无损检测超声检测公式汇总

超声检测公式

1、周期与频率的关系,二者互为倒数: T =1/f

2、波速、波长与频率的关系:C=f λ 或λ=f c

3、C L ∶Cs ∶C R ≈1、8∶1∶0、9

4、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

⎩⎨

⎧=-=+2

1//)1(1Z t Z r t r r =12120Z Z Z Z P P r +-= t =122

02Z 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=

2

12

1220⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-==Z Z Z Z r I I r

声强透射率:T

()2122

14Z Z Z Z +=

T+R=1 t －r =1 13、声压往复透射率;T 往=

2

122

1)(4Z Z Z Z +

14、纵波斜入射: 1sin L L c α=1sin L L

c 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。

15、纵波入射时:第一临界角α: βL =90°时αⅠ=arcsin 21

L L c c 第二临界角α:βS =90°时αⅡ=arcsin 21S L c c

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=arcsin 11

L S c c =33、2°当αS ≥33、2°时,钢中横波全反射。 有机玻璃横波入射角αS(等于横波探头的折射角βS)=35°～55°,即K=tg βS=0、7～1、43时,检测灵敏度最高。

18、衰减系数的计算 1、 薄板

α=(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)

α—衰减系数,dB/m(单程); )(m n B B -—两次底波分贝值之差,dB;δ为反射损失,每次反射损失约为(0、5~1)dB; X 为薄板的厚度

T :工件检测厚度,mm;N :单直探头近场区长度,mm;m 、n —底波反射次数

2、厚板或粗圆柱体

α=(Bn-Bm-6)/2x )(21B B -—两次底

波分贝值之差,dB;

19、圆盘波源辐射的纵波声场声压为 :x F P x R P P s

s λλπ020=≈ 20、近场区的长度:

πλλλs

s s F

R D N ===224 21、 圆晶片辐射的声束半扩散角为:D

/7000λθ=

22、波束未扩散区:N b 64.1=

23、矩形波源辐射的纵波声场:波束轴线上的声压:x ≥3N 时,

x

F P P λ/0=

24、矩形波源的近场区的长度为:

πλF

N =

25、矩形波源的半扩散角

0θ:X 方向的半扩散角为:

a 2570

0λ

θ= Y 方向的半扩散角为:

b 2570

0λ

θ=

26、近场区在两种介质中的分布: 1基于钢中的近场区

21

224c c L D N s -=λ 2、基于水中的近场区 2λ—介质Ⅱ钢中波长

2N —只有介质Ⅱ时,钢中近场长度; 1c —介质Ⅰ水中波速; 2c —介质Ⅱ钢中波速 21

124c c

L D N s ）（-=λ

27、横波轴线上的声压; αλβ

cos cos 2s S KF P =

K —系数; S F —波源的面积;2s λ—第二介质中横波波长;x —轴线

上某点至假想波源的距离

28、横波声场近场区长度为:

απλβ

cos cos 2s S F N =

29、横波声场中,第二介质中的近场区长度N '为:=-='2L N N απλβ

cos cos 2x F s S -βαtan tan 1

L S F

—波源的面

积;

2

s λ—第二介质中横波波长; 1L —入射点至波源的距离 2L —入射点至假想波源的距离

30、横波半扩散角1、 对于圆片形声源:ο

θS

S S D D 02

2

2

7022

.1arcsin λλ≈= 2、对于矩形正方形声

源:ο

θa a

S 2572arcsin

02

2

λλ≈=

31、规则反射体的反射波声压公式: X ≥3N 1、平底孔回波声压;

2

20x F F P x

F P P f

S f

x f λλ=

=

任意两个距离与直径不同的平底孔反射波声压之比