超声检测公式
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≈=。
超声波测距公式
超声波测距公式
超声波测距公式是用于计算超声波在空气中传播时所需时间和距离的公式。
这种测距技术广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。
超声波在空气中传播的速度是固定的,一般为340米/秒。
因此,我们可以通过测量超声波从发射器到接收器的时间来计算距离。
超声波测距公式为:
距离= 传播速度×时间/ 2
其中,传播速度为340米/秒,时间为超声波从发射器到接收器的时间,除以2是因为超声波需要往返传播。
例如,如果超声波从发射器发出后,经过2秒钟才被接收器接收到,那么距离可以计算为:
距离= 340米/秒×2秒/ 2 = 340米
这就是超声波测距公式的应用。
需要注意的是,在实际应用中,还需要考虑超声波在传播过程中可能会受到多种因素的影响,如空气湿度、温度、压力等,这些
因素都可能会对测量结果产生影响,需要进行校准和修正。
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。
超声检测公式.doc
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或λ = cf∶C s ∶C R ≈∶ 1∶1帕斯卡( Pa )微帕斯卡(μ Pa )1Pa =1N/m 26μ P4.声压: P =P -P1Pa =106.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 )7.声强; I = 1 Zu 2= P 2单位 ; 瓦 / 厘米 2(W/cm 2 )或 焦耳 / 厘米 2·秒( J/cm 2·s )22 Z8.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 / P 0t =P t/ P1 r tr P rZ 2 Z 1 t = P t 2Z 2(1 r ) / Z 1t / Z 2 =Z 2 Z 1P 0Z 2 Z 1P 0Z 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= IrZ 2 Z 1 24Z 1 Z 2r 2声强透射率: T2Z 2Z 1I 0Z 2Z 1T+R=1 t - r =113.声压往复透射率; T 往=4Z 1Z 2( Z 2Z 1)214.纵波斜入射 : sin L = sin L = sin S = sin L = sinS 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;c L1 c L 1 c S1 c L 2 c S 2L—纵波入射角、反射角;β L 、β S —纵波、横波折射角;α′ S —横波反射角。
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。
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≈=。
超声波检测主要公式
I _Em
2Z
I声强.在垂直声波传播方向上,单位面积上在单位时间内通过的平均声能. p声压弹性质点在传播声时,相邻质点所受到的附加 压力.
Z声阻抗.其能直接表示介质的声 学性质.数值上Zc
1.5
dB20lg -Pl20lg也
p2H2
P1和p2两个比较声压.分母中的p2为基准声压.
已和h2两个比较的反射回波幅 度.分母中的h2为基准反射回波幅度.
入射角为第三临界角。
1.10垂直入射时的反射率和透过率
声压反射率:反射声压Pa与入射声压P之比.
.PaZ2Z1
rp
PPZ1Z2
声压透过率:透过声压5与入射声压p之比
tP2总遨:1 rPtP
声强反射率:反射声强Ia与入射声强I之比.
Ia
D¥1rp2;故:R D1
声压往复透过率:探头接收的返回声压pt与入射声压p之比.
入射角为第一临界角。
Isin1Cl1;有机玻璃/钢:丨27.2°;水/钢:丨14.7°C|2
第二临界角:纵波斜入射时,第二介质折射横波的折射角等于90°时的纵波
入射角为第二临界角。
IIsin1C1;有机玻璃/钢:II56.7°;水/钢:II27.7°
第三临界角:横波斜入射至固/气界面,第一介质纵波反射角等于90°时的横波
超声波检测主要公式
1.
1.1
f1
T
f频率:单位时间内质点振动的次数;
T周期:质点完成一次完全振动 所需时间.
1.2
c
f
波长,波在一个周期内所传播 的路程;
c波速,波在单位时间内所传播 的距离
1.3
y Acos (t x/c) Acos( t kx)
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。
超声波检测主要公式
超声波检测主要公式1.物理基础部分:1.1f -Tf频率:单位时间内质点振动的次数;T周期:质点完成一次完全振动所需时间.1.2c波长,波在一个周期内所传播的路程; c波速,波在单位时间内所传播的距离Array波动方程推导用图设B为波线上任意一点,距原点0的距离为X.因为振动从0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0点上质点在时间(t-x/c)的位移,即:1.3y Acos (t x/c) Acos( t kx)圆频率,即1秒钟内变化的弧度数k波数.^ -—c1.42I _E m2ZI 声强.在垂直声波传播方向上,单位面积上在单位时间内通过的平均声能. p 声压弹性质点在传播声时,相邻质点所受到的附加 压力. Z 声阻抗.其能直接表示介质的声 学性质.数值上Zc1.5dB 20 lg -P l 20lg 也p 2 H 2P 1和p 2两个比较声压.分母中的p 2为基准声压.已和H 2两个比较的反射回波幅 度.分母中的H 2为基准反射回波幅度. 1.6 声速c EkVE 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. 即:E 3L/ L介质的密度.等于介质的质量M 与其体积V 之比,即 M/Vk 与介质的泊松比有关的常数.介质的泊松比,等于介质横向相对缩短 1 d/d 与纵向相对伸长 L/L之比,即 1/1.7 在钢中c/c t1.82; C r 0.92c t1.8反射折射定律sin I sin isin tsin isin tc nc i1c t1c i2c t2l , h t 分别是第一介质的纵波入射角,纵波反射角,横波反射角C l1,C t1,Q 2,Q 2分别是第一介质纵波速 度,横波速度,第二介质纵波速度,横波速度i , t分别是第二介质纵波折 射角,横波折射角1.9第一临界角:纵波斜入射时,第二介质折射纵波的折 射角等于90°时的纵波入射角为第一临界角。
超声波常用公式汇总1页
超声波常用公式汇总1页
1.声速(v)计算公式:v=λ×f
其中,v为声速,λ为超声波的波长,f为超声波的频率。
2.声程(s)计算公式:s=v×t
其中,s为声程,v为声速,t为超声波传播的时间。
3.反射系数(R)计算公式:R=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)
其中,R为反射系数,Z1为超声波在第一个介质中的声阻抗,Z2为超声波在第二个介质中的声阻抗。
4.折射角(θ2)计算公式:θ2=arcsin((v1/v2)×sin(θ1))
其中,θ2为折射角,v1为超声波在第一个介质中的声速,v2为超声波在第二个介质中的声速,θ1为入射角。
5.缺陷深度(d)计算公式:d=(v×t)/2
其中,d为缺陷深度,v为声速,t为超声波传播的时间。
这些公式在超声波探伤中常用于计算声速、声程、反射系数、折射角和缺陷深度等参数,帮助分析和评估被测物体的状态和缺陷情况。
超声波检测主要公式
超声波检测主要公式1.物理基础部分 :1.11fTf频率:单位时间内质点振动的次数;T周期:质点完成一次完全振动所需时间 .1.2cf波长 ,波在一个周期内所传播的路程;c波速 ,波在单位时间内所传播的距离设 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:1.3y A cos (t x / c) A cos( t kx)2圆频率 ,即1秒钟内变化的弧度数 . 2 fT2k 波数 .kc1.4Ip m 2 2ZI 声强 .在垂直声波传播方向上 ,单位面积上在单位时间 内通过的平均声能 . p 声压.弹性质点在传播声时 , 相邻质点所受到的附加 压力. Z 声阻抗 .其能直接表示介质的声 学性质 .数值上 Zc1.5dB 20 lgp 120lg H1p 2 H 2p 1和 p 2 两个比较声压 .分母中的 p 2为基准声压 . H 1和H 2 两个比较的反射回波幅 度.分母中的 H 2为基准反射回波幅度 .1.6声速 cE kE 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.即 : EF / SL / L介质的密度 .等于介质的质量 M 与其体积 V 之比 ,即M / Vk 与介质的泊松比有关的常数 .介质的泊松比 , 等于介质横向相对缩短1d / d 与纵向相对伸长L / L之比 ,即 1 /1.7在钢中 c l / c t 1.82;c r 0.92c t1.8反射折射定律sinsin, sin tsin lsinlltcl1cl 1ct1cl 2ct 2l ,l ,, t 分别是第一介质的纵波 入射角 ,纵波反射角 ,横波反射角 .c l1 ,c t1, c l 2 , c t 2 分别是第一介质纵波速度 ,横波速度 , 第二介质纵波速度 ,横波速度l ,t分别是第二介质纵波折 射角 , 横波折射角1.9第一临界角 : 纵波斜入射时,第二介质折射纵波的折射角等于 90o时的纵波入射角为第一临界角。
超声检测公式
超声检测公式1、周期与频率的关系,二者互为倒数: T =1/f2、波速、波长与频率的关系:C=f λ 或λ=fc3、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。
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单位;瓦/厘米2 (W/cm 2)或 焦耳/厘米2 •秒(J/cm 2 • s )-r =114.纵波斜入射:Sin_ =_=Sin£ =Sin _ =_SC L 1、C S ,—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;cL1cL1cS1cL2cS2a L、a‘L —纵波入射角、反射角;B L、B S—纵波、横波折射角;a' S—横波反射角。
15. 纵波入射时:第一临界角a : B L =90°时a 1 = arcsin 91第二临界角a :B s =9o°时a ■=arcsincL 2C s216. 有机玻璃横波探头a L =27.6 °〜57.7 °,有机玻璃表面波探头a L >57.7°水钢界面 横波a L =14.5 °〜27.27°C SI17. 横波入射:第三临界角:当a' L =90°时a 』=arcsin —=33.2°当a S >33.2°时,钢中横波全反射。
C LI有机玻璃横波入射角a S (等于横波探头的折射角B S ) =35。
〜55°,即K=tg B S =0.7〜1.43时,检测灵敏度最高。
20 lg B m_/ B n _______18. 衰减系数的计算 1. 薄板:2 (n m)xa =(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)—衰减系数,dB/m(单程);(B nB m )—两次底波分贝值之差,dB ;S 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20 lg B , / B 262、厚板或粗圆柱体: 2 xa =(Bn-Bm-6)/2x(B ,B 2)—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:PPoR s 2P o F sxx220.近场区的长度:NDs4R i F s21.圆晶片辐射的声束半扩散角为: o70° /D22.波束未扩散区:b 1.64N超声检测公式 1.周期和频率的关系,二者互为倒数: T=1/f 2.波速、波长和频率的关系: C= f 或入=_! f 3.C L : C s : C R ~ 1.8 : 1:0.9 4.声压: P = P 1 — P o6.声阻抗:Z =p/u = 帕斯卡( cu/uPa )微帕斯卡 5 Pa ) 1Pa = 1N/m 2 1Pa = 106口 P 单位为克/厘米2 •秒(g/cm 2 • s )或千克/米2 •秒(kg/m 2 • s ) 13.声压往复透射率;T 往=4Z/2 (Z7ZTT7.声强;I = -I ZU 2 2 8.声强级贝尔( BeL )。
△ = lgI 2/I 1(BeL )9.声强级即分贝 (dB)△ = 10lgl 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 ot =P t/ P 。
(1 r)/Z 1 t/Z 2r =PLP o乙一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= 1 rT72Z 2 Z ! Z 2 Z 1声强透射率:T4Z 1Z 2 2Z 2Z 1T+R=123.矩形波源辐射的纵波声场:波束轴线上的声压:x > 3N 时,P P 0F / X24.矩形波源的近场区的长度为: 25.矩形波源的半扩散角 0:x 方向的半扩散角为: 0 57°—— 2a Y方向的半扩散角为: ° 57° —2b26.近场区在两种介质中的分布:1基于钢中的近场区 N D 2Lc12、基于水中的近场区N ( DsL )—4 2 C 24 22—介质H 钢中波长N 2 —只有介质H 时,钢中近场长度; c 1 —介质I 水中波速; c 2 —介质H 钢中波速27.横波轴线上的声压;P KF S cosK —系数;F S —波源的面积; s2 —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: s2cos F S coss2cos29.横波声场中,第二介质中的近场区长度 N 为:N N L 2 tan -L 1 -s2 x cos tanF S cos F S —波源的面积; s2 —第二介质中横波波长; L 1 —入射点至波源的距离 L 2 —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: arcsi n1.22 S2 D S2 700 —022.对于矩形正方形声源: D S . S2 arcs in 2a 31.规则反射体的反射波声压公式:X > 3N 1.平底孔回波声压; P f P x F f P 0F s F f 2 2任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为: x 12 20lg-P f1 P f2 40D f1X 2 D f 2X 12.长横孔回波声压;P f P 0F S ‘D f 任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为: 12 20 lg 电 P f2 10 D 3D f 1 x 23 f 2x 1 3.短横孔回波声压;P fP Q F S l f .D f2 x x ■ 任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为: 12 20 lg f P f 2 10 lg 匕 D f 2 4 X 2 ~4 X 1 P G F S D f 4.球孔回波声压:P f 2 x 2x 任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为: 1220lg P f1P f2 220lg* X 1 D f1 5.大平底面或实心圆柱体回波声压: P B P Q F S 两个不同距离的大平底回波分贝差为: 12 20l g _P BL P B2 20lg t 6.空心圆柱体1.外柱面径向检测空心圆柱体:P B 2.内孔检测圆柱体:P B 2 x \ D P 0 FS D 2 x ' d 注意:以上各种规则反射体的反射波声压公式均未考虑介质衰减,如果考虑介质衰减,则所有公式均应增加 2axe 768P 0:波源的起始声压;F S :探头波源的面积,F S D S /4 : x :反射体至波源的距离。
F f :平底孔缺陷的面积, F fD 2/4:波长,D f :长横孔的直径,Lf :短横孔长度 D:空心圆柱体外经 d :空心圆柱体内径 :介质单程衰减系数,dB/mm32.同距离的大平底与平底孔反射波 dB 差:… P B … 2 x 20lg 击 201^-2 P f D f33.当用平底面的和实心圆柱体曲底面调节灵敏度时,不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为: 2 x 22叫耘2 (X f X B )x f :平底孔缺陷至检测面的距离; X B :锻件底面至检测面的距离 :材质衰减系数;入:波长;D f :平底孔缺陷的当量直径;Bf :底波与平底孔缺陷的反射波分贝差 34.不同平底孔回波分贝差为:12 20lg 巴40lg -f1X 2P f 2 D f2X l2(X 2 X 1)35.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节平底 孔灵敏度时:P BB f2叫2Qg 器 D f X B10lgD 2 (X fXB)d —空心圆柱体的内径;D —空心圆柱体的外径; —外圆径向探测, 内孔凸柱面反射; —内孔径向探测,外圆凹柱面反射;Bf —圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。
36.水浸法波型分析,水层厚度 H = n — 4 37. 管材周向检测纯横波检测条件:c-有 . sin q 钢 38. 纯横波到达内壁条件: 1 2(1 C S2 C-)2.横波检测到管材内壁 sinsin39. 水浸法: ①声透镜: C 1C 1②偏心距:X0.251 R0.458r0.251R <X < 0.458r1 ③水层厚度:H > X S (2 40.采用一次反射法检测时,探头移动区应大于或等于1)采用直射法时,探头移动区应大于或等于 0.75PX S —管中横波声程) ④焦距:F H 1.25P (即 2.5KT ):(即 1.5KT )。
P=2KT 式中:P :跨距,mm ; T :母材厚度,mm ; K :探头K 值; 41.为保证直射波与一次反射波能扫查到焊缝整个截面, K 值应满足下式: ,R 2 X 2 ⑤ F 或 P=2Ttan B B 头折射角,(o )-O a b — a 对于单面焊、上述b 可以忽略不计,则:K > -O T 42按声程调节扫描速度时:当仪器接声程1: n 调节扫描速度时,应采用声程定位法来确定缺陷的位置。
用直射法(一次波)检测发现缺陷时: x f sin 用一次反射法(二次波)检测发现缺陷时 l f x f sin n f sin 2.2rn f sin d f 2T X f cos n f cosx f cos 2T n f cos X f :缺陷的横波声程; f :缺陷波前沿所对的刻度值; :探头的折射角; T:板厚;|f :缺陷的水平距离; d f :缺陷至检测面的深度。
43.按水平调节扫描速度时: 当仪器按水平1: n 调节扫描速度时,应采用水平定位法来确定缺陷的位置。
若仪器按水平 1: 1调节扫描速度时,那么显示屏上缺陷 波前沿所对应的水平刻度值f 就是缺陷的水平距离lf :用直射法(一次波)检测发现缺陷时:l f n f d ffK 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24一次反射法(二次波)检测发现缺陷时: l f n f d f2T 匕K式中K〈:探头的K 值,K=tg44、按深度调节扫描速度时:当仪器按深度 1: n 调节扫描速度时,应采用深度定位法来确定缺陷的位置。
若仪器按深度 1:1调节扫描速度时,那么显示屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值f 就是缺陷的深度d f用直射法(一次波)检测发现缺陷时:d f n fI f Kh f Kn f用一次反射法(二次波)检测发现缺陷时:d f 2T - n fI f Kn f1、超声波的特点:1.方向性好2.能量高3.能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换型转换4.穿透能力强2、超声波检测: 使超声波与工件相互作用,就反射、投射和散射的波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特征测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。