超声检测计算题类型
超声波检测-计算题类型及例题目
＝ sin 1 1 4 8 0 2 7 .30 3230
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16
7、材料衰减系数 （1.17－1.20）
[(BmBn)6]
2(mn)T (T3N,n3N/T,m2n)
[( B1 B2 ) 6 ]
2T （T 3N )
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17
例题：（1.17）
解： 20 lg B1 6
N=（D2/4λ）=142/4×0.3=163 （mm)
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20
9、半扩散角(2.2-2.3)
0sin11.22D S 70D S
0
sin 1
2a
57
2a
0
sin 1
2b
57
2b
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21
例题：（2.2） 解：
C f
5.9 106 5 106
1.18mm
57 57 1.18 50
探..头..折..射..角 tg1K tg11.5 56.3O
探..头..入..射..角 sin1( CL1 sin ) sin1(2700 sin 56.3) 44.6o
sin sin1
CL1
CS1
sin sin2
CL1
CS2
sin∴C C S L1 2sin 13 22 7s0 0i4 0 0 no50.5966 sin2 ∴C CS L1 2sin3 28 7 0 00.5 0 09 60.6 8397
2si 1n 0 .935 8.1 7 7 o
K2=tgβ=tg57.1o=1.5
T往(Z41Z1Z Z22)2 1r2
T往(1r2)r'
r' Z3 Z2 Z3 Z2
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超声计算题
1.1 已知铝的纵波声速C L 为6300m /s ,横波声速C s 为3100m /s ,试计算频率f 为2M H z 的超声波在铝中的纵、横波波长？ 已知: C L =6300m /s ； C s =3100m /s ； f = 2M H z求: 纵波波长λL =？ ；横波波长λs = ？ 解: 纵波波长λL == = 3.15 m m 横波波长λs =1.55 m m 答： f 为2M H z 的声波在铝中的纵波波长为3.15m m 、横波波长为1.55m m 。
1.2 甘油的密度ρ= 1270k g /m 3 , 纵波声速C L =1900m /s , 试计算其声阻抗Z ？已知: ρ= 1270k g /m 3 ；C L =1900m /s求: Z = ？解: Z =ρ×C L = 1270×1900 ≈ 2.4×106k g /m 2·s答：其声阻抗Z 为2.4×106k g /m 2·s 。
1.3 显示屏上有一波为40% ,若衰减12dB 以后该波高为多少？ 若增益6dB 以后波高又多少？已知: X = 40% ；△1 = -12 dB ；△2 = 6dB求：衰减12dB 以后该波高X 1% = ？ ；增益6dB 以后该波高为X 2% = ？ 解: (1) 衰减12dB 以后该波高为X 1% △1 = 20lgX X 1 20lg= -12 ； lgX 1 = -2012＋lg40 X 1= 10% (2) 设增益6dB 以后该波高为X 2% △2 = 20lg X X 2 20lg 402X = 6 ； X 2 = 80%答：衰减12dB 以后该波高为10% ，增益6dB 以后波高为80% 。
1.5 超声波垂直入射至水/钢界面,已知水的声速C L 1=1500m /s , 钢中声速C L 2= 5900m /s , 钢密度ρ2= 7800k g /m 3 ,试计算界面声压反射率、声压透射率、声强反射率、声强透射率？已知: C L 1=1500m /s ；C L 2= 5900m /s ； ρ2 = 7800k g /m 3；ρ1 = 1000k g /m 3求 : r = ？； t = ？；R = ？； T = ？解: Z 1 =ρ1 ×C L 1 = 1500 ×1000 = 1.5 ×106k g /m 2.sZ 2 =ρ2 ×C L 2 = 5900 ×7800 = 46×106k g /m 2.s则: r = 1212Z Z Z Z +-= 6666105.11046105.11046⨯+⨯⨯-⨯= 0.94 t = 2122Z Z Z +=6105.1104610462⨯+⨯⨯⨯ = 1.94 R = (1212Z Z Z Z +-)2 = (6666105.11046105.11046⨯+⨯⨯-⨯)2 = 0.88 T = 22121)(4Z Z Z Z +⨯ = 66)105.11046(105.110464⨯+⨯⨯⨯⨯⨯ = 0.12 答：界面声压反射率为0.94、声压透射率为1.94、声强反射率为0.88、声强透射率为0.12 。
八年级物理超声波测速计算题
八年级物理超声波测速计算题假设超声波的速度为340米/秒。
1. 问题：如果超声波在水中传播，水的声速为1480米/秒，超声波经过0.03秒后返回到发射器。
求水中的距离。
解答：超声波的往返时间为0.03秒，这个时间包括了声波从发射器到物体的距离、物体的反射和声波从物体返回到发射器的距离。
由于超声波在水中的速度为1480米/秒，超声波的往返时间0.03秒可以分为两个部分：从发射器到物体的距离所需的时间以及从物体返回到发射器所需的时间。
设物体到发射器的距离为x米。
根据速度等于距离除以时间的公式，可以得出x/1480 + x/1480 = 0.03将两个分数相加并求解方程，可以得到2x/1480 = 0.03将方程两边同时乘以1480，可以得到2x = 1480 * 0.03解得 x = 22.2所以在水中的距离为22.2米。
2. 问题：如果超声波在铁中传播，铁的声速为5130米/秒，超声波经过0.04秒后返回到发射器。
求铁中的距离。
解答：超声波的往返时间为0.04秒，这个时间包括了声波从发射器到物体的距离、物体的反射和声波从物体返回到发射器的距离。
由于超声波在铁中的速度为5130米/秒，超声波的往返时间0.04秒可以分为两个部分：从发射器到物体的距离所需的时间以及从物体返回到发射器所需的时间。
设物体到发射器的距离为x米。
根据速度等于距离除以时间的公式，可以得出x/5130 + x/5130 = 0.04将两个分数相加并求解方程，可以得到2x/5130 = 0.04将方程两边同时乘以5130，可以得到2x = 5130 * 0.04解得 x = 205.2所以在铁中的距离为205.2米。
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。
超声检测计算公式和习题
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）（）（mm f C mm f C S S L L 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==λλsm kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ01211211149)4.63sin 32002700(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C C C C tg K tg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？s 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））ββββββαβββ1H 20lgΔ=解：*1.11 示波屏上有一波高为满刻度的100%，但不饱和。
超声波考试复习计算题
超声波检测理论复习题计算题2.1铝(Al)的纵波声速为6300m／s，横波声速为3100m／s，试计算2MHz的声波在铝中的纵、横波波长？（3.5m m；2.55mm）2.2甘油的密度为1270kg／m3，纵波声速为1900m／s，试计算其声阻抗？（2.4×106kg/m2s）2.3 5P20×10K2斜探头，楔块中声速C=2700m／s，钢中声速C L2＝5900m/s；C S2＝3200m／s，求探头入射角为多少度？（49°）2.4某种耐磨尼龙材料的声速C L＝2200m／s，如用该材料作斜探头楔块．检验钢焊缝（C L＝5900m／s、C S＝3200m/ s），试计算第一，第二临界角各为多少度？( 22°；43.5°）2.5已知有机玻璃中纵波波速C L＝2730m/s．钢中纵波波速C L＝5900m/s，横波波速C S＝3230m／s。
求纵波顷斜入射到有机玻璃/钢界面时的αⅠ和αⅡ。
（27.6°；57.7°）2.6已知钢中C S＝3230m／s，某硬质合金中C S＝4000m／s，铝中C S＝3080m/s，求用探测钢的K1横波探头探测该硬质合金和铝时的实际Κ值为多少？（1.8；0.9）2.7已知钢中C l＝5900m／s，C s＝3230m/s，水中C l＝1480m／s，超声波倾斜入射到水／钢界面。
①求＝10°时对应的和βS，（43.8°；22.3°）②求βS＝45°时对应的αL和βL（18.9°；无）③求αⅠ和αⅡ（l4.5°；27.3°）2.8已知超声波探伤仪示波屏上有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），那么B，C波高各为多少dB？（－4分贝；－12分贝）②设B波为基准（10dB），那么A、C波高各为多少dB‘？（14分贝；2分贝）③设C波为基准（－8dB），那么A、B波高各为多少dB？（4分贝；0分贝）2.9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l0％？（20分贝）2.10示波屏上有—波高为80mm，另一波高比它低16dB、问另一波高为多少mm？（12.7mm）2.11示波屏上有一波高为40％，若衰减12dB以后该波高为多少？若增益6dB以后波高又为多少？（10％；80％）2.12超声波垂直人射至水／钢界面，已知水的声速C L1＝l500m／s，钢中声速C L2＝5900m／s，钢密度ρ＝7800kg／m3，试计算界面声强透过率？（0.l2）2.13不锈钢与碳素钢的声阻抗约差1％．试计算超声波由不锈钢进人碳钢时，复合界面上的声压反射率。
超声波检测——UTII计算题
中国检测网超声波检测II级试题（计算题）计算题1.用折射角60°的斜探头探测坡口角为60°的钢板对接焊缝,如下图所示,计算在探头一侧坡口面发现坡口面未熔合缺陷处所有反射波型的反射角(C L=5900m/s,C S=3200m/s)（标准答案从略）2.用2.5MHz20mm直探头对钢材进行超声波探伤，求此探头的近场区长度和指向角的角度解：设钢中纵波波速5900米/秒，则该探头在钢中波长λ=5.9/2.5=2.36mm，近场区长度N=D2/4λ=202/4*2.36=42.37mm 由指向角θ=arcsin(1.22λ/D)=8.27°3.用水浸法聚焦探头垂直探伤法检验Φ36x3mm钢管，已知水层距离为15mm时，声束焦点与钢管轴心重合，求有机玻璃声透镜的曲率半径？答：有机玻璃声透镜的曲率半径=15.3mm4.设某合金与钢完全结合，当超声纵波从合金垂直入射到钢时，结合界面的声压反射率是多少？钢底面（与空气接触）的声压反射率是多少？已知合金厚度30毫米，声阻抗24.2x106Kg/m2s，钢板厚度20毫米，声阻抗45.6x106Kg/m2s解：合金-钢界面的声压反射率r p合金=P合/P0=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)=(24.2-45.6)/(24.2+45.6)=-0.303中国检测网取-30%，负号表示入射声波与反射声波相位差180°（相位相反）合金-钢界面的声压透射率t p =2Z 2/(Z 2+Z 1)=2x45.6/(24.2+45.6)=1.3钢底面声压反射率r p 钢=P 钢/P t =[(Z 气-Z 钢)/(Z 气+Z 钢)][(Z 2+Z 1)/2Z 2]=0.765=76.5%5.如下图所示，探头为tgβ=2，用仪器与钢试块比较，测得探头中S=10mm ，计算探头中a 和b 的长度。
解：因为仪器中测得的S 值是相当于钢中的S 值，所以要将S 钢换算成S 有机玻璃,即:S 有机玻璃/C L 有机玻璃=S 钢/C S 钢，S 有机玻璃=S 钢·C L 有机玻璃/C S 钢=10x2.7/3.2=8.4另外tgβ=2，β=63.4°，sinα=C L 有机玻璃·sinβ/C S 钢=2.7·sin63.4°/3.2=0.754，α=48.97°，因此：a=cosα·S 有机玻璃=cos48.97°·8.4=5.5mm b=sinα·S 有机玻璃=sin48.97°·8.4=6.3mm答：a=5.5mm ，b=6.3mm6.用有机玻璃做球面声透镜的聚焦探头,若探头直径为Φ20mm ，水中焦距f=100mm ，求声透镜的球面半径r 值。
八年级物理超声波测速计算题
八年级物理超声波测速计算题1.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在介质中的传播速度为1700m/s，求该介质的折射率。
答案：折射率=传播速度/空气中的传播速度=1700m/s/340m/s=52.问题：一个超声波从空气射入水中，入射角为30°，已知水的折射率为4/3，求折射后的角度。
答案：折射角=arcsin(折射率*sin(入射角))=arcsin((4/3)*sin(30°))≈48.59°3.问题：一个超声波在某介质中的频率为200kHz，传播距离为2m，求该超声波的波长。
答案：波长=传播速度/频率=传播距离/周期数=2m/(200,000Hz)=0.01m4.问题：一个超声波在某介质中的频率为100kHz，波长为0.02m，求该超声波的传播速度。
答案：传播速度=波长*频率=0.02m*(100,000Hz)=2000m/s5.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在水中的传播速度为1480m/s，求该介质的折射率。
答案：折射率=传播速度/空气中的传播速度=1480m/s/340m/s≈4.356.问题：一个超声波从水中射入玻璃中，入射角为60°，已知玻璃的折射率为1.5，求折射后的角度。
答案：折射角=arcsin(折射率*sin(入射角))=arcsin(1.5*sin(60°))≈71.57°7.问题：一个超声波在某介质中的频率为10kHz，传播距离为0.5m，求该超声波的波长。
答案：波长=传播速度/频率=传播距离/周期数=0.5m/(10,000Hz)=0.05m8.问题：一个超声波在某介质中的频率为50kHz，波长为0.04m，求该超声波的传播速度。
答案：传播速度=波长*频率=0.04m*(50,000Hz)=2000m/s9.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在铝中的传播速度为6400m/s，求该介质的折射率。
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。
超声检测理论复习题_Ⅱ级 是非问答计算题
超声检测基础理论复习题是非题、问答题和计算题部分，供Ⅱ级参考一、是非题(正确的画○，错误的画×)1. 超声波的频率取决于晶片振动的频率。
( )2. 超声波能在介质界面上反射、透射和折射。
( )3. 当工件内存在较大的内应力时，将使超声波的传播速度及方向发生变化。
( )4. 超声波斜入射到水/钢界面上的反射角等于入射角。
( )5. 介质对超声波的吸收衰减与超声频率成正比。
( )6. 在相同的探测条件下，横波的衰减将大于纵波的衰减。
( )7. 声源辐射的超声波，总是在声束中心轴线上的声压为最高。
( )8. 声源面积不变时，超声波频率愈高，超声场的近场长度愈短。
( )9. 超声波检测中，由于水中只能传播纵波、所以水浸探头只能进行纵波检测。
( )10. 水中是不能传播横波的，因此，不能用水浸法对固体材料进行横波探伤。
( )11. 只有当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角。
( )12. 探头中压电晶片的基频取决于晶片材料和厚度。
( )13. 超声波探伤中，发射超声波是利用正压电效应，接收超声波是利用逆压电效应。
( )14. 超声波探伤的频率取决于仪器的重复频率，重复频率愈高，超声波频率愈高。
( )15. 压电晶片的压电电压常数(g33)大，则说明该晶片接收性能好。
( )16. 双晶直探头倾角越大，交点离探测面距离愈远，覆盖区愈大。
( )17. 用双晶直探头测厚时，将分割面的方向转动90°，在同—测定点测两次的测定方法，测定值以两次数值的平均值为准。
( )18. 盲区与始波宽度是同一概念。
( )19. 为提高分辨力，在满足探伤灵敏度要求情况下，仪器的发射强度应尽量调得低一些( )20. 超声探测根部未焊透时，用K1探头比K2探头好。
( )21. 用横波探测单面焊对接焊缝根部未焊透缺陷时，一般不宜选用折射角为60°的横波斜探头。
( )22. 超声波探伤采用较低频率是为了改善声束指向性，提高探伤灵敏度。
超声(计算题)
计算题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。
(完整word版)超声波计算题
1. 已知钢中C L =5900m/s,求2.5P20Z 探头探测钢时,超声波发射声场的近场区长度N 、半扩散角θ0和未扩散区长度b 各为多少?解:mmN b D mm D N o o 5.694.4264.164.13.82036.270704.4236.2420422=⋅======⋅==λθλ 答:近场区长度为42.4mm.半扩散角为8.3°.未扩散区长度为69.5mm.2. 现要进行铝合金焊缝的超声波检测,探头晶片直径为14×14,探头K 值为1.5,如何挑选一个能便于水平1:1调节的铝合金半圆试块(C S 钢=3230m/s,C S 铝=3080m/S.四舍五入取整数).解:由于用于水平1:1调节扫描比例.故试块R 第一次回波的水平距离设计为30mm 是最佳的.这样第二个回波的水平距离就是90mm,将达到充分利用荧光屏宽度,提高调节精度的目的.1. 先求出铝的折射角793.0323030803.56sin sin sin sin sin =⋅=⋅=∴=o C C C C 钢铝钢铝铝铝钢钢ββββ2.再求出铝半圆试块的半径R根据半圆试块的回波规律和按水平1：1调节扫描比例的要求,则将半圆试块第一个回波的水平距离调至3格,第二个回波调至9格,是最佳设计,故计算铝半圆试块半径时应用水平距离L=30来代入: mm L R 38793.030sin ≈==铝水平距离β 答:铝合金半圆试块的半径为38mm.1. 已知有机玻璃中纵波速度C L =2730m/s,钢中纵波速度C L =5900m/s,钢中横波速度C=3230m/s.求纵波倾斜入射到有机玻璃/钢界面时的第一临界角α和第二临界角α 解: oS L II o l L I c c c c 7.5732302730sin sin 6.2759002730sin sin 12111211======----αα 答:第一临界角为27.6°,第二临界角为57.7°2. 用单探头接触法横波探伤外径为300mm 厚60mm 的大口径钢管时,应选用折射角为多少的探头?解:答:应选用折射角为36.9°1.用2MHz,φ24直探头,测定厚度为70㎜的钢铸件的材质衰减系数,已知B 2波为100%示波屏高度,B 4波为10%波高,每次反射损失为1dB,求此铸件的衰减系数(单程).解:mm dB dB dB N B B mm N mm D N /043.070)24(212610100lg 20:,64.1.808.4864.164.1;8.482/9.542444222=⋅-⋅--==⋅==⋅==ααλ可用下式计算故衰减系数的声程均大于和据题意答:此铸件的衰减系数为0.043dB/mm.1. 用纵波探头检测厚度为100㎜和400㎜的平底锻件,若后者检测面粗糙,与前者耦合差2dB,材质衰减均为0.02 dB/㎜(双程),今将前者底面回波调至满幅(100%)高,则后者底面回波应多高?解:声程差:ΔdB 1=20lg(400/100)=12dB ;耦合差: ΔdB 2=2dB ;材质衰减差: ΔdB 3=α(B 2-B 1)=0.02 dB/㎜(400-100)=6dB故 400/B 波幅 = 100/B 波幅-ΔdB 1-ΔdB 2-ΔdB 3=100/B 波幅-12dB -2dB-6dB= 100/B 波幅-20dB %1010%100/40020/100/400lg202020=⋅=∴-=-波幅即B dB BB ： 答:后者底面回波为满幅的10%.1.已知有机玻璃中纵波声速C 1＝2730m/s ，钢中纵波声速C L ＝5900m/s ，钢中横波声速C S ＝3230m/s ，求第一和第二临界角？（5分）解：os l II ol l c c c c 57.732302730sin sin 27.659002730sin sin 1-211-1-211-I =====αα＝答：第一临界角为27.6o ；第二临界角为57.7O2.用4P20直探头检测厚度为350㎜的锻钢件，要求≥φ3的当量缺陷不漏检，利用工件底面如何校正检测灵敏度？解：dB S dB B31.333.143505.9/42lg 202lg 2022=⋅⋅⋅==∆πφλ 答:(1)在工件完好部位将底波调整至基准波高度（如满屏的80%）（2）再增益31.3dB,则探测灵敏度校正符合要求。
超声检测试题
超声检测试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 超声波在介质中的传播速度主要取决于该介质的：A. 密度B. 温度C. 化学成分D. 压力2. 超声波在医学诊断中常用的频率范围是：A. 1MHz以下B. 1MHz-5MHzC. 5MHz-10MHzD. 10MHz以上3. 以下哪项不是超声波的物理特性：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 吸收4. 超声波在液体中的衰减主要受以下哪个因素影响：A. 频率B. 温度C. 压力D. 介质的化学成分5. 以下哪种组织对超声波的反射能力最强：A. 肌肉B. 脂肪C. 骨骼D. 血液二、填空题（每空2分，共20分）6. 超声波的频率越高，其分辨率________，穿透力________。
7. 超声波在介质中传播时，当遇到不同介质的界面时会发生________。
8. 在医学超声检查中，超声探头的移动方式包括________、________和________。
9. 超声波在人体组织中的传播速度通常在________m/s左右。
10. 超声波的波长与频率的关系是________。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述超声波在医学诊断中的应用及其优势。
12. 解释超声波在不同组织中的衰减机制。
13. 描述超声波在进行腹部超声检查时的操作步骤。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 若超声波在某种介质中的传播速度为1540m/s，频率为5MHz，请计算该超声波的波长。
15. 已知超声波在人体组织中的传播速度为1540m/s，若某组织对超声波的衰减系数为0.5d B/cm·MHz，该超声波的频率为3.5MHz，计算在该组织中穿透10cm的衰减量。
五、案例分析题（共30分）16. 某患者进行心脏超声检查，超声图像显示心脏某部位存在异常反射，分析可能的原因及进一步的检查建议。
注意：本试题仅供参考，实际考试内容和形式可能有所不同。
超声波检测 计算题类型汇总
2、 声阻抗
Z C
4
例题2 甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速 为1900m/s，试计算其声阻抗？
解：已知CL=1900m/s＝1.9 ×103 m/s, ρ=1270kg/m3 =1.27×103kg/m3 Z= ρ C=1.9 ×103 ×1.27×103 =2.4×106kg/m2s
BS
20 lg
T r
20
lg
1
r r
2
BS
20
lg
Tr r
'
20
lg
(1
r r
2
)r
'
r'
z3 z3
z2 z2
10
例题 从钢材一侧探测刚钛复合板，已知Z1=46×106kg/m2·S，
Z2=1.5×106kg/m2·S，Z3=27.4×106KG/m2·S求
**a. 界面声压反射率
500/Φ2灵敏度。
解:
C f
5900 2.5
2.36mm
20
lg
2
x
2
20
lg
2 2.36 500 3.14 22
45.5dB
备注：大平底除以平底孔，以基准试件调好灵敏度后，数值 为正，则需要增益，反之，需要衰减
44
例题：用2.5P20Z探头探伤为400mm的工件，如
**b. 底面声压反射率
**c. 界面回波与底面回波dB差
***d. 如将钛底面浸在水中，问此时的界面回波与底面回波差多少dB？
解：
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9、半扩散角
0sin11.22D S 70D S
0
sin 1
2a
57
2a
0
sin 1
2b
57
2b
a或b一定平行于所在的坐标轴面
20
例题：试计算率f=5MHZ，边长α=13mm的方晶
片，在钢中（CL=5900m/s）主声速半扩散角为
多少度？
解：
C f
5.9 106 5 106
1.18mm
N FS DS 2 4
18
例题 ：试计算5P14SJ探头，在水中
（CL=1500m/s）的指向角和近场区长度？ （1.5度；163毫米）
解：已知f=5MHz=5×106Hz，D=14mm， CL=1500m/s=1.5×106mm/s， λ=C/f =1.5×106 /5×106 =0.3（mm) N=（D2/4λ）=142/4×0.3=163 （mm)
• 解：
C 5,9 2.36mm
f 2.5
N D2 202 42.4mm
4 42.36
b 1.64N 1.64 42.4 263 9.5mm
11、近场区在两种介质中的分布
N=N
2 -L
C1 C2
=
D
2 S
4λ2
-L
C1 C2
N 2 -介 质 II中 的 近 场 长 度
sin1 CS1 CL1
15
例题：
•
解： 已知钢中CL=5900m/s，CN=3230
m/s，水中CL=1480m/s，超声波倾斜入射到水/钢
的界面。
•
③求α1和αII。
I
s i n 1 C L1 C L2
sin 1 1480 14, 50
5900
II
s i n 1 C L1 C S2
rZ钢Z水 10.990.01 Z钢Z水 10.99 1.99
0.0050.5%
9
4、声压往复透射率 （1.16、5.9、5.11）
T往(Z41Z1Z Z22)2 1r2
T往(1r2)r'
r' Z3 Z2 Z3 Z2
10
4、声压往复透射率 （波高比）
BS20lgTr
20lg1r2 r
BS20 lgTr'r20 lg(1rr2)r'
超声检测计算题类型及例题
2019年4月
1
我们总是想办法用已有的知 识来解决新出现的问题……
1、波长、频率和波速
＝ C f
3
例题1（1.1）铝（A1）的纵波声速为6300m/s， 横波声速为3100m/s，试计算2MHz的声波在铝 （A1）中的纵、横波波长？
解：已知CL=6300m/s, Cs =3100 m /s f=2×106 Hz
57 57 1.18 50
a
13
21
10、未扩散区
b1.64N
22
• 例题： 已知钢中CL=5900m/s，水中
CL=1480m/s，求2.5MHZ、Φ20mm纵波进探头 在钢和水中辐射的纵波声场的近场区长度N、半 扩散角θ0和未扩散区长度b各为多少？ （42.4毫米；8.28度；69.5毫米；168.9毫米；2.07 度；277毫米）
＝ sin 1 1 4 8 0 2 7 .30
3230
16
7、材料衰减系数
[20lg(Bm / Bn) ] 2(n m)T
反射损失0：.5~1dB
(T 3N）)
[20lg(B1/ B2 ) 6 - ] 2T
反射损失：0.5 ~1dB;
6扩散衰减引起的损失
(T 3N）)
17
8、单一介质纵波波源近场长度
解： r= Z 钛 -Z 钢 = 2 7 .4 -4 .6 = － 0 .2 5
Z 钛 + Z 钢 27.4+ 4.6
T = 1-r 2 = 1-0.25 2 = 0.9375
Δ = 20lg r = 20lg 0.25 ≈ -11.46(dB)
T
0.9375
r '= Z 水 -Z 钛 = 1.5－ 27.4 = － 0.896
sin sin2
CL1
CS2
sin2C CS L1 2sin3 28 7 0 00.5 0 09 60.6 8397
2si 1n 0 .935 8.1 7 7 o
K2=tgβ=tg57.1o=1.5
14
6、临界角 （1.5－1.7）
I
sin1 CL1 CL2
II
sin1 CL1 CS2
III
λ=C/f 纵波λL=CL/f=63×106/2×106=3.5（mm） 横波λs=Cs/f=3.1×106/2×106=1.55（mm）
4
2、 声阻抗
Z C
5
例题2 甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速 为1900m/s，试计算其声阻抗？
解：已知CL=1900m/s＝1.9 ×103 m/s, ρ=1270kg/m3 =1.27×103kg/m3 Z= ρ C=1.9 ×103 ×1.27×103 =2.4×106kg/m2s
6
3、波高比的分贝值
20 lg H1 H2
7
4、声压反射率t和声压透射率 （1.14－1.15） r Z2 Z1 Z2 Z1
t 2Z 2 Z2 Z1
8
例题3 不锈钢与碳素钢的声阻抗约差1%，
试计算超声波由不锈钢进入碳钢时，复合界 面上的声压反射率。
解：设碳钢的声阻抗Z钢=1，则不锈 钢的声阻抗Z不=1-1%=0.99
Z 水 + Z 钛 1.5+ 27.4
= 20lg
T
r r'
＝20
lg
0.25 0 .9 3 7 5 0 .8 9126
10.5(dB)
5、折射定律 （1.4、1.8－1.9）
sin Lsin 'Lsin 'ssin Lsin s
C L 1
C L 1
C S1
C L2
C S2
sin sin
C1
r' z3 z2 z3 z2
11
例题 从钢材一侧探测刚钛复合板，已知=46×106kg/m2·S，
=1.5×106kg/m2·S，=27.4×106KG/m2·S求 **a. 界面声压反射率 **b. 底面声压反射率 **c. 界面回波与底面回波dB差
***d. 如将钛底面浸在水中，问此时的界面回波与底面回波差多少dB？
C2
13
例题：（7.7）
采用钢焊缝探伤用的K=1斜探头（C L1=2700m/s，钢 Cs=3200m/s）。检验某种硬质合金焊缝（Cs=3800m/s），其 实际K值为多大？
解：K=1 tgβ1=1 ∴β1=45O 根据折射定律：
sin sin1
CL1
CS1
sinC C S L1 2sin 13 22 7s0 0i4 0 0 no50.5966