超声检测公式

单位；瓦/厘米2 (W/cm 2)或 焦耳/厘米2 •秒(J/cm 2 • s )

-r =1

14.纵波斜入射：

Sin

_ =

_

=Sin

£ =Sin _ =

_S

C 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;

c

L1

c

L1

c

S1

c

L2

c

S2

a 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 ■=arcsin

c

L 2

C s2

16. 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 SI

17. 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)x

a =(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)

—衰减系数，dB/m(单程)；

(B n

B 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 2

6

2、厚板或粗圆柱体： 2 x

a =(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

:P

P

o

R s 2

P o F s

x

x

2

20.近场区的长度：N

D

s

4

R i F s

21.圆晶片辐射的声束半扩散角为: o

70° /D

22.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 o

6.声阻抗:Z =p/u = 帕斯卡( cu/u

Pa )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 (Z7

ZTT

7.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 o

t =P t

/ P 。

(1 r)/Z 1 t/Z 2

r =PL

P 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 r

T7

2

Z 2 Z ! Z 2 Z 1

声强透射率：T

4Z 1Z 2 2

Z 2

Z 1

T+R=1

23.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 / X

24.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° —

2b

26.近场区在两种介质中的分布：1基于钢中的近场区 N D 2

L

c1

2、基于水中的近场区N ( Ds

L )—

4 2 C 2

4 2

2—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 cos

K —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: s2

cos F S cos

s2

cos

29.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 tan

F 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 —02

2.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 1

2.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 3

D f 1 x 2

3 f 2x 1 3.短横孔回波声压；P f

P Q F S l f .D f

2 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： 12

20lg P f1

P f2 2

20lg* 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 F

S 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 2ax

e 768

P 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 f

D 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/mm