超声检测计算公式及习题

合集下载

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。

初中级超声波检测计算题

算题1.在水浸法探伤中，求水/钢的往复透过率T解：Z1=1.5×106Kg/m2s(水温20℃) Z2=45.4×106Kg/m2s(水温20℃)T=4Z1Z2/(Z1+Z2)2=(4x1.5x45.4x1012)/(1.5+45.4)2×1012=0.12=12% 答：水/钢的往复透过率T为12%2.碳素钢和不锈钢的声阻抗差异约为1%，求二者复合界面上的声压反射率。

解：设界面声压反射率为r（r取绝对值）r=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)=(1-0.99)/(0.99+1)=0.005=0.5% 答：二者复合界面上的声压反射率为0.5%。

3.边长为D=10mm的方形晶片，指向角用θ0=57λ/D表示。

试计算探测钢材时，下列探头晶片的指向角：①5MHz10x10、②4MHz12x12、③3MHz15x15、④2MHz20x20解：λ①=(5900x103)/(5x106)=1.18mm；λ②=(5900x103)/(4x106)=1.48mm；λ③=(5900x103)/(3x106)=1.97mm；λ④=(5900x103)/(2x106)=2.95mm，则：①的指向角：θ0=57x1.18/10=6.70；②的指向角：θ0=57x1.48/12=7.030；③的指向角：θ0=57x1.97/15=7.480；④的指向角：θ0=57x2.95/20=8.4104.当声压比为下列数值时，计算dB值。

（不可用图表及计算尺）①8、②400、③20、④0.8、⑤1000解：如用分贝表示两数值之比P/Q，则数值A=20lg（P/Q）① A=20lg8=60lg2=18dB；② A=20lg400=40lg20=52dB；③ A=20lg20=20(lg2+lg10)=26dB；④ A=20lg0.8=20(lg8+lg10-1)=-2dB；⑤ A=20lg1000=60lg10=60dB5.5P20x10 45°的探头有机玻璃楔块内声速为2730m/s，被检材料（低碳钢）中声速为3230m/s，求入射角α。

超声检测计算题类

0.25 =20lg ＝20 lg 10.5(dB) ' 11 Tr 0.9375 0.896
5、折射定律（1.4、1.8－1.9）
sin L sin L sin s sin L sin s CL1 CL1 CS1 CL2 CS 2
' '
sin sin C1 C2
D 20 N 34mm 4 4 2.95 x 340 A 10 N 34 Df 4 G 0.2 D 20 35
2 2
16、压电晶片频率常数N
CL N tf 0 2 P101
36
例题：某探头晶片的波速为CL=5740m/s，
晶片厚度t=0.574mm，求该探头的标称频率为多少？
FS cos N s 2 cos
25
13、斜探头在介质中的近场长度
FS cos tg N N L2 L1 s 2 cos tg
'
减去探头内部占有的近场长度 L2:入射点到假想波源的距离
26
14、规则反射体的回波声压（平底孔）
Pf P0 FS F f
件，如何利用150mm处Φ4平底孔调节 400/Φ2灵敏度？
解：
1 x2 40 lg 2 x1
4 400 40 lg 29dB 2 150
45
用2.5P 14Z直探头检验外径1100mm，壁厚200mm筒行锻钢件（X L=5900 m/s）。（1）在外圆周作径向探伤时，如何用内壁曲面回波调节探伤灵敏度（Φ=2mm）？（2）在内壁作径向探伤时，如何用外壁曲面回波调节探伤灵敏度（Φ=2mm）？注：lg700/1100一定是负值
6扩散衰减引起的损失

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∣）% 。

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’)。

超声波探伤常用计算公式

一、1、示波屏上的波高与声压成正比。

既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1(1NP=8.68dB1dB=0.115NP)2、声压反射率r和投射率t分别为：r=Pr /PO=Z2-Z1/Z2+Z1t=Pt/PO=2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2=(Z2-Z1/Z2+Z1)2T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压Pa与入射波声压PO之比。

既：T往=Pa/PO=4Z1Z/(Z2+Z1)25、反射、折射定律：sinαL /CL1=sinα1L/CL1=sinα1S/CS1=sinβL/CL2=sinβS/CS26、第一临界角。

αⅠ=arcsinCL1/CL2第二临界角。

αⅡ=arcsinCL1/CS2第三临界角：αⅢ=arcsinCS1/CL17、（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=FS/πλ=FS?/Cλ2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；θ=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θ=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=FS /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=FS/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=arcsin1.22λS2/DS=70λS2/DS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。

超声检测计算公式及习题.

超声检测公式及计算题*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。

fcλλf 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？s 2l 1C sinβC sinαtgβK =--=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 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==λλsm kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ012112101149)4.63sin 32002700(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C CC C tg K tgs 2l 1C sinβC 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======0.942.442.4)45sin 32303080(sin sin C (sin sin C sin sin sin 8.11.611.61)45sin 32304000(sin sin C (sin 0001S 1S S 0001S 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））ββββββαβββ21H H 20lgΔ=解：*1.11 示波屏上有一波高为满刻度的100%，但不饱和。

超声检测必记公式

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=fc3.钢：C L ∶C s ∶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 ＝106μP6.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 ＝21Zu 2＝ZP 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=P r / P 0t =P t / P 0⎩⎨⎧=-=+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 =113.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 C L1、C S1—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。

超声波检测级考试计算公式汇总

超声波检测2级基础知识计算公式超声波频率：f>20000Hz 声波频率：20Hz<f<20000Hz 次声波频率：f<20Hz金属材料超声波检测常用频率：~10MHz 机械振动：T =1f谐振动方程：y =Acos (ωt +φ)阻尼振动方程：y =A 0e −βt cos (ωt +φ0) 受迫振动方程：y =Acos (Pt +φ) 机械波主要物理量：c =λf 或λ=c /f 平面波波动方程：y =Acosω(t −xc )柱面波波动方程：y =A √x cosω(t −xc) 球面波波动方程：y =Ax cosω(t −xc ) 无限大固体介质中声速纵波：c L =√Eρ√1−σ(1+σ)(1−2σ)横波：c s =√Gρ√12(1+σ)表面波：c R =0.87−1.12σ1+σ√E ρ12(1+σ)同一介质中:c L c s=√2(1−σ)1−2σc R c s=0.87+1.12σ1+σc L >c s >c R c L ：c s ：c R =:1:细长棒中纵波波速：c Lb =√Eρ钢中波速：c L =5900m /s c s =3230m /s 水中波速：c L =1480m /s有机玻璃波速：c L =2730m /s c s =1460m /s 液体、气体中纵波声速：c =√Bρ超声场特征值声压：P =−ωAsinω(t −x c ⁄) 声压幅值：P m =ρcωΑ=ρcu 质点振动速度：u =2πfΑ 声阻抗：Z =P u =ρc ⁄ 声强：I =P 22Z声强级（贝尔）：Δ=lg (I 2I 1⁄)分贝差（dB ）：Δ=10lg (I 2I 1⁄)=20lg (P 2P 1⁄)=20lg (H 2H 1⁄) 奈培（NP ）：Δ=ln (P 2P 1⁄)1NP= 1dB=单一平面反、透射率声压：r =P rP 0=Z 2−Z 1Z 2+Z 1t =P tP 0=2Z 2Z 2+Z 1声强：R =(Z 2−Z 1Z 2+Z 1) T =4Z 1Z 2(Z 2+Z 1)2T+R=1 t-r=1 声压往复透射率： T =4Z 1Z 2(Z 1+Z 2)2超声波倾斜入射界面纵波折反射定律：sinαL C L=sinα′L C L1=sinα′s C s1=sinβL C L2=sinβs C s2第一临界角：αⅠ=arcsinC L1C L2第二临界角：αⅡ=arcsin C L1C s2横波折反射定律：sinαs C s1=sinα′s C s1=sinα′L C L1=sinβL C L2=sinβs C s2第三临界角：αⅢ=arcsinC s1C L1有机玻璃/钢临界角：αⅠ=° αⅡ=° αⅢ= ° 平面波在曲界面上的反射平面波入射球面时,曲面轴线上的反射声压：P x =P 0|f x ±f| ,f=r/2平面波入射到柱面时,曲面轴线上的反射声压：P x =P 0√|f x ±f| ,f=r/2平面波在曲界面上的反射平面波入射球面透镜时,曲面轴线上的反射声压： P x =tP 0|f x ±f| ,f=r/2平面波入射到柱面透镜时,曲面轴线上的反射声压： P x =tP 0√|f x ±f| ,f=r/2超声波衰减薄板（t<200mm ）工件衰减系数：α=20lg (B m B n ⁄)−δ2(n −m )x厚>200mm 板材及轴类件衰减系数：α=20lg (B 1B 2⁄)−6−δ2x纵波发射声场圆盘波源近场区长度：N ≈D s 24λ=F s πλ波速指向性和半扩散角半扩散角：θ0=arcsin 1.22λD s ⁄≈70λD s ⁄ 波束未扩散区：b ≈D s 22.44λ=1.64N矩形波源的纵波声场YOZ半扩散角：φ0=arcsinλ2b ≈57λ2bXOZ半扩散角：θ0=arcsinλ2a ≈57λ2a矩形波源的近场区长度：N=F sπλ纵波近场区在两种介质中分布水/钢近场区：基于钢计算N′=N钢−L C水C钢=D s24λ钢−L C水C钢基于水计算N′=（N水−L)C水C钢=(D s24λ水−L)C水C钢规则反射体平底孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降12dB平底孔距离一定,直径增加一倍,其回波升高12dB长横孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降9dB长横孔距离一定,直径增加一倍,其回波升高3dB短横孔直径和长度一定,距离增加一倍,其回波下降12dB 短横孔直径和距离一定,长度增加一倍,其回波上升6dB 短横孔长度和距离一定,直径增加一倍,其回波升高3dB 球孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降12dB球孔距离不变,直径增加一倍,其回波上升6dB大平底面距离增加一倍,其汇报下降6dB。

超声波课后习题答案

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。

fcλλf 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？==l1s2sin 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 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==λλsm kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ012112101149)4.63sin 32002700(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C CC C tg K tgs 2l 1C sinβC 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%。

超声检测计算公式及习题

超声检测计算公式及习题超声检测公式及计算题武玉林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 o试计算2MHz 声波在铝中的纵、横波波长。

C ——f解：_ Q 6300 xlO3 + 、2/ =—= -------- = 3.15( mm)f 2xl06:C3100xl(Ps= ―— = ---- = 1.5 5( nun)f 2xl06*1.2甘油的密度为1270kg/m3,纵波声速为1900m/s,计算其声阻抗。

z- pc解:z = pc = 1270x1900 «2.4xio6^g/w2-s1.4 5P20X10K2 探头，楔块中声速C L1=2700m/s,C S2=3200m/s,求探头入射角为多少度?5 C s2解：/? = Z g-I^=Zg-,2 = 63.40Ql C S2 C S2=sin-1 (^^-x sin 63.4) « 49°32001. 8已知钢中C sw=3200m/s,某硬质合金中，C stt=4000m/s,铝中Cs怡=3080m/s,求用探测钢的KI. 0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少?sin a sin (3 C 11C s2解：设入射角为G ,楔块中声速为C L 有在钢中，：钢二 tg 1K = tg11.0 二 45° sin ： sin ］钢 sin ］硬 sin ］铝 C L 有 C S 钢C S 硬C S 铝R . -1/CS硬• R 、. -1/4000* . “°、c —0 硬=sin ( sin 钢)二 sin ( sin 45 ) = 61.1CS 钢3230K 硬二 tg 硬二 tg61.10= 1.8 sin ： sin :钢 sin '硬 sin '铝 C L 有C S 钢C S 硬C S 铝K 铝二 tg 铝二 tg42.40= 0.91.10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 ?［铝二 sin_〔（三^铝 sin :钢）二 C S 钢 sin 怦 3230sin 45°) = 42.4°H1 △二 20lgH2解：H△二20lg 1 >H2H 50①、[B] = 0 △B = 20lg B二20lg 4dBB HA 80H 20[C] = 0 0 二 20lg—C二20lg 12dB80HA②、[A] = 10「10 20lg H A 二10 20lg80二14dBA HB 50H 20[C] = 10 「10 20lg C = 10 20lg 2dB50HBH 80③、[AH △A-8 = 20lg A-8 = 20lg —-8 = 4dBA H C20H 50*1.11 示波屏上有一波咼为满刻度的100%但不饱和。

超声波检测用计算公式

平底孔回波声压：68.8222x fs o f exF F p p αλ-=长横孔回波声压：68.82022x f sf exD xFp p αλ-=短横孔回波声压：68.8202xf s f e x l x F p p αλ-=球孔回波声压：f p =68.8204xf s e xD x F p αλ-大平底与实心圆柱体回波声压：68.8202xs B e x Fp p αλ-=空心圆柱体外圆探伤回波声压：68.8202xsB e D d x Fp p αλ-= 空心圆柱体内孔探伤回波声压：68.8202xsB e dD xFp p αλ-= 焦距F 与声透镜的曲率半径r 之间关系F 1211-=-=n nrc c r cn —透镜与耦合介质波速比，n=c 1/c 2；对于有机玻璃和水，n=2730/1480=1.84，这时F=2.2r聚焦探头探伤工件时，实际焦距会变小，()123'--=c c L F F ；c 3—工件中波速这时水层厚度为H=23c c L F -；L —工件中焦点至工件表面的距离；c 2—耦合剂中波速不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差()B f Bf ff B Bfx x x D x p p -+==∆απλ22lg 20lg 2022 Bf ∆—底波与缺陷波的dB 差；f x —缺陷至探测面的距离；B x —底面至探测面的距离； f D —缺陷的当量平底孔直径；λ—波长；α—材质衰减系数（单程）不同平底孔回波分贝差()12122121122lg40lg20x x x D x D p p f f f f -+==∆α12∆—平底孔1、2的dB 差；1f D 、2f D —平底孔1、2的当量直径；x 1、x 2—平底孔1、2的距离在无限大的固体介质中，纵波声速：()()σσσρ2111-+-=EC L在无限大的固体介质中，横波声速：()σρρ+==121EGC s在无限大的固体介质中，表面波声速：ρσσGC R ++=112.187.0E —介质的杨氏弹性模量，等于介质承受的拉应力F/S 与相对伸长L L /∆之比—E=LL SF /∆G —介质的切变弹性模量，等于介质承受的切应力Q/S 与切应变ϕ之比—G=ϕSQρ—介质的密度，等于介质的质量M 与其体积V 之比—ρ=M/Vσ—介质的泊松比，等到于介质横向相对缩短d d ∆=1ε与纵向相对伸长L L ∆=ε之比即εεσ1= 所以C L >C S >C R (在同一种固体材料中) 液体和气体中的纵波波速：ρBC =；ρ—液体、气体介质的密度B —液体、气体介质的密度容变弹性模量，表示产生单位容积相对变化量所需压强声压反射率12120z z z z p p r r +-==声压透射率12202z z z p p t t +==；声强反射率21212220212012022⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-====z z z z r p p z p z p I I R r r r 声强透射率()2122120221*********z z z z p p z z z p z p I I T t t t +=•=== 介质衰减系数：()()mm dB xm n B B a n m /2lg 20--=δ; m 、n —底波的反射次数B m 、B n —第m 、n 次底波高度；δ—反射损失，每反射损失为；x —薄板的厚度近场区长度πλλλλλs s s s F R D D N ==≈-=222244（只适用均匀介质）当水层厚度较小时，近场区就分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L ，则钢中剩余近场区长度N ：21222124c cL D c c L N N s -=-=λ；N 2—介质钢中近场长度；c 1—介质水中波速；c 2—介质钢中波速；2λ—介质钢中波长半扩散角：对于圆晶片s s D D λλθ7022.1arcsin 0≈=；方晶片aa2572arcsin0λλθ≈=。

超声检测衰减系数公式

超声检测衰减系数公式超声检测在工业生产、医学诊断等领域中发挥着重要作用，而其中衰减系数的计算更是关键所在。

咱先来说说这超声检测到底是咋回事。

就好比你在一个大房间里大声喊，声音会随着距离变远而越来越小，这就是声音的衰减。

超声在介质中传播的时候也是这样，它的能量会逐渐减少。

而这个衰减的程度，我们就用衰减系数来衡量。

那这衰减系数的公式到底是啥呢？一般来说，常用的超声检测衰减系数公式是：α = (1/x) × ln(P₁/P₂) 。

这里的α就是衰减系数，x 是超声传播的距离，P₁是初始的超声功率，P₂是经过距离 x 后的超声功率。

为了让您更好地理解这个公式，我给您讲个我之前遇到的事儿。

有一次，我们在工厂检测一批金属材料的内部缺陷。

这金属材料就像个神秘的黑匣子，表面看起来好好的，可谁知道里面有没有小裂缝或者气泡呢？这时候超声检测就派上用场了。

我们把超声探头放在材料的一端，发出超声信号，然后在另一端接收。

可是接收回来的信号特别弱，这可把我们急坏了。

后来一分析，发现就是因为衰减系数太大了。

我们按照公式，仔细测量了传播距离，准确测量了初始和接收的功率，算出了衰减系数。

结果发现，这批材料的内部结构不均匀，导致超声在传播过程中衰减得特别厉害。

在实际应用中，这个公式的使用可不是简单地套数字就行。

比如说，不同的介质对超声的衰减作用是不一样的。

像在水里，超声衰减得就比较慢；在金属里，衰减就会快一些。

而且，超声的频率也会影响衰减系数，频率越高，衰减往往越大。

还有啊，测量超声功率的时候也得特别小心。

仪器的精度、测量的位置，哪怕一点点偏差，都可能让结果差之千里。

所以，每次做超声检测的时候，都得像个侦探一样，不放过任何一个细节。

总之，这超声检测衰减系数公式虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，认真去测量，就能让它成为我们探索未知世界的有力工具。

就像那次在工厂，虽然遇到了困难，但通过正确运用这个公式，我们最终还是找到了问题的关键，保证了产品的质量。

超声检测公式

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= 或λ=f λfc 3.C L ∶C s ∶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 21Pa ＝106μP6.声阻抗:Z ＝p/u ＝cu/u ＝ c 单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ）ρρ7.声强；I ＝Zu 2＝单位; 瓦/厘米2（W/cm 2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm 2·s ）21ZP 228.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=P r / P 0=P t / P 0t ==⎩⎨⎧=-=+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= 声强透射率：T 2121220⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-==Z Z Z Z r I I r ()212214Z Z Z Z +=T+R=1－=1t r 13.声压往复透射率；T 往=21221)(4Z Z Z Z +14.纵波斜入射:====C L1、C S1—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；1sin L L c α1sin L Lc α'1n si S S c '2sin L L c β2sin S S c βαL 、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。

超声波探伤常用计算公式

常用计算公式1、周期（T ）： fT 1=单位为秒（ｓ） 2、波长（λ）、频率（ｆ）、波长（λ）之间的关系式：fC=λ C=λ·f λ=C/f f=C/λ波速大，波长大,C ↑ λ↑；频率小，波长越长，f ↓ λ↓。

3、近场区长度：直探头的近场区长度：πλλλλAD D N =≈-=44222 式中 D ——为圆形压电晶片的直径；λ——为超声波波长；A ——方晶片（或矩形晶片）面积。

斜探头的近场区长度：αβπλπλCos Cos AA N •==式中 A 0——晶片折射后的有效面积；λ——为超声波波长；A ——晶片面积；β、α——折射角、入射角。

非扩散的区域为近场长度（N ）的1.67倍，大于1.67 N 为扩散区。

4、声束指向角：圆盘声源声束指向角DDλλθ7022.1sin 10≈=-式中 D ——为晶片的直径；λ——为超声波波长。

方晶片声束指向角计算式：aaλλθ5708.1sin 10≈=-5、分贝差：2121lg 20lg20H H P P ==∆ （dB ） 6、声压反射率（r ）：21120Z Z Z Z P P r r +-==；声压透射率（t ）：12202Z Z Z P P t t+==；声压往复透射率（ＴP）：2212100)(4Z Z Z Z P P P P P P T t a t a P +=⋅==7、反射定律：入射角的正弦与反射角的正弦之比等于声速之比1'1'1T TL L L C Sin C Sin C Sin ααα==折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于声速之比8、材质的衰减系数：Bm n mndB V ⨯-)(2g 201)n m (－－＝　α （单位：dB/mm ）9声压反射率及当量：（1）大平底：F22 g 201X dB λπΦ∆　＝、(2)平底孔：f A A f A BX X P P d ΦΦ==∆Φlg 40lg 20fAA f X X g 401lg 40+ΦΦ=当量：4010dBAf A fX X ∆••Φ=Φ(3)长横孔：33lg 10lg 20f A A f A X X P P dB ΦΦ==∆ΦfA A f X X g 301lg 10+ΦΦ=当量：10310)(dBAf A f X X ∆••Φ=Φ（4）短橫孔：4242lg10lg20fA A Af f AXL X L P P dB 短短短ΦΦ==∆Φ当量：10424210dB Af fA A f XL X L ∆•Φ=Φ短短（5）球孔：22lg20lg 20fA Af A d X d X d P P dB ==∆221T T L L L C Sin C Sin C Sin ββα==当量：20210)(dB Af A f X X d d ∆••=（短橫孔、球孔在钢轨探伤中较少运用）例题：1. 一个垂直性好的探伤仪，荧光屏上波幅为80％，衰减24dB 后波幅为多少？解：由公式21g201P P dB ＝得 280g20124P ＝ P 2＝5 答：衰减24dB 后波幅有5％。

无损检测超声检测公式汇总

无损检测超声检测公式汇总无损检测（Nondestructive Testing，简称NDT）是指在不破坏被检测物品的情况下，利用物理原理和检测仪器设备对被检测物品进行表面或内部缺陷的检测和评估的技术方法。

无损检测中，超声检测是一种常用的方法，通过利用超声波在材料中传播的特性，来检测材料中的缺陷或变化。

下面将详细介绍一些常用的超声检测公式。

1.超声波传播速度公式：超声波的传播速度可以通过材料的弹性常数和密度来计算，一般可以使用以下公式进行计算：v=√(E/ρ)其中，v为声速，E为杨氏模量，ρ为材料的密度。

该公式适用于均质、各向同性的材料。

2.超声波传播时间公式：当超声波从探头发射到被检测物体内部发生反射，再经过探头接收的时间可以通过以下公式计算：t=2d/v其中，t为超声波的传播时间，d为超声波在材料中传播的距离，v 为超声波在材料中的传播速度。

3.超声波传播距离公式：当已知超声波传播时间和传播速度时，可以通过以下公式计算超声波在材料中的传播距离：d = vt/2其中，d为超声波在材料中的传播距离，v为超声波在材料中的传播速度，t为超声波的传播时间。

4.超声波反射公式：当超声波从探头发射到被检测物体内部的界面发生反射时，可以通过以下公式计算反射的声波信号强度：I_r=(A_r^2)/(A_i^2)其中，I_r为反射的声波信号强度，A_r为反射的声波振幅，A_i为入射的声波振幅。

5.超声波透射公式：当超声波从探头发射到被检测物体内部的界面透射时，可以通过以下公式计算透射的声波信号强度：I_t=(A_t^2)/(A_i^2)其中，I_t为透射的声波信号强度，A_t为透射的声波振幅，A_i为入射的声波振幅。

6.声束半径公式：声束半径是指超声波从发射探头出射到被检测物表面时的横向尺寸。

当超声波穿过均质、各向同性材料时，声束半径可以通过以下公式进行计算：r=(0.61λf)/(Dθ)其中，r为声束半径，λ为超声波波长，f为超声波频率，D为探头直径，θ为探头发射角度。

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无损检测（Non-Destructive Testing，NDT）是一种不破坏材料的测试方法，通过对材料进行超声波检测来评估材料的内部结构和性能。

超声检测是无损检测中最常用的一种方法，其原理是利用超声波在材料中的传播和反射来检测材料内部的缺陷或异物。

超声波传播的速度和传播路径受材料的密度、弹性模量等因素的影响，因此可以通过测量超声波的传播速度和路径来判断材料的质量和性能。

超声检测的基本公式是声波传播速度公式：v=λ*f，其中，v为声波传播速度，λ为波长，f为频率。

根据这个公式，可以计算出超声波在不同材料中的传播速度。

超声检测的主要参数有：1. 声速（Velocity）：指超声波在材料中的传播速度，通常以mm/μs为单位。

不同材料具有不同的声速，可以根据声速来判断材料的性质。

2. 波长（Wavelength）：指每个声波周期的长度，通常以mm为单位。

波长与频率有关，频率越高，波长越短。

3. 回波幅度（Amplitude）：指超声波在材料中传播过程中的强度变化，通常用于判断缺陷的大小和位置。

4. 脉冲宽度（Pulse Width）：指超声波在材料中传播的时间长度，可以通过测量脉冲宽度来判断缺陷的深度。

超声检测的公式汇总如下：1.声速公式：v=λ*f，其中，v为声波传播速度，λ为波长，f为频率。

2.声程公式：d=v*t，其中，d为声波传播的距离，v为声波传播速度，t为时间。

3.反射系数公式：R=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)，其中，R为反射系数，Z1和Z2分别为两个介质的声阻抗。

4. 折射公式：sinθ1 / sinθ2 = v1 / v2，其中，θ1和θ2分别为入射角和折射角，v1和v2分别为两个介质的声速。

5. 声能衰减公式：A = Io * exp(-α * x)，其中，A为衰减后的声能强度，Io为入射的声能强度，α为声能衰减系数，x为声波传播的距离。

以上是无损检测超声检测的公式汇总情况，这些公式是超声检测的基础，通过这些公式可以计算出超声波在材料中的传播速度和路径，并通过测量返回的信号来评估材料的质量和性能。