超声波计算题2-其它

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于tgγ=2探头：l≥1.25×2×46×2=230mm。
7.求直径为20毫米，频率为2.5兆赫的探头在水中 的半扩散角（ 已知水中声速C水=1480m/s）。
解： 水中波长λ=c/f=1.48×106/2.5×106=0.59mm，
水中半扩散角sinθ=1.22(λ/D)=1.22（0.5Байду номын сангаас/20） =0.03599，θ=2.06°≈2°。
解1： 厚度δ=46mm时应采用单面两侧探伤，故探头移
动区长度l≥2δtgγ+50mm， 对于tgγ=1探头：l≥2×46×1+50=142mm； 对于tgγ=2探头：l≥2×46×2+50=234mm
解2： 探头移动区长度l≥1.25P=1.25×2δtgγ， 对于tgγ=1探头：l≥1.25×2×46×1=115mm。对
3.对Φ60x6钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽14mm， 若探头前沿距离L=8mm，探头折射角至少应选多大？ 答：
如图：按一次扫查到焊根计算， 则：tgγ=[(焊缝宽度/2)+L]/δ=(7+8)/6=2.5， γ=68.2°
注：探伤曲率半径R>w2/4
时，同平板对接接头探伤
（W：探头接触面宽度,
20~30mm）
4. 假设有一厚度δ为30mm的平板对接焊缝，上表 面焊缝宽为60mm，下焊缝宽为30mm，探头前沿 距离L=15mm，为保证声束扫查到整个焊缝，探头
的折射角最小应取多大？
解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和 下焊道的半数和，所以探头的：
tgγ≥[1/2(b+a) +L]/δ=(15+30+15)/30=2， 式中：b：上焊道宽；a：下焊道宽， 即γ≥63.4°
5.当板厚δ=20mm时，利用2.5MHz， tgγ=2的斜探头进行超声波探伤，试计算直 射法、一次反射波法的跨距P0.5和P1。
解： P0.5 =δ·tgγ=2x20=40mm； P1 =2δ·tgγ=2x40=80mm。
6.试计算出厚度δ=46mm对接焊缝的探头移动区。 （选用tgγ=1和tgγ=2探头）
或近似算法：θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)= 2.06°≈2°。
8.当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制 工件时，得到横波折射角为45°，已知有机玻璃 中的纵波速度CL=2730米/秒，钢中横波声速 Cs=3230米/秒，试计算楔块的角度θ是多少度？
解：
按折射定律: sinθ/CL=sin45 °/CS， 即：sinθ=sin45°(CL/CS)
=sin45°(2730/3230)=0.598
θ=36.7°
9. 声波在钢材中的纵波速度为5900m/s， 试以钢材 为例，计算2.5MHzΦ20直探头的近场区长度。
解： λ钢=Ｃ钢／f =5900x103/2.5x106=2.36mm N钢=D2/4λ=202/（4×2.36）=42mm
答：2.5MHzΦ20直探头近场区长度为42mm。