷的当量直径为多大？(使用 2.5MHz、①20mm的直探头)

答：①底波应调至 31.4dB。②该缺陷的当量直径为①4mm