20072008超声波检测练习题答案

超声检测考题超声检测考题 一 选择题 将认为正确的序号字母填入题后面的括号内 只能选择一个答案 1 下列材料中声速最低的是 a a 空气 b 水 c 铝 d 不锈钢 2 一般来说 在频率一定的情况下 在给定的材料中 横波探测缺陷要比纵波灵敏 这是因为 a a 横波比纵波的波长短 b 在材料中横波不易扩散 c 横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏 d 横 波比纵波的波长长 3 超声波探伤用的横波 具有的特性是 a a 质点振动方向垂直于传播方向 传播速度约为纵波速度的 1 2 b 在水中传播因波长较长 衰减小 故有很高的灵敏度 c 因为横波对表面变化不敏感 故从耦合液体传递到被检物体时有 高的耦合率 d 上述三种都不适用于横波 4 超过人耳听觉范围的声波称为超声波 它的频率高于 b a 20 赫 b 20 千赫 c 2 千赫 d 2 兆赫 5 超过人耳听觉范围的声波称为超声波 它属于 c a 电磁波 b 光波 c 机械波 d 微波 6 波长 声速 C 频率 f 之间的关系是 a a c f b f c c c f 7 应用 2P20 x20 60 的探头探测钢时 钢材中超声波的波长是 b a 1 43mm b 1 6mm c 2 95mm d 2 34mm 8 可在液体中传播的超声波波型是 a a 纵波 b 横波 c 表面波 d 板波 e 以上都可以 9 超声波的波阵面是指某一瞬间 b 的各质点构成的空间曲面 a 不同相位振动 b 同相位振 动 c 振动 10 介质中质点振动方向和波的传播方向平行时 此波称为 a a 纵波 b 横波 c 表面波 d 板波 e 爬波 11 纵波的声速比瑞利波的声速 a a 快 b 慢 c 相同 12 超声波在介质中的传播速度就是 a a 声能的传播速度 b 脉冲的重复频率 c 脉冲恢 复速度 d 物质迁移速度 13 对同种固体材料 在给定频率的情况下 产生最短波长的波是 d a 纵波 b 压缩波 c 横 波 e 表面波 14 频率为 2 5MHZ 的纵波在探测铝时的波长 c a 2 34mm b 1 3mm c 2 6mm d 1 26mm 15 钢中声速最大的波型是 a a 纵波 b 横波 c 表面波 d 在给定材料中声速与所有波 型无关 16 横波探伤最常用于 a a 焊缝 管材 b 测定金属材料的弹性特性 c 探测厚板的分层 缺陷 d 薄板测厚 17 波束扩散角是晶片尺寸和所通过的介质中声波波长的函数 并且 a a 频率或晶片直径减少时增大 b 频率或晶片直径减少时减少 c 频率增加而晶片直径减少时 减少 18 如果超声波频率增加 则一定直径晶片的声束扩散角将 a a 减少 b 保持不变 c 增 大 d 随波长均匀变化 19 确定波束扩散角的公式是 d a sin 直径平方 4 倍波长 b sin x 直径 频率 x 波长 c sin 频率 x 波长 d sin 2 1 22 波长 直径 20 超声波投射到界面上 在同一介质中改变其传播方向的现象叫做 d a 发散 b 扩散 c 角 度调整 d 反射 21 超声波从一种介质进入另一种不同介质而改变传播方向的现象叫做 a a 折射 b 扩散 c 角度调整 d 反射 22 超声波从一种介质进入另一介质 入射声束轴线与界面法线所成的夹角称为 a a 入射角 b 折射角 c 扩散角 d 反射角 23 超声波到达两个不同材料的界面上 可能发生 d a 反射 b 折射 c 波型转换 d 以 上都是 24 同一介质中 同一波型的超声波反射角 a a 等于入射角 b 等于折射角 c 与使用的耦合剂有关 d 与使用频率有关 25 同一介质中 超声波反射角 d 入射角 a 等于 b 大于 c 小于 d 同一波型的情况下 相等 26 使一种波产生 90 折射的入射角叫做 b a 垂直入射角 b 临界角 c 最小反射角 27 超声波垂直入射至异质界面时 反射波和透射波的 a a 波型不变 b 波型变换 c 传 播方向改变 28 有一个 5P20 x10 45 的探头 有机玻璃楔块内声速为 2730m s 被检材料 碳钢 中的声速 为 3230m s 求入射角 的公式为 b a sin 3230 2730 sin45 b sin 1 3230 2730 sin 45 c tg 3230 2730 Sin45 29 为使经折射透入第二介质的超声波只有横波 纵波在第一介质的入射角应 c a 大于第二临界角 b 小于第一临界角 c 在第一和第二临界角之间 d 在第二和第三临界角 之间 30 为减小超声波通过介质时的衰减和避免林状回波 宜采用 d 进行探伤 a 高频率 横波 b 较低频率 横波 c 高频率 纵波 d 较低频率 纵波 31 一般地说 如果频率相同 则在粗晶材料中 穿透力强的波型是 a a 纵波 b 切变波 c 横波 d 瑞利波 32 晶片厚度和探头频率是相关的 晶片越厚 则 a a 频率越低 b 频率越高 c 无明显 影响 33 超声波探伤中常用的换能器是利用 b a 磁致伸缩原理 b 压电原理 c 小型转换原理 34 探伤面上涂敷耦合剂的主要目的是 b a 防止探头磨损 b 消除探头与探测面之间的空气 c 有利于探头滑动 d 防止工件生锈 二简答题 1 何谓超声波 它有哪些重要特性 答 频率高于 20000Hz 的机械波称为超声波 重要特性 超声波可定向发射 在介质中沿直 线传播且具有良好的指向性 超声波的能量高 超声波在界面上能产生反射 折射和波型转换 超声波穿透能力强 2 产生超声波的必要条件是什么 答 要有作超声振动的波源 如探头中的晶片 要有能传播超声振动的弹性介质 如受 检工件或试块 3 一个探头的标记为 5I 20SJ 20DJ 试说明其中数字和字母的含义 答 5 频率 5MHZ I 压电晶片材料碘酸锂单晶 20 圆晶片直径 20mm SJ 水浸探头 20DJ 点聚焦 水中焦距 20mm 4 何谓超声波声场 超声波声场的特征量有哪些 答 充满超声波的空间或超声振动所波及的 部分介质 称为超声波声场 描述超声波声场的物理量即特征量有声压 声强和声阻抗 声压 超声波声场中某一点在某一瞬时所具有的压强 P 与没有超声波存在时同一点的静压强 P 之差 称为该点的声压 声强 单位时间内通过与超声波传播方向垂直的单位面积的声能 称为声强 常用 I 表示 声阻抗 介质中某一点的声压 P 与该质点振动速度 V 之比 称为声阻抗 常用 Z 表示 声阻抗 在数值上等于介质的密度与介质中声速 C 的乘积 5 画图说明超声波声场分为哪几个区域 答 超声波声场可分为 主声束和副瓣 声源正前方 声能最集中的锥形区域即为主声束 主声束的范围最大 声源 发射的声能主要集中在主声束中 探头的频率指的是主声束的频率 声束副瓣 即副声束 通 常出现在邻近探头晶片的一个区域内 旁侧于主波束 其轴线倾斜于晶片表面 能量微弱 截 面较小 晶片尺寸和波长之比不同 副声束的能量和辐射方向也不相同 近场 指主声束中心轴线上最后一个声压最大值处至晶片表面这一区域 近场区长度用 N 表 示 它取决于晶片的直径 D 或面积 As 和波长 用公式 N D2 4 As 表示 近场区邻 近压电晶片 声压分布最不均匀 这是由于此区域内声波干涉现象最严重 近场区也称为干涉 区 干涉现象对探伤有很大影响 探伤时要尽量避免 远场 近场以外的区域称为远场 远场中各子波传播的距离已经很长 相位几乎相等 各量 可简单相加 声压值随距离增加单调下降 远场区的大小由晶片尺寸 波长 介质的声学特性 及激励晶片的电压决定 未扩散区 主声束截面与声源直径相同之点至近场与远场分界点的一段区域 称为未扩散区 未扩散区分界点至晶片表面的距离约为近场区长度的 1 6 倍 该区域内的平均声压可以看做常 数 自此点开始主声束扩散 形成锥体 6 超声波检测仪的主要性能指标有哪些 答 超声波检测仪性能是指仅与仪器有关的性能 主 要有水平线性 垂直线性和动态范围等 水平线性 也称时基线性或扫描线性 是指检测仪 扫描线上显示的反向波距离与反射体距离成正比的程度 水平线性的好坏以水平线性误差表示 垂直线性 也称放大线性或幅度线性 是指检测仪荧光屏上反射波高度与接收信号电压成正 比的程度 垂直线性的好坏以垂直线性误差表示 动态范围 是检测仪荧光屏上反射波高从 满幅 垂直刻度 100 降至消失时 最小可辩认值 仪器衰减器的变化范围 以仪器的衰减器 调节量 dB 数 表示 7 简述超声波检测系统的主要性能指标有哪些 答 系统性能是仪器 电缆 探头特性的综合反映 即检测仪和探头的组合性能 主要有信噪 比 灵敏度余量 始波宽度 盲区和分辩力 信噪比 是检测仪荧光屏上界面反向波幅与最 大杂波幅度之比 以 dB 数表示 灵敏度余量 也称综合灵敏度 是指探测一定深度和尺寸的 反射体 当其反射波高调到荧光屏指定高度时 检测仪剩余的放大能力 以此时衰减器的读数 dB 表示 始波宽度 也称始波占宽 它是指发射脉冲的持续时间 通常以一定灵敏度条 件下 荧光屏水平 0 刻度至始波后沿与垂直刻度 20 线交点间的距离所相当的声波在材料中 传播距离来表示 盲区 是探测面附近不能探出缺陷的区域 以探测面到能够探出缺陷的最 小距离表示 分辨力 是在检测仪荧光屏上能够把两个相邻缺陷作为两个反射信号区别出来 的能力 分辩力可分为纵向分辩力和横向分辩力 通常所说的分辩力是指纵向分辩力 一般以 相距 6mm 或 9mm 的两个反射面反射波幅相等时 波峰与波谷比值的 dB 数表示 8 什么叫探伤灵敏度 常用的调节探伤灵敏度的方法有几种 答 探伤灵敏度是指在确定的探测范围的最大声程处发现规定大小缺陷的能力 有时也称为起 始灵敏度或评定灵敏度 通常以标准反射体的当量尺寸表示 实际探伤中 常常将灵敏度适当 提高 后者则称为扫查灵敏度或探测灵敏度 调节探伤灵敏度常用的方法有试块调节法和工件 底波调节法 试块调节法包括以试块上人工标准反射体调节和水试块底波调节两种方式 工件 底波调节法包括计算法 AVG 曲线法 底面回波高度法等多种方式 9 什么是当量尺寸 缺陷的当量定量法有几种 答 将工件中自然缺陷的回波与同声程的某种标准反射体的回波进行比较 两者的回波等高时 标准反射体的尺寸就是该自然缺陷的当量尺寸 当量仅表示对声波的反射能力相当 并非尺寸 相等 当量法包括 试块比较法 将缺