超声波课后习题答案

Δ 20lg 2λxf
2
πDf
解：
用探头径向探测 φ 1000mm 的圆柱形钢工件， CL=5900m/s，如何利用工
件
底波调节 500/ φ4 灵敏度？
2λxf
Δ
20lg
πD 2f
f
x2
B
解：
用探头径向探 400mm 的工件，如何利用 150mm 处 φ 4 平底孔调节
测
φ2 灵敏度？
400/
Δ12 40lg φ1x 2
40%，试计算复合层界面回波与底波相差多少 dB?
Z 2 Z1 Z 2 Z1
4Z1Z2
r2
(Z1 Z2 )2
Δ
BS
20lg
r2
20lg
解：
从钢材一面探测钢 / 钛复合板，已知 Z 钢=46× 106kg/m2·s， Z 钛 =×106kg/m2· s，不计扩散衰减和材质衰减，求： ①、复合界面声压反射 率。 ②、底波与复合界面回波的 dB 差值。 解：
用 IIW 试测定仪器的水平线性，当 B1 和 B5 分别对准和时， B2、B3 和 B4 分 别对准、、，求该仪器的水平线性误差为多少？
解：
用 CSK-IA 试块测定斜探头和仪器的分辨力，现测得台阶孔 φ 50、φ 44
反射波等高的波峰 高 h1=80%，波谷高 h2=25%，求分辨力为多少？
解：
* 示波屏上有一波高为满刻度的 100%，但不饱和。问衰减多少 dB 后， 该 波正好为 10%？ 解：
* 示波屏上有一波高为 80mm，另一波比它低 16dB，问另一波高为多 少？ 解：
* 示波屏上有一波高为 40%，衰减 12dB 后该波为多高？若增益 6dB 后该 波为多高？ 解：
不锈钢与碳钢的声阻抗差约为 1%，试计算超声波由不锈钢进入碳钢 时，
屏上同 时出现三次底波，其中 B2=50%，衰减器读数为 20dB，若不考虑 介质衰减， 求 B1 和 B3 达到 50%高时衰减器读数各为多少 dB？
x2
Δ12 20lg 2 x1
解：
已知 x≥3N，200mm 处 φ 2 平底孔回波高度为 24dB，求 400mm 处 φ
4 平底 孔和 800mm 处 φ 2 平底孔回波高度各为多少 dB？
CL=5900m/s，水中 CL=1480m/s。求钢中近声场长度
N' N2
解：
用、φ 20mm 纵波直探头水浸探伤铝板， 已知铝中近场长度为
20mm，铝中 CL=6260m/s，水中 CL=1480m/s。求水层厚度。 解：
用、φ 20mm 纵波直探头 探测 厚度为 150mm 的饼形锻件，已知示波
57
λ
a
解：
* 已知钢中 Cl ＝5900m/s，水中 Cl＝ 1480m/s.求、φ 20mm 纵波直探头在 钢中和水中辐射的纵波声场的近场区长度 N、半扩散角 θ 0 和未扩散区长
度
b 各为多少？
D2
4λ
0
70
λ
D
b
＝1.64N
解：
用、φ 20mm 纵波直探头水浸探伤钢板，已知水层厚度为 20mm，钢中
CS2=3200m/s，求探头入射角为多少度？
K tg β
sinα
Cl1
sinβ
Cs2
解：
已知钢中 CS 钢=3200m/s，某硬质合金中， CS 硬=4000m/s，铝中 CS 铝 =3080m/s，
求用探测钢的横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际 K 值为多少？
解：
* 示波屏上有 A、B、C 三个波，其中 A 波高为满刻度的 80%，B 波为 50%， C 波为 20%。 ① 、设 A 波为基准（ 0dB），则 B、C 波各为多少 dB？ ② 、设 B 波为基准（ 10dB），则 A、C 波各为多少 dB？ ③ 、设 C 波为基准（ -8dB），则 A、B 波各为多少 dB？ 解：
超声检测公式及计算题
武玉林 O 一一年 5 月
铝（Al ）的纵波声速为 6300m/s，横波声速为 3100m/s。试计算 2MHz 声波在铝中的纵、横波波长。
c
解：
* 甘油的密度为 1270kg/m3 ，纵波声速为 1900m/s，计算其声阻抗
zc
解：

5P20 × 10K2 探头，楔块中声速 CL1=2700m/s，钢中声速 CL2=5900m/s，
φ
2
x
1
解：
用探头探测 500mm 的工件， CL=5900m/s，探伤中在 200mm 处发现一 缺陷，
其波高比 B1 低 12dB，求此缺陷的当量大小为多少？
解：
用水浸法探测 40mm 厚的钢板，要求钢板四次底波与第二次界面波重 合，
其水层距离应为多少？
nT
解： 用水浸二次波重合法探伤T=40mm 的钢板，仪器在钢试块上按1：2 调节
今有一批 φ 50× 6mm 的无缝钢管，采用水浸聚焦横波探伤，若透镜曲
复合界面的声压反射率。
解：
r Z 2 Z1 r Z 2 Z1
某工件厚度 T=240mm，测得第一次底波为屏高 90%，第二次底波为屏 高
15%，如果忽略反射损失，试计算该材料的衰减系数。
解：
试计算 5P14SJ 探头在水中的( CL=1500m/s)的指向角和近场区长度。
D2
4λ
70
λ
D
解：
试计算频率 f ＝5MH，z 边长 a＝13mm 的方形晶片，在钢中（ Cl ＝ 5900m/s ） 的主声束半扩散角为多少度？
扫描速度，并校正“零点” 。求： ①、水层厚度为多少？ ②、钢板中距上表面 12mm 的缺陷回波的水平刻度值为多少？
③、示波屏上 f =50 处缺陷在钢板中的位置？ 解：
用充水探头采用三次重合法检测 T=60mm 的钢板，水层厚度应调节为 多 少？ 解：
对钛/ 钢复合板在复层一侧作接触法检验，已知钛与钢的声阻抗差约为
用 K2 探头在 CSK--IA 试块上利用 R50 和 R100 反射面按水平 1∶1 调
节时 基线，两反射波应调在第几格？
50K l1 1 K 2 100K
2 l2 1 K
解：
用探头径向探测 φ 500mm 的圆柱形工件， CL=5900m/s，如何利用工件 底波 调节 500/ φ2 灵敏度？
解：
Δ
12
φ1 2 x
40lg
φ
2
x1
PZT--4 的声速 CL=4000m/s，如制作频率为的晶片，晶片厚度应 mm？ 为多少
N tf t t t 0 C2L Nf0t 2CfL0
某探头的频率常数 Nt=200Hz·m，频率 f= ，求该晶片厚度为多少？ 解：
解：
某探头晶片的波速 CL=5740m/s，晶片厚度 t= ，求该探头的标称频率为 多 少？ 解：