无损检测常用公式(射线、超声、TOFD)
无损检测超声检测公式汇总
超声检测公式１、周期与频率得关系,二者互为倒数:T＝1／ｆ2、波速、波长与频率得关系:C＝或λ=3。
CL ∶Ｃｓ∶CR≈1、8∶１∶0。
９4。
声压: Ｐ=P1－P帕斯卡(Pａ)微帕斯卡(μPa)1Pa=1N/m21Ｐａ=1０6μP6、声阻抗:Ｚ＝p/u=cu/u=c 单位为克/厘米2·秒(ｇ／cm2·s)或千克/米2·秒(kg/m2·ｓ)7、声强;Ｉ＝Zu2= 单位; 瓦/厘米2(W/cm２)或焦耳/厘米2·秒(J/cm２·s)8、声强级贝尔(ＢｅL)。
△＝lgI2／I1(ＢeＬ)9.声强级即分贝(dB) △＝10lgI２/I1＝２0lgP2/P１(dB)10。
仪器示波屏上得波高与回波声压成正比:△2０lgP2／P1=20lgＨ2/Ｈ1(dB)1１。
声压反射率、透射率: r=Ｐｒ／Ｐ０ =Pt / P0 = =Z1—第一种介质得声阻抗; Z２-第二种介质得声阻抗12、声强反射率: Ｒ= 声强透射率:ＴT+R=1 －=113。
声压往复透射率;T往=1４.纵波斜入射: ==＝＝CL1、CＳ１—第一介质中得纵波、横波波速; CＬ２、ＣS２—第二介质中得纵波、横波波速;αL 、α´Ｌ—纵波入射角、反射角; βL、βS-纵波、横波折射角;α´S—横波反射角、15。
纵波入射时:第一临界角α: βL =90°时αⅠ= 第二临界角α:βS=90°时αⅡ=１6、有机玻璃横波探头αL ＝27、6°～５７。
７°, 有机玻璃表面波探头αL≥57。
7°水钢界面横波αL=14、5°～2７、27°１7.横波入射:第三临界角:当α´L=９0°时αⅢ==33.2°当αS≥3３、２°时,钢中横波全反射、有机玻璃横波入射角αＳ(等于横波探头得折射角βＳ)=35°~５5°,即K=tｇβS=0、7～１.43时,检测灵敏度最高。
无损检测之超声监测--TOFD检测原理
无损检测之超声监测--TOFD检测原理超声在工业设备上的应用以承压设备为例，超声主要用于检测设备的腐蚀情况、焊缝和原材料质量等。
（1）检测在用承压设备的厚度，以确定设备腐蚀程度，综合设备使用年限和使用情况，对设备安全性做出评估；（2）检测奥氏体不锈钢、镍合金等堆焊层厚度，以确定耐腐蚀层是否堆焊均匀；（3）最常用的就是检测焊接接头的质量，检测焊缝是否存在缺陷，确定缺陷的位置和形状；（4）检测板材本身的质量，确保板材是否存在缺陷。
传统的脉冲反射超声检测超声检测可检厚度厚度：检测焊缝质量方面，焊缝所连接工件的适用厚度已经扩展为6-500mm甚至更厚的工件；检测板材质量方面，碳素钢和低合金钢制承压设备的板材适用厚度为6-250mm。
TOFD检测TOFD--Time Of Flight Diffraction超声波衍射时差法，属于超声检测（UT）的一员。
采用一发一收探头对工作模式，利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷位置和尺寸的超声检测方法。
1套TOFD设备主要由自动探伤系统传感器、扫查架、系统电路、主机硬件、系统软件等组成。
单通道手动TOFD扫查器TOFD检测为什么用纵波纵波传播速度快，最先到达接收探头，容易识别缺陷，以纵波计算缺陷深度，不会与横波信号混淆。
TOFD检测的优缺点（1）相比射线检测（RT）的优势a.灵敏度高，缺陷检出率高，可达80-95%；b.穿透力强，探测深度大，可用于超厚设备检测；c.缺陷的位置、大小、形状及性质等方面较为准确;d.仅须从一面接近被检验的物体;e.无放射性危害，操作安全,无须清场；f.设备轻便，检测速度快。
（2）自身缺点a.表面测量存在盲区，易受焊缝表面质量影响；b.图像识别和缺陷定性较难，需要丰富的经验，对人员要求高；c.横向缺陷难检测；d.对粗晶粒材料检测困难，易受干扰等。
e.不规则焊缝检出较难。
TOFD检测原理1典型TOFD检测图像工人现场手动TOFD扫查环焊缝工人现场手动TOFD扫查环焊缝。
超声波探伤常用计算公式
超声波探伤常用计算公式(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1 (1NP= 1dB=2、声压反射率r和投射率t分别为：r=P r/ P O=Z2-Z1/Z2+Z1 t=P t/ P O =2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2 =(Z2-Z1/Z2+Z1)2 T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。
既：T往=P a/P O=4Z1Z/(Z2+Z1)25、反射、折射定律：sinαL/C L1=sinα1L/C L1= sinα1S/C S1=sinβL/C L2=sinβS/C S26、第一临界角。
αⅠ=arcsinC L1/C L2第二临界角。
αⅡ=arcsinC L1/C S2第三临界角：αⅢ=arcsinC S1/C L17、（1）薄板工件的衰减系数测定：α=(20lgBm/Bn-δ)/2x(n-m)对于多次反射：α=[20lgBm/Bn-δ(n-m)]/2x(n-m)（2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2-6-δ)/2x对于2次波、3次波；α=(20lgB2/δ)/2x。
对于1次波、3次波；α=(20lgB1/δ)/4x。
二1、近场区长度：N=D2S/4λ= R2S/λ= F S/πλ= F S/Cλ2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；θ0=λ/Ds≈70λ/Ds3、波束未扩散区与扩散区：b=4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=，半扩散角θ0=arcsinλ/2a≈57λ/2a，5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D2S/4λ只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L，则钢中剩余进场区长度N为：N=N2-LC1/C2= D2S/4λ- LC1/C2，6、横波近场区长度；方形 N=F S/πλs2*cosβ/cosα圆形 N=D2/4λs2*cosβ/cosα横波声场中，第二介质中的近场区长度：N`=N-L2= F S/πλs2*cosβ/cosα-L1tgα/tgβF S-波源面积λs2-介质Ⅱ中横波波 L1-入射点至波源的距离 L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：0=λS2/D S=70λS2/D S对于矩形正方形声源：0=arcsinλS2/2a=57λS2/2a三1、计算垂直线性误差D=（∣d1∣+∣d2∣）% 。
超声波检测主要公式
超声波检测主要公式Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】超声波检测主要公式1.物理基础部分:设B为波线上任意一点,距原点O的距离为x.因为振动从O点传播到B点所需的时间为x/c,所以B点处质点在时间t的位移等于O点上质点在时间(t-x/c)的位移,即:1.13衰减系数的测定和计算(1)试件厚度:2N<T≤200㎜(2)试件厚度>200㎜(3)薄试件(试件中多次底波的声程在未扩散区内)1.14声压公式(1)活塞波声压公式(2)球面波声压公式(3)近场区公式(a)第二介质剩余近场区长度N’(b)横波在第二介质中的近场区长度N’(c)非扩散区长度b≈1.64N(4)指向角公式(5)大平底面回波公式(6)平底孔回波公式(7)长横孔回波公式(8)短横孔回波公式(9) 球孔回波公式(10) 圆柱曲底面回波公式(11) 不同距离处的大平底与平底孔回波声压dB 差:(12) 考虑衰减系数时,不同距离处的大平底与平底孔回波声压dB 差(即与探伤仪实测情况对应):(13) 考虑衰减系数时,不同距离不同孔径两平底孔回波声压dB 差(即与探伤仪实测情况对应):2. 缺陷位置2.1平面检测2.1.1声程定位(a)缺陷水平距离(c) 缺陷深度2.1.2水平定位(a)缺陷水平距离(b)缺陷深度k n d ff τ=(当缺陷分别是二次波、三次波或四次波发现时,按2.1.1方法计算缺陷深度)2.1.3深度定位(a)缺陷水平距离(b)缺陷深度f f n d τ=(当缺陷分别是二次波、三次波或四次波发现时,按2.1.1方法计算缺陷深度)2.2曲面检测2.2.1圆柱曲面外圆检测(a)缺陷深度R-试件外半径;k-探头k值;d-平板试件中的缺陷深度(b)缺陷水平弧长2.2.2圆柱曲面内孔检测(a)缺陷深度r-试件内半径.(b)缺陷水平弧长2.2.3横波外圆周向探测圆柱形筒体试件时的最大探测厚度T m3.迟到波、三角形回波和61°波3.1纵波迟到波在钢中迟到距离3.2圆柱体试件径向检测时的三角形回波3.2.1纵波-纵波-纵波的三角形回波声程3.2.2纵波-横波-纵波的三角形回波声程3.361°反射波(在IIW试块上的声程)3.445°反射波(在IIW试块上的声程)4钢板水浸检测水层厚度公式5小径管水浸检测5.1偏心距x5.2焦距F5.3声透镜的曲率半径6复合层检测6.1复合良好时,底面回波与复合界面回波的dB差(底面与空气接触,超声波在底面全反射)6.2复合良好时,底面回波与复合界面回波的dB差(超声在底面不是全反射,底面反射率为r’)。
超声波检测实用公式
超声波检测实用公式一、一般公式1、不同反射体的回波声压比（1）平底孔对大平底：Δ=20lg（πX BΦ2/2λX f2）dB用途：用于以底波方式调整超声波探伤起始灵敏度和评定缺陷的当量大小，式中X B为大平底声程（探测到工件地面的工件厚度）；X f为平底孔声程（即缺陷的埋藏深度）；Φ为预定探测灵敏度所规定的平底孔直径；λ为所用频率超声波在被检工件材料中的波长。
在按照大声程调整探伤起始灵敏度时，设X B=X f，则公式简化为Δ=20lg（πΦ2/2λX f），即将直探头良好地耦合在探测面上，调整仪器的增益，使工件地面的第一次回波高度达到满屏上的某一刻度（例如50%）,然后按公式计算所得到的dB值提高仪器的定量增益。
在探伤过程中发现有缺陷回波高度超过预定的满屏刻度（例如上面预定的50%）时，可根据将该回波高度降到预定刻度所需的ΔdB值和缺陷埋藏深度，按照公式计算出Φ当量值，即缺陷的当量值。
（2）球孔对大平底：Δ=20lg（dX B/2X f2）dB d为当量球孔直径，用途同上。
（3）长横孔对大平底：Δ=10lg（ψX B2/2X f3）dB ψ为当量长横孔直径，用途同上。
（4）短横孔对大平底：Δ=10lg（L2ψX B2/λX f4）dB ψ为当量短横孔直径，L为短横孔长度，用途同上。
（5）平底孔对平底孔：Δ=40lg（Φ1X2/Φ2X1）dB 两个不同声程、不同直径的平底孔回波声压比，用分贝表示。
用途：在探伤中，一般把调整探伤起始灵敏度时设定的一定声程X2和一定直径的平底孔Φ2作为基准，通过缺陷回波与基准回波高度分贝差（由探伤仪定）和缺陷埋藏深度X1计算出缺陷的平底孔当量大小Φ1，注意Δ的正负值所代表的意义是不同的—在以上规定时负值表示缺陷比基准平底孔当量小，反之则大。
（6）球孔对球孔：Δ=20lg（d1X22/d2X12）dB 两个不同直径不同声程的球孔回波声压比，用途同上。
（7）长横孔对长横孔：Δ=10lg（ψ1X23/ψ2X13）dB 两个不同声程不同直径的长横孔回波声压比，用途同上。
常用无损检测方法介绍
常用无损检测方法介绍
１.射线检测 ２.超声波检测 ３.磁粉检测 ４.渗透检测 ５.TOFD检测 ６.各种检测方法比较
１.射线检测
１.１ 射线检测原理 １.２ 射线检测灵敏度
１.３ 安全防护
１.３安全防护
X射线和γ射线的本质都是电磁波，其波长非常短， 能穿透物质，能杀伤人体细胞，波长越短杀伤力 越强。科学控制受照剂量，检测人员在不超过 20mSv/年时不会对人体产生伤害。
１.３安全防护
X/γ射线的衰减呈与距离的平方成正比关系，距 离越远，射线衰减越多。 X射线机具有方向性，单向X射线机辐射角为４０ 度圆锥角，其它方向射线很少，如图２所示；周 向X光机用于环缝周向透照，X射线呈２５度的扇 面３６０辐射，如图３所示，射线透过工件后衰 减了大部分射线。 X射线机不接电源或接通电源不送高电压不产生X 射线。
１.１射线检测原理
射线能穿透物质，并能使胶片感光，射线强度越 大，感光的胶片冲洗后黑度越大，反之则黑度小。 射线透照布置见图１. 射线在穿透物质时呈指数规律被吸收衰减，当物 质内存在异物或表面不均匀时，在异物或不均匀 表面所在的部位会形成对射线衰减的不均衡，其 不均衡的程度与所透过物质的厚度差成正比。 将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理 后形成底片，其底片黑度不均匀程度与工件内部 组织状况和异物的吸收系数密切相关。
图２
X射线机透照示意图
铅板 机头
控制箱
管子
图３
X射线机透照示意图
机头 管壁
控制箱
焊缝
图４
γ射线透照示意图
无损检测技术,衍射时差法超声TOFD检测基本原理
目录1.TOFD检测技术定义及原理2.TOFD检测技术基本知识3.TOFD检测技术的盲区4.TOFD检测技术的特点5.几种典型缺陷TOFD图谱1TOFD检测定义及基本原理1.1TOFD检测的定义衍射时差法超声检测（Time of Flight Diffraction ，英文缩写 TOFD）是依靠超声波与被检对象中的缺陷尖端或端部相互作用后发出的衍射信号来检测缺陷并对缺陷进行定位、定量的一种无损检测技术。
概况起来说 TOFD技术就是一种基于衍射信号实施检测的技术。
1.2 TOFD检测原理1.2.1 衍射现象衍射现象：是指波在传播过程中，遇到障碍物，能够绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象。
缺陷端点衍射现象可以用惠更斯－菲涅尔原理解释：惠更斯提出，介质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。
菲涅尔充实了惠更斯原理，他提出波前上每个面元都可视为子波的波源，在空间某点的振动是所有这些子波在该点产生的相干振动的叠加。
图1.1缺陷端部衍射信号的解释由图示可见:当一束超声波入射到裂纹缺陷时：（1）在裂纹中部会形成有一定方向的反射波，其方向满足反射定律。
反射波接近平面波，其波阵面是由众多子波源反射波叠加构成;（2）在裂纹尖端则没有叠加现象发生。
这种裂纹尖端以独立的子波源发射的超声波即为衍射波。
衍射波的重要特点：1.没有明显的方向性；2.衍射波强度很弱。
衍射波的这两个特点都是由于裂纹尖端独立发射超声波没有波的叠加所造成的图1.2裂纹端点衍射波特点裂纹的上下端点都可以产生衍射波。
衍射波信号比反射波信号弱得多，且向空间的各个方向传播，即没有明显的指向性。
图1.3 端角反射与裂纹端点衍射信号波幅比较根据惠更斯-菲涅尔定理可知，缺陷端点形状改变会对衍射信号产生影响：（1）端点越尖锐，衍射特性越明显，（2）端点越圆滑，衍射特性越不明显，（3）当端点曲率半径大于波长（d>λ）时，主要体现的是反射特性。
无损检测探伤一级培训计算公式汇总
无损检测探伤Ⅰ级应用计算公式汇总（怀北）1、 波长=声速/频率 λ=fc 2、 近场区长度计算： 直探头 圆晶片 N=λ42D D 圆晶片直径 方晶片 N=πλAA 方晶片面积斜探头 圆晶片 N=λ42D ×αβcos c os 方晶片 N=πλA ×αβcos c os ⎪⎭⎫ ⎝⎛入射角折射角αβ=55.07092.037探头修正系数探头修正系数︒︒ 3、 指向角计算： 方晶片=0θsin 1-1.08a λ≈57aλ a 方晶片的边长（小） 圆晶片=0θsin 1-1.22D λ≈70Dλ D 圆晶片直径 4、声阻抗=介质密度×声速 Z=ρ×C5、声压、声强、声阻抗的关系式：I=ZP 22声强=声阻抗声压22 6、将两个回波高度的倍数差别换算成分贝（dB ）表示的公式为：dB ∆ =20㏒21h h 1h 回波高度 2h 基准回波高度 7、绕射角计算：Sin θ=1.22Dλ D 障碍物直径 8、衰减系数计算： B n m n m n )(2log20m --∆=-α n-m ∆两次回波相差的dB 数 m 、n 回波次数 B 工件的厚度 9、声压反射率用“r ”表示：r =2112Z Z Z Z +- 1Z 第一介质的声阻抗 2Z 第二介质的声阻抗声压透过率用“t ”表示：t=2122Z Z Z + 10、10、折射、反射、入射角计算： 折射角计算公式：121sin C C -=β×sin α 折射角=sin 1-入射波声速折射波声速×sin 入射角 入射角计算公式：211sin C C -=α×sin β 入射角=sin 1-折射波声速入射波声速×sin 折射角 反射角计算公式：1sin r -=LS r 11'C C ×sin α 横/纵波反射角=sin 1-反射波声速入射波声速×sin 入射角 11、反射和折射定律的表达式： r C C s i n s i n 1'1=α=βsin 2C 12、临界角的计算公式：Ⅰ 2111s i n L L C C -=α 1L C 第一介质的纵波声速 2L C 第二介质的纵波声速 Ⅱ 2112s i n S L C C -=α 1S C 第一介质的横波声速 2S C 第二介质的横波声速 Ⅲ 2113s i n L S C C -=α 13、远场中入射声压： XA =λ0P P A 晶片面积 远场中大平底面声压: X=λπ420D P P ΦA 平底孔面积 大平底面的反射声压: X =λπ420D P P B ×21=XA λ20P d 球伤直径 圆形或方形平面的反射声压：ΦX AA =ΦΦ220λP P 0P 平均声压 长圆柱型缺陷的反射声压：λφ220A =P P ×3d X X 声程 球形缺陷的反射声压： 2d 4X A =λd P P λ 波长14、利用工件大平底面调整灵敏度：B p p dB Φ=∆lg 20=XΦλπ2lg 202 大平底面声程X 利用平底孔试块调节灵敏度： 缺陷直径Φ A Φ=∆p p dB lg 20=ΦA A X ⋅ΦX ⋅Φlg 40 基准声程A X 缺陷平底孔当量计算：ΦX 指测缺陷声程A ΦA ⨯X X ⨯Φ=Φ∴基准平底孔直径A Φ。
超声波探伤常用计算公式
1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△ =20lgP2/P i=20lgH2/H i (1NP=8.68dB 1dB=0.115NP)2、声压反射率r和投射率t分别为：r=P r/ P 0=乙-Z1/Z2+Z1 t=P t/ P O =2Z2/Z2+乙3、声强反射率R和投射率T分别为：2 2 2R=r =(Z2-Z 1/Z2+Z1) T=4Z 亿/(Z 2+Z1)由以上几式得：t-r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。
既：T往=P/P O=4Z1Z/(Z 2+乙)1 2 3 4 55、反射、折射定律：sin a L/C L1=S in al』C L1= sin alJ C sF sin B L/C L2=S in B S/C S2& 第一临界角。
a i =arcsinC L〃C L2第二临界角。
a n =arcsinC L1C S2第三临界角：a m =arcsinC S/C L17、(1)薄板工件的衰减系数测定：a =(20lgBm/Bn- S )/2x(n-m)对于多次反射：a =[20lgBm/Bn- S (n-m)]/2x(n-m)(2)厚板工件的衰减系数测定：a =(20lgB1/B2-6- S )/2x对于 2 次波、3 次波；a =(20lgB2/B3-3.5- S )/2x。
对于 1 次波、3 次波；a =(20lgB1/B3-9.5- S )/4x。
1、近场区长度：N=D s/4入=R2s/入=F s/ n入=F s?/C入3、波束未扩散区与扩散区：b=1.64N4、矩形波源的近场区长度N=Fs/nX，未扩散区b=1.64N,半扩散角0 0=arcsin X /2a ~ 57 X /2a ,5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D/4 X只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L,则钢中剩余进场区长度N为:2N=ZLC1/C2= D s/4 X - LC 1/C2，&横波近场区长度；方形N=F s/ nX s2*cos B /cos a圆形N=D 2/4 X s2*COS B /cos a横波声场中，第二介质中的近场区长度：N'=N-L2= F s/ nX s2*cos B /cos a 丄的a /tg BF s-波源面积X s2-介质n中横波波L1-入射点至波源的距离L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：?0=arcsin1.22 X sJ D s=70X sJ D s对于矩形正方形声源：？0=arcsin X s2/2a=57 X s2/2a2计算垂直线性误差D=(l d1 I + I d2 I) %。
超声检测二级常用计算公式
超声检测二级常用计算公式一、1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1（1NP=8.68dB 1dB=0。
115NP）2、声压反射率r和投射率t分别为：r=P r/ P O=Z2-Z1/Z2+Z1 t=P t/ P O =2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2 =（Z2—Z1/Z2+Z1)2 T=4Z1Z/(Z2+Z1）2由以上几式得:t—r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。
既：T往=P a/P O=4Z1Z/(Z2+Z1）25、反射、折射定律：sinαL/C L1=sinα¹L/C L1= sinα¹S/C S1=sinβL/C L2=sinβS/C S26、第一临界角。
αⅠ=arcsinC L1/C L2第二临界角。
αⅡ=arcsinC L1/C S2第三临界角:αⅢ=arcsinC S1/C L17、(1）薄板工件的衰减系数测定：α=（20lgBm/Bn-δ)/2x(n—m)对于多次反射:α=[20lgBm/Bn-δ（n—m)]/2x （n-m)（2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2—6-δ）/2x对于2次波、3次波；α=(20lgB2/B3—3.5-δ)/2x。
对于1次波、3次波；α=(20lgB1/B3-9.5—δ)/4x。
二1、近场区长度:N=D2S/4λ= R2S/λ= F S/πλ= F Sƒ/Cλ2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；θ0=arcsin1。
22λ/Ds≈70λ/Ds3、波束未扩散区与扩散区：b=1。
64N4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=1.64N,半扩散角θ0=arcsinλ/2a≈57λ/2a,5、近场区在两种介质中的分布;公式N=D2S/4λ只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L，则钢中剩余进场区长度N为:N=N2-LC1/C2= D2S/4λ- LC1/C2，6、横波近场区长度；方形 N=F S/πλs2*cosβ/cosα圆形N=D2/4λs2＊cosβ/cosα横波声场中，第二介质中的近场区长度:N`=N—L2= F S/πλs2＊cosβ/cosα-L1tgα/tgβF S-波源面积λs2—介质Ⅱ中横波波 L1—入射点至波源的距离 L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：Ø0=arcsin1.22λS2/D S=70λS2/D S对于矩形正方形声源:Ø0=arcsinλS2/2a=57λS2/2a三1、计算垂直线性误差D=(∣d1∣+∣d2∣）% 。
常用无损检测方法介绍
３.２磁粉检测灵敏度及试片
磁粉检测的灵敏度用标准灵敏度试片验证。 灵敏度试片有多种，常用A型灵敏度试片，其分15/100, 30/100, 60/100三种规格。试片厚度为100μｍ，槽深分别为15、30、60μｍ，灵敏度依次降低。其中30/100为最常用的试片。
３.３磁粉检测工艺
由原是可知，磁粉检测只能检测出表面和近表面缺陷。 为防止漏检，每一检测部位应进行两次接近相互垂直的磁化检测。不然会有一个方向的缺陷漏检。 为了提高灵敏度，可以采用反差增强剂提高工件表面与磁粉之间的色差，易于观察磁痕。 要求更高灵敏度时，可采用荧光磁粉检测。
４.渗透检测
４.１渗透检测原理 ４.２渗透检测灵敏度试片
１.１射线检测原理
将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理后形成底片，其底片黑度不均匀程度与工件内部组织状况和异物的吸收系数密切相关。 如焊缝中存在气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、内凹、咬边等在底片上呈黑色。焊瘤、焊缝余高过高等在底片上呈较白的影像。夹钨缺陷由于其吸收系数比钢材大的多，其在底片上的影像呈亮的白点。
１.１射线检测原理
射线能穿透物质，并能使胶片感光，射线强度越大，感光的胶片冲洗后黑度越大，反之则黑度小。射线透照布置见图１. 射线在穿透物质时呈指数规律被吸收衰减，当物质内存在异物或表面不均匀时，在异物或不均匀表面所在的部位会形成对射线衰减的不均衡，其不均衡的程度与所透过物质的厚度差成正比。 将透过工件的射线用胶片进行记录，经暗室处理后形成底片，其底片黑度不均匀程度与工件内部组织状况和异物的吸收系数密切相关。
５.１TOFD检测原理
发射探头
接收探头
横向波
LW
上端点
下端点
内壁反射波
无损检测超声检测公式汇总情况
无损检测超声检测公式汇总情况超声检测公式1.周期和频率的关系，二者互为倒数： T=1/f2.波速、波长和频率的关系：C=f λ 或λ=f c3.C L ∶Cs ∶C R ≈1.8∶1∶0.94.声压： P ＝P 1－P 0 帕斯卡（Pa ）微帕斯卡（μPa ）1Pa ＝1N/m 2 1Pa ＝106μP 6.声阻抗:Z ＝p/u ＝ρcu/u ＝ρc 单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ）7.声强；I ＝21Zu2＝Z P 22单位; 瓦/厘米2（W/cm 2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm 2·s ）8.声强级贝尔（BeL ）。
△＝lgI 2/I 1 （BeL ）9.声强级即分贝（dB ）△＝10lgI 2/I 1 ＝20lgP 2/P 1 （dB ）10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比：△20lgP 2/P 1＝20lgH 2/H 1 （dB ） 11.声压反射率、透射率： r=Pr / P0 t =Pt / P0=-=+21//)1(1Z t Z r t r r =12120Z Z Z Z P P r +-= t =12202Z Z Z P P t +=Z 1—第一种介质的声阻抗；Z 2—第二种介质的声阻抗12.声强反射率： R=2121220???? ??+-==Z Z Z Z r I I r声强透射率：T()212214Z Z Z Z +=T+R=1 t －r =1 13.声压往复透射率；T 往=21221)(4Z Z Z Z +14.纵波斜入射: 1sin L L c α=1sin L Lc α'=1n si S S c '=2sin L L c β=2sin S S c β CL1、CS1—第一介质中的纵波、横波波速； C L2、C S2—第二介质中的纵波、横波波速；αL 、α′L —纵波入射角、反射角；βL 、βS —纵波、横波折射角；α′S —横波反射角。
射线检测计算公式总结
1、最短波长公式： (能量公式）2、连续谱中最大强度对应的波长与最短波长之间近似有下述关系:3、连续谱射线的总强度I ：4、连续谱X 射线的转换效率η;5、放射性原子核的衰变公式：6、半衰期公式：(重要公式）放射性原子核数目因衰变减少至原来数目一半时所需的时间7：单色窄束射线的衰减规律：8、线衰减系数μ：9、半值层： 10、半值层计算公式：穿过物体后的射线强度为入射强度一半时的穿透厚度 (重要公式）11.影响半值层T1/2的因素:12、宽束多色射线的强度衰减规律：13、主因对比度公式：Ⅰ=Ⅰs+Ⅰp=Ⅰp （1+n) 散射比n= I s / I p14、 胶片对比度公式 ： min min λνhc h eV ==V 4.12m in =λmin5.1λλ=IM 2ZiV K I i =ZVK i =ηte N N λ-=0λ693.021=T 21/0)21(T T N N =TeI I μ-=033λρμZ K =μμ693.02ln 21==T 21)21(0T T I I =21)21(0T T I I =3321693.02ln λρμZ K T ==Ten I I μ-+=)1(0n T I I +∆=∆1μ21/02T T N N =TI I 0ln=μnI I )21(0=21T T n =μ1-无缺陷缺陷I I T =∆'1'11D G tg IgE IgE α==-15、射线照相对比度公式 ：ΔD=-0.434 G μΔT /（ 1 + n ） 16、黑度D ：照射光强度与穿过底片的透射光强之比的常用对数值17、射线照相几何不清晰度： Ug = df ×L 2／L 1=d f ×L 2／（F-L 2) 18、X 射线曝光量：E=it γ射线曝光量：E=At19、平方反比定律：从一点源发出的辐射，强度I 与距离F 的平方成反比 I 1/I 2=（F 2/F 1）220、X 射线照相的曝光因子：Ψ=i t/F 2= i 1 t 1/F 11= i 2t 2/F 22=……= i n t n /F n 2 γ射线照相的曝光因子：Ψ=A t/F 2= A 1 t 1/F 12= A 2t 2/F 22=……= A n t n /F n 219、K 值与横向裂纹检出角θ的关系：K=1/Cos θ θ=cos -1(1/K) 20 、 一次透照长度L 3: L 3= 2L 1tan θ21、 直缝单壁单影: 底片的有效评定长度： L eff =L 3+ΔL 纵缝作双壁单投影：底片的有效评定长度应为：l eff =ΔL+L 3′+ΔL22、环缝单壁外照法 Ｎ＝360218000αα= α=θ-ηθ=cos -1 [1120+-()K T DK] η= sin -1(D D L 0012+sin θ )K=1.1 θ=cos -1 [1.121.0D D T +]当D ０＞＞T 时，θ≈cos －１Ｋ－１ K=1.1 θ=24.62 L 3=πＤ０／Ｎ； Ｌ＇3＝π．Ｄｉ／Ｎ ΔL ≈2T ·tan θ Ｌeff ＝ΔL ／２＋Ｌ３＋ΔL ／２α:与ＡＢ／２对应的圆心角； θ:最大失真角或横裂检出角；η- -有效半辐射角； Ｋ- 透照厚度比；Ｔ- 工件厚度； Ｄ０--- 容器外直径 D i －容器内直径LL D 0lg=DL L 100=23、环缝单壁内照法 1）F ＜R 的偏心法 N=180αα=η－θ：θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin －1（D D L ii -21sin θ ）当D 0＞＞T 时， θ=cos -1K -1 L 3=N D i ⋅π L 3′=ND 0⋅π ΔL ≈2T ·tg θ（ΔL/2=T ·tg θ） L eff =L 3′+ΔL 2）F>R 的偏心法透检 N=180αα=θ-η θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin -1(θsin 21iiD L D - )当D 0>>T 时,θ=cos -1K -1 L 3′=N D 0⋅π L 3=ND i⋅π L eff =L 3＇ 24双壁单影法100%透检环缝时的最少曝光次数N 一次透照长度L 3N=180αα=θ+η θ=cos -11120+-()K T DKη=sin -1（θsin 20D F D -）当D o >>T 时,θ=cos -1K -1 L 3=ND 0⋅π L eff =L 3 25利用曝光曲线求非钢材的曝光量 射线等效系数（φm 表示）是指在一定管电压下，达到相同射线吸收效果（或者说获得相同底片黑度）的基准材料厚度T o 与被检材料厚度T m 之比，即：φm =T T m26、椭圆成像法偏心距 L 0=（g ＋q ）L 1/ L 2=(F-L2)(p+q)/L2 =[焦距-(外径+焊缝余高)]×2焊缝宽度/(外径+焊缝余高)27、距离防护：对点源来说，在某点的射线强度与该点到源的距离平方成反比 D 1R 12=D 2R 22。
钢结构无损检测,超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和TOFD检测
无损检测简称NDT （Non-destructive testing）是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。
无损检测NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。
根据受检制件的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位、和方向，选择适宜的无损检测方法。
常规无损检测方法有：超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）；射线检测Radiographic Testing（缩写RT）；磁粉检测Magnetic particle Testing（缩写MT）；渗透检验Penetrant Testing （缩写PT）；射线和超声检测主要用于内部缺陷的检测；磁粉检测主要用于铁磁体材料制件的表面和近表面缺陷的检测；渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制件的表面开口缺陷的检测；铁磁性材料表面检测时，宜采用磁粉检测。
涡流检测主要用于导电金属材料制件表面和近表面缺陷的检测。
当采用两种或两种以上的检测方法对构件的同一部位进行检测时，应按各自的方法评定级别；采用同种检测方法按不同检测检测工艺进行检测时，如检测结果不一致，应危险大的评定级别为准。
（1）射线检测射线检测就是利用射线（X射线、γ射线、中子射线等）穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的技术。
穿过材料或工件时的射线由于强度不同，在感光胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像。
射线检测主要应用于金属、非金属及其工件的内部缺陷的检测，检测结果准确度高、可靠性好。
胶片可长期保存，可追溯性好，易于判定缺陷的性质及所处的平面位置。
射线检测计算公式总结
1(能量公式）2、连续谱中最大强度对应的波长与最短波长之间近似有下述关系:3、连续谱射线的总强度I ：4、连续谱X 射线的转换效率η;5、放射性原子核的衰变公式：6、时间7：单色窄束射线的衰减规律： 8、线衰减系数μ： 9、半值层：10、半值层计算公式：(重要公式）11.影响半值层T1/2的因素:12、宽束多色射线的强度衰减规律：13Ⅰ=Ⅰs+Ⅰp=Ⅰp （1+n) 散射比n= I s / I p14、 胶片对比度公式 min5.1λλ=IM 2ZiV K I i =ZVK i =ηte N N λ-=0TeI I μ-=033λρμZ K =Ten I I μ-+=)1(015、射线照相对比度公式 ：ΔD=-0.434 G μΔT /（ 1 + n ） 16、黑度D ：照射光强度与穿过底片的透射光强之比的常用对数值17、射线照相几何不清晰度： Ug = df ×L 2／L 1=d f ×L 2／（F-L 2) 18、X 射线曝光量：E=it γ射线曝光量：E=At19、平方反比定律：从一点源发出的辐射，强度I 与距离F 的平方成反比 I 1/I 2=（F 2/F 1）220、X 射线照相的曝光因子：Ψ=i t/F 2= i 1 t 1/F 11= i 2t 2/F 22=……= i n t n /F n 2 γ射线照相的曝光因子：Ψ=A t/F 2= A 1 t 1/F 12= A 2t 2/F 22=……= A n t n /F n 219、K 值与横向裂纹检出角θ的关系：K=1/Cos θ θ=cos -1(1/K) 20 、 一次透照长度L 3: L 3= 2L 1tan θ21、 直缝单壁单影: 底片的有效评定长度： L eff =L 3+ΔL 纵缝作双壁单投影：底片的有效评定长度应为：l eff =ΔL+L 3′+ΔL22、环缝单壁外照法 Ｎ＝360218000αα= α=θ-η θ=cos -1 [1120+-()K T DK] η= sin -1(D D L 0012+sin θ )K=1.1 θ=cos -1 [1.121.0D D T +]当D ０＞＞T 时，θ≈cos －１Ｋ－１ K=1.1 θ=24.62 L 3=πＤ０／Ｎ； Ｌ＇3＝π．Ｄｉ／Ｎ ΔL ≈2T ·tan θ Ｌeff ＝ΔL ／２＋Ｌ３＋ΔL ／２α:与ＡＢ／２对应的圆心角； θ:最大失真角或横裂检出角；η- -有效半辐射角； Ｋ- 透照厚度比；Ｔ- 工件厚度； Ｄ０--- 容器外直径 D i －容器内直径LL D 0lg=DL L 100=23、环缝单壁内照法 1）F ＜R 的偏心法 N=180αα=η－θ：θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin －1（D D L ii -21sin θ ）当D 0＞＞T 时， θ=cos -1K -1 L 3=N D i ⋅π L 3′=ND 0⋅π ΔL ≈2T ·tg θ（ΔL/2=T ·tg θ） L eff =L 3′+ΔL 2）F>R 的偏心法透检 N=180αα=θ-η θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin -1(θsin 21iiD L D - )当D 0>>T 时,θ=cos -1K -1 L 3′=N D 0⋅π L 3=ND i⋅π L eff =L 3＇ 24双壁单影法100%透检环缝时的最少曝光次数N 一次透照长度L 3N=180αα=θ+η θ=cos -11120+-()K T DKη=sin -1（θsin 20D F D -）当D o >>T 时,θ=cos -1K -1 L 3=ND 0⋅π L eff =L 3 25利用曝光曲线求非钢材的曝光量 射线等效系数（φm 表示）是指在一定管电压下，达到相同射线吸收效果（或者说获得相同底片黑度）的基准材料厚度T o 与被检材料厚度T m 之比，即：φm =T T m26、椭圆成像法偏心距 L 0=（g ＋q ）L 1/ L 2=(F-L2)(p+q)/L2 =[焦距-(外径+焊缝余高)]×2焊缝宽度/(外径+焊缝余高)27、距离防护：对点源来说，在某点的射线强度与该点到源的距离平方成反比 D 1R 12=D 2R 22。
射线检测理论常用公式
G = γ = D2 − D1 lg E2 − lg E1
式中： G 和γ —分别表示胶片的平均梯度和平均反差系数；
D2和D1—分别表示净黑度 3.5 和 1.5；
E2和E1—分别表示净黑度为 3.5 和 1.5 时所对应的曝光量。
☆
☆
☆
☆
☆
胶片宽容度的计算：
L = 10(lg E2 −lg E1 ) = E2 E1
☆
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☆
几何不清晰度及射源至工件射源侧表面的距离计算：
Ug
=
d f L2 F − L2
=
d f L2 L1
A级
L1
≥
7.5d
f
L2 / 3 2
AB 级
L1
≥
10d
f
L2 / 3 2
B级
L1
≥
15d
f
L2 / 3 2
式中：Ug—几何不清晰度；
df—焦点尺寸；
F —焦距；
L1—焦点至工件射源侧表面的距离；
⎟⎟⎠⎞
当D0>>T时，θ≈cos－1K－1
L3
=
πD0 n
L3
'
=
πDi n
ΔL=2Ttanθ
Leff=L3’+ΔL
式中：N—环形焊缝 100％透照的透照次数；
α—每次透照所对应的圆心角的 1/2；
θ—横向裂纹检出角；
η—有效半辐射角(透照角)；
T —工件的厚度；
L1—焦点至工件表面的距离(标准中用f表示)；
K
=
T' T
=
1 cosθ
即 θ = cos−1⎜⎛ 1 ⎟⎞ ⎝K⎠
射线检测计算公式总结
1、最短波长公式： (能量公式）2、连续谱中最大强度对应的波长与最短波长之间近似有下述关系:3、连续谱射线的总强度I ：4、连续谱X 射线的转换效率η;5、放射性原子核的衰变公式：6、半衰期公式：(重要公式）放射性原子核数目因衰变减少至原来数目一半时所需的时间7：单色窄束射线的衰减规律：8、线衰减系数μ：9、半值层： 10、半值层计算公式：穿过物体后的射线强度为入射强度一半时的穿透厚度 (重要公式）11.影响半值层T1/2的因素:12、宽束多色射线的强度衰减规律：13、主因对比度公式：Ⅰ=Ⅰs+Ⅰp=Ⅰp （1+n) 散射比n= I s / I p14、 胶片对比度公式 ： min min λνhc h eV ==V 4.12m in =λmin5.1λλ=IM 2ZiV K I i =ZVK i =ηte N N λ-=0λ693.021=T 21/0)21(T T N N =TeI I μ-=033λρμZ K =μμ693.02ln 21==T 21)21(0T T I I =21)21(0T T I I =3321693.02ln λρμZ K T ==Ten I I μ-+=)1(0n T I I +∆=∆1μ21/02T T N N =TI I 0ln=μnI I )21(0=21T T n =μ1-无缺陷缺陷I I T =∆'1'11D G tg IgE IgE α==-15、射线照相对比度公式 ：ΔD=-0.434 G μΔT /（ 1 + n ） 16、黑度D ：照射光强度与穿过底片的透射光强之比的常用对数值17、射线照相几何不清晰度： Ug = df ×L 2／L 1=d f ×L 2／（F-L 2) 18、X 射线曝光量：E=it γ射线曝光量：E=At19、平方反比定律：从一点源发出的辐射，强度I 与距离F 的平方成反比 I 1/I 2=（F 2/F 1）220、X 射线照相的曝光因子：Ψ=i t/F 2= i 1 t 1/F 11= i 2t 2/F 22=……= i n t n /F n 2 γ射线照相的曝光因子：Ψ=A t/F 2= A 1 t 1/F 12= A 2t 2/F 22=……= A n t n /F n 219、K 值与横向裂纹检出角θ的关系：K=1/Cos θ θ=cos -1(1/K) 20 、 一次透照长度L 3: L 3= 2L 1tan θ21、 直缝单壁单影: 底片的有效评定长度： L eff =L 3+ΔL 纵缝作双壁单投影：底片的有效评定长度应为：l eff =ΔL+L 3′+ΔL22、环缝单壁外照法 Ｎ＝360218000αα= α=θ-ηθ=cos -1 [1120+-()K T DK] η= sin -1(D D L 0012+sin θ )K=1.1 θ=cos -1 [1.121.0D D T +]当D ０＞＞T 时，θ≈cos －１Ｋ－１ K=1.1 θ=24.62 L 3=πＤ０／Ｎ； Ｌ＇3＝π．Ｄｉ／Ｎ ΔL ≈2T ·tan θ Ｌeff ＝ΔL ／２＋Ｌ３＋ΔL ／２α:与ＡＢ／２对应的圆心角； θ:最大失真角或横裂检出角；η- -有效半辐射角； Ｋ- 透照厚度比；Ｔ- 工件厚度； Ｄ０--- 容器外直径 D i －容器内直径LL D 0lg=DL L 100=23、环缝单壁内照法 1）F ＜R 的偏心法 N=180αα=η－θ：θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin －1（D D L ii -21sin θ ）当D 0＞＞T 时， θ=cos -1K -1 L 3=N D i ⋅π L 3′=ND 0⋅π ΔL ≈2T ·tg θ（ΔL/2=T ·tg θ） L eff =L 3′+ΔL 2）F>R 的偏心法透检 N=180αα=θ-η θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin -1(θsin 21iiD L D - )当D 0>>T 时,θ=cos -1K -1 L 3′=N D 0⋅π L 3=ND i⋅π L eff =L 3＇ 24双壁单影法100%透检环缝时的最少曝光次数N 一次透照长度L 3N=180αα=θ+η θ=cos -11120+-()K T DKη=sin -1（θsin 20D F D -）当D o >>T 时,θ=cos -1K -1 L 3=ND 0⋅π L eff =L 3 25利用曝光曲线求非钢材的曝光量 射线等效系数（φm 表示）是指在一定管电压下，达到相同射线吸收效果（或者说获得相同底片黑度）的基准材料厚度T o 与被检材料厚度T m 之比，即：φm =T T m26、椭圆成像法偏心距 L 0=（g ＋q ）L 1/ L 2=(F-L2)(p+q)/L2 =[焦距-(外径+焊缝余高)]×2焊缝宽度/(外径+焊缝余高)27、距离防护：对点源来说，在某点的射线强度与该点到源的距离平方成反比 D 1R 12=D 2R 22。