超声检测计算公式及习题
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超声检测公式及计算题
武玉林
二O一一年5月
*1.1 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。
f
c
λλf c =
→=
解：
*1.2 甘油的密度为1270kg/m 3，纵波声速为1900m/s ，计算其声阻抗。
c z ρ=
解：
1.4 5P20×10K2探头，楔块中声速C L1=2700m/s ，钢中声速C L2=5900m/s ，C S2=3200m/s ，求探头入射角为多少度？
==
l1s2
sin αsin βK tg β C C
解：
1.8 已知钢中C S 钢=3200m/s ，某硬质合金中，C S 硬=4000m/s ，铝中C S 铝=3080m/s ，求用探测钢的K1.0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K 值为多少？
）
（）
（mm f C mm f C S S L L 55.110
210310015.310210630063
63=⨯⨯===⨯⨯==λλs
m kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ0
12
112101149)4.63sin 3200
2700
(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C C
C C tg K tg
s2l 1C sinβ
C sinα=
解：
*1.10 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 ？
铝
铝
硬硬钢钢有钢有在钢中，，楔块中声速为设入射角为S S 01-1-L sin C sin sin sin 451.0tg K C C C C tg S L βββαβα======0.9
42.442.4)45sin 32303080(sin sin C (sin sin C sin sin sin 8
.11.611.61)45sin 3230
4000
(
sin sin C (
sin 00
01S 1S S 00
01S 1====⨯=⋅========⨯=⋅=----tg tg K C C C C tg tg K C S S L S 铝铝钢钢铝铝铝
铝
硬硬钢钢有硬硬钢钢
硬
硬））ββββββαβββ2
1H H 20lg
Δ=
解：
*1.11 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：
*1.12 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：
*1.13 示波屏上有一波高为40%，衰减12dB 后该波为多高？假设增益6dB 后该波为多高？
）
（dB H H 2010
100
lg 20lg 2021===∆)
(7.1210
8010
10lg 2020
1620
12201212mm H H H H H H =⨯=⋅==→=∆-∆
∆
=→=+===-=+===-=+=+=+==+=+=+==-====-=1
2
B B A
C C A A A B C C B A A C C H Δ20lg
H H 50
①、[B]0Δ20lg 20lg 4dB H 80
H 20
[C]0Δ20lg
20lg 12dB H 80
H 80
②、[A]10Δ1020lg 1020lg 14dB H 50
H 20
[C]10Δ1020lg 1020lg 2dB H 50H 80
③、[A]Δ820lg -820lg -84dB H 20
[B]Δ820==B C H 50
lg
-820lg -80dB H 20
解：
1.15 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，复合界面的声压反射率。
1212Z Z Z Z r +-=
解：
1.17 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：
(%)
80104010(%)
10104010lg 202062012'2012
201
21
2
≈⨯=⋅==⨯=⋅=→
=∆∆-∆H H H H H H 0.5%
0.0050.99
10.99
-1Z Z Z -0.990.01-1Z 1Z ==+=+====不钢不
钢不钢，设Z r mm dB o o T B B /2.240
26
1590lg 2026
lg 202
1
=⨯-=-=
α2T
6])B [(B α21--=