超声波二级计算题.doc

1. 已知钢中CL=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0和未扩散区长度b各为多少?解: 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1414,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(CS钢=3230m/s,CS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2.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: 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CL=2730m/s,钢中纵波速度CL=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和第二临界角解: 答:第一临界角为27.6,第二临界角为57.72. 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36.91.用2MHz,24直探头,测定厚度为70的钢铸件的材质衰减系数,已知B2波为100%示波屏高度,B4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: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2 dB,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:dB1=20lg(400/100)=12dB; 耦合差: dB2=2dB; 材质衰减差: dB3=(B2-B1)=0.02 dB/(400-100)=6dB 故 400/B波幅 = 100/B波幅-dB1-dB2-dB3=100/B波幅-12dB -2dB-6dB = 100/B波幅-20dB 答:后者底面回波为满幅的10%.1. 已知有机玻璃中纵波声速C12730m/s，钢中纵波声速CL5900m/s，钢中横波声速CS3230m/s，求第一和第二临界角？（5分）解：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3的当量缺陷不漏检，利用工件底面如何校正检测灵敏度？解：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。1 按照JB4730.3-2005标准的规定，用K=2.0的斜探头，采用一次反射法探测厚度16mm的对接焊缝，探头移动区宽度应为多少毫米？答：P=2KT=64mm，探头移动区宽度L1.25P=80mm2 用2.5P20Z（2.5MHz，20mm）直探头检验厚度为350mm饼形钢锻件（CL=5900m/s），用底波调节仪器灵敏度，要求能发现2的当量缺陷，灵敏度应如何调节？探伤中发现一缺陷，深200mm，波幅比基准波高高出29dB，求此缺陷当量？解：xB = xf =350mm，= CL /2.5MHz=2.36mm用底波调节仪器灵敏度：平底孔对大平底=20lg（2xB/2xf2） =42dB两个不同声程、不同直径的平底孔回波声压比：= 40lg（1x2/2x1）（dB）29dB=40log（2200/2350） 得到24.65mm，即此缺陷当量为4.65mm平底孔3 外径250毫米、壁厚20毫米的钢管需要检验内外壁纵向缺陷，用单斜探头接触法探伤，求此探头允许的最大K值为多少？解：为保证发现内外壁纵向缺陷，声束应满足声轴线与内壁相切的条件，即折射角应满足s=sin-1（r/R），R=250/2=125，r=125-20=105，代入：s=sin-1（105/125）=57，K=tgs=tg57=1.54 实际应用中可取K值为1.5的斜探头4 用2.5P20Z（2.5MHz，20mm）直探头检验厚度为300mm具有上下平行表面的铸钢件，需要测定其双声程衰减系数，现已经测得B1-B2=32dB，设往返损失2dB，求双声程衰减系数解：=（32-6-2）dB/300mm=0.08dB/mm5 用深度1:1比例定位，探头tg=1.5