超声波检测-计算题类型及例题目

T往(Z41Z1Z Z22)2 1r2
T往(1r2)r'
r' Z3 Z2 Z3 Z2
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10
4、声压往复透射率 （波高比）
BS20lgTr
20lg1r2 r
BS20 lgTr'r20 lg(1rr2)r'
r' z3 z2 z3 z2
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11
例题（1.16）
解：
r=
Z 钛 -Z钢
= 20lg
T
r r'
＝20
lg
0.25 0.9375 0.896
10.5(dB)
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12
5、折射定律 （1.4、1.8－1.9）
sin Lsin 'Lsin 'ssin Lsin s
C L 1
C L 1
C S1
C L2
C S2
sin sin
C1
C2
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13
例题：（7.7） 解：K=1 tgβ1=1 ∴β1=45O 根据折射定律：
N=（D2/4λ）=142/4×0.3=163 （mm)
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20
9、半扩散角(2.2-2.3)
0sin11.22D S 70D S
0
sin 1
2a
57
2a
0
sin 1
2b
57
2b
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21
例题：（2.2） 解：
C f
5.9 106 5 106
1.18mm
57 57 1.18 50
= 202 201480 37.4mm
42.36
5900
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26
12、横波近场长
N FS cos s2 cos
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27
13、斜探头在介质中的近场长度 （课本P83-16)
N' NL2F S s2 cco o s sL1ttg g
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28
例题： （课本P83-16) 解：
B2
2T
20 lg 90 6 0
15
0.02dB / mm
2 240
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18
8、近场长（2.1、2.3）
N FS DS 2 4
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19
例题 ：（2.1）
解：已知f=5MHz=5×106Hz，D=14mm， CL=1500m/s=1.5×106mm/s， λ=C/f
=1.5×106 /5×106 =0.3（mm)
＝ sin 1 1 4 8 0 2 7 .30 3230
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16
7、材料衰减系数 （1.17－1.20）
[(BmBn)6]
2(mn)T (T3N,n3N/T,m2n)
[( B1 B2 ) 6 ]
2T （T 3N )
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17
例题：（1.17）
解： 20 lg B1 6
探..头..折..射..角 tg1K tg11.5 56.3O
探..头..入..射..角 sin1( CL1 sin ) sin1(2700 sin 56.3) 44.6o
超声检测计算题类型及例题
2010年3月 武玉林
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1
1、波长、频率和波速
＝ C f
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2
例题1（1.1） 解：已知CL=6300m/s, Cs =3100 m /s f=2×106 Hz
λ=C/f 纵波λL=CL/f=63×106/2×106=3.5（mm） 横波λs=Cs/f=3.1×106/2×106=1.55（mm）
r Z2 Z1 Z2 Z1
t 2Z 2 Z2 Z1
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8
例题3（1.15） 解：设碳钢的声阻抗 Z 钢 = 1 ， 则 不 锈 钢的声阻抗Z不=1-1%=0.99
rZ钢Z水 10.990.01 Z钢Z水 10.99 1.99
0.0050.5%
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9
4、声压往复透射率 （1.16、5.9、5.11）
sin sin1
CL1
CS1
sin sin2
CL1
CS2
sin∴C C S L1 2sin 13 22 7s0 0i4 0 0 no50.5966 sin2 ∴C CS L1 2sin3 28 7 0 00.5 0 09 60.6 8397
2si 1n 0 .935 8.1 7 7 o
K2=tgβ=tg57.1o=1.5
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14
6、临界角 （1.5－1.7）
I
sin1 CL1 CL2
II
sin1 CL1 CS2
III
sin1 CS1 CL1
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15
例题：（1.9－③）
解：
I
s i n 1 C L1 C L2
sin 1 1480 14, 50 5900
II
s i n 1 C L1 C S2
a
13
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22
10、未扩散区（2.3）
b1.64N
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23
• 例题：（2.3） • 解：
C 5,9 2.36mm
f 2.5
N D2 202 42.4mm
4 42.36
b 1.64N 1.64 42.4 69.5mm
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24
11、近场区在两种 介质中的分布（2.4－2.5、5.8）
N=N
2 -L
C1 C2
=
D
2 S
4λ2
-L
C1 C2
N 2 -介 质 II中 的 近 场 长 度
C 1-介 质 I中 的 波 速
C 2 -介 质 II中 的 波 速
λ 2 -介 质 II中 的 波 长
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25
• 例题：（2.4）
• 解：
N=N2
-L
C1 C2
= DS2 4λ2
-L
C1 C2
=
27.4-4.6
= － 0.25
Z 钛 + Z 钢 27.4+ 4.6
T = 1-r 2 = 1-0.25 2 = 0.9375
Δ = 20lg r = 20lg 0.25 ≈ -11.46(dB)
T
0.9375
r '= Z 水 -Z 钛 = 1.5－ 27.4 = － 0.896
Z 水 + Z 钛 1.5+ 27.4
20 lg H1 H2
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6
例题：（1.10）
解：
A
20 lg
HA HB
20 lg
0.8 0.5
4dB
A波 高 为1 0 + 4＝1 4 d B
C
20 lg
HC HB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
20 lg 0.2 0.5
8dB
B波 高 为10+(-8)＝ 2dB
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7
4、声压反射率t和声压透射率 （1.14－1.15）
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3
2、 声阻抗
Z C
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4
例题2（1.2) 解：已知CL=1900m/s
＝1.9 ×103 m/s, ρ=1270kg/m3 =1.27×103kg/m3 Z= ρ C=1.9 ×103 ×1.27×103 =2.4×106kg/m2s
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5
3、波高比的分贝值
（1.10—1.13）