超声检测教材试题选编

1、超声检测1.1第一章是非题选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第一章  一、是非题1.1 波动过程中能量传播是靠相邻两质点的相互碰撞来完成的。 (    )1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。 (    )1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。 (    )1.4 

2、由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。 (    )1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。 (    )1.6  物体作谐振动时，在平衡位置的势能为零。 (    )1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。 (    )1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。 (  &

3、#160; )1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。 (    )1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。 (    )1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。 (    )1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。 (    )1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。 (   

4、 )1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。 (    )1.15 如材质相同，细钢棒（直径）与钢锻件中的声速相同。 (    )1.16 在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。 (    )1.17 不同的固体介质，弹性模量越大，密度越大，则声速越大。  (    )1.18 表面波在介质表面作椭圆振动，椭圆的长轴平行于波的传播方向。

5、  (    )1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。 (    )1.20 在超声波传播方向上，单位面积. 单位时间通过的超声能量叫声强。 (    )1.21  超声波的能量远大于声波的能量，1M Hz的超声波的能量相当于1K Hz声波能量的100万倍。       (    )1.22  声压差

6、2倍，则两信号的分贝差为6dB（分贝）。  (    )1.23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。 (    )1.24 平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。 (    )1.25 平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量与反射能量之和。 (    )1.26 超声波的扩散衰减与波型，声程和传声介质、晶粒度有关。 (   

7、 )1.27 对同一材料而言，横波的衰减系数比纵波大得多。 (    )1.28 界面上入射声束的折射角等于反射角。 (    )1.29 当声束以一定角度入射到不同介质的界面上，会发生波型转换。 (    )1.30 在同一固体材料中，传播纵、横波时声阻抗不一样。 (    )1.31 声阻抗是衡量介质声学特性的重要参数，温度变化对材料的声阻抗无任何影响。  (&#

8、160;   )1.32 超声波垂直入射到平界面时，声强反射率与声强透射率之和等于1。 (    )1.33 超声波垂直入射到异质界面时，界面一侧的总声压等于另一侧的总声压。 (    )1.34 超声波垂直入射到Z21的界面时，声压透过率大于1，说明界面有增强声压的作用。 (    )1.35  超声波垂直入射到异质界面时，当底面全反射时，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等。  ( 

9、0;  )1.36 超声波垂直入射时，界面两侧介质声阻抗差愈小，声压往复透射率愈低。 (    ) 1.37 当钢中的气隙(如裂纹)厚度一定时，超声波频率增加，反射波高也随着增加。  (    )1.38 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的反射角等于折射角。 (    )1.39 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角。 (    ) 1.40 

10、超声波以10°角入射至水/钢界面时，反射角等于10°。 (    ) 1.41 超声波入射至钢/水界面时，第一临界角约为14.5°。 (    ) 1.42 第二介质中折射的横波平行于界面时的纵波入射角为第一临界角。 (    ) 1.43 如果有机玻璃/铝界面的第一临界角大于有机玻璃/钢界面第一临界角，则前者的第二临界角也一定大于后者。 (    ) 1.44 只有

11、当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角。 (    ) 1.45 横波斜入射至钢/空气界面时，入射角在30°左右时，横波声压反射率最低。(    ) 1.46 超声波入射到CC的凹曲面时，其透过波发散。 (    ) 1.47 超声波入射到1C的凸曲面时，其透过波集聚。 (    )1.48 以有机玻璃作声透镜的水浸聚焦探头，有机玻璃/水界面为凹曲面。 (  

12、60; ) 1.49 介质的声阻抗愈大，引起的超声波的衰减愈严重。 (    ) 1.50 聚焦探头辐射的声波，在材质中的衰减小。 (    ) 1.51 超声波探伤中所指的衰减仅为材料对声波的吸收作用。 (    ) 1.52 超声平面波不存在材质衰减。 (    ) 是非题答案1.1 × 1.2 × 1.3  1.

13、4 × 1.5 1.6  1.7 × 1.8  1.9  1.10 ×1.11  1.12 × 1.13 × 1.14 × 1.15 ×1.16  1.17 × 1.18 × 1.19 × 1.20 

14、×1.21  1.22 × 1.23 × 1.24 × 1.25 1.26 × 1.27  1.28 × 1.29  1.30 1.31 × 1.32  1.33  1.34 × 1.35 1.36 × 1.37

15、0; 1.38 × 1.39 × 1.40 1.41 × 1.42 × 1.43 × 1.44  1.45 1.46 × 1.47  1.48 × 1.49 × 1.50 ×1.51 × 1.52 × 

16、0;  超声检测1.2第一章选择题选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第一章  二、选择题1.1 以下关于谐振动的叙述，哪一条是错误的 (    ) A.1.26 当超声纵波由钢垂直射向水时，其声压反射率小于0，这意味着：(    ) A.透射能量大于入射能量 B.反射超声波振动相位与入射声波互成180° C.超

17、声波无法透入水中 D.以上都不对1.27 垂直入射到异质界面的超声波束的反射声压和透射声压：(    ) A.与界面两边材料的声速有关 B.与界面两边材料的密度有关 C.与界面两边材料的声阻抗有关 D.与入射声波波型有关1.28 在液浸探伤中，哪种波会迅速衰减：(    ) A.纵波 B.横波 C.表面波 D.切变波1.29 超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生(   

18、 ) A.只绕射，无反射 B.既反射，又绕射 C.只反射，无绕射 D.以上都可能1.30 在同一固体介质中，当分别传播纵、横波时，它的声阻抗将是(    ) A.一样 B.传播横波时大 C.传播纵波时大 D.无法确定1.31 超声波垂直入射到异质界面时，反射波与透过波声能的分配比例取决于(    ) A.界面两侧介质的声速 B.界面两侧介质的衰减系数 C.界面两侧介质的声阻抗 D.以上全部1.32

19、 在同一界面上，声强透射率T与声压反射率r之间的关系是(    ) A.T=r2 B.T=1r2 C.r D.T=1r1.33 在同一界面上，声强反射率R与声强透射率T之间的关系是(    ) A.R+T=1 B.T=1R C.R=1T D.以上全对1.34 超声波倾斜入射至异质界面时，其传播方向的改变主要取决于(    ) A.界面两侧介质的声阻抗 B.界面两侧介质的声速&#

20、160;C.界面两侧介质衰减系数 D.以上全部1.35 倾斜入射到异质界面的超声波束的反射声压与透射声压与哪一因素有关(    ) A.反射波波型 B.入射角度 C.界面两侧的声阻抗 D.以上都是1.36 纵波垂直入射水浸法超声波探伤，若工件底面全反射，计算底面回波声压公式为(    )    A.   B.   C.   D. 1.37 一般地说，如果频率相同，则在

21、粗晶材料中穿透能力最强的振动波型为：(    ) A.表面波 B.纵波 C.横波 D.三种波型的穿透力相同1.38 不同振动频率，而在钢中有最高声速的波型是：(    ) 超声检测1.3第一章问答题第一章  三、问答题1.1 什么是机械振动和机械波?二者有何关系?1.1答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。机械振动在弹性介质中传播就产生机械波，振动是产生波动的根源，而波动是振动这一运动方式在介质中的传播。1.2 

22、;什么是振动周期和振动频率?二者有何关系?1.2 答：振动物体完成一次全振动所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单位为秒(s)。振动物体在单位时间内完成全振动的次数，称为振动频率，用f表 示。常用单位为赫兹(Hz)，1赫兹表示1秒钟内完成1次全振动，即1Hz1次/秒。由周期和频率的定义可知，二者互为倒数，即：T1/f。1.3 什么是谐振动?有何特点?什么叫阻尼振动和受迫振动?三者有何不同? 1.3答：质点M作匀速圆周运动时，其水平投影是一种振动。质点M的水平位移y和时间t的关系可用方程yAcos(t+)来描述，该方程称为谐振方程，凡满足谐振方程的振动就是谐振动。在谐振方程中，A

23、振幅，即最大水平位移；圆频率；即1秒钟内变化的弧度数， ；初相位，即t0时质点M的相位；谐 振动的特点是：物体受到的回复力大小与位移成正比，其方向总是指向平衡位置，谐振物体的振幅不变，频率不变。由于物体做谐振动时，只有弹性力或重力做功， 其它力不做功，符合机械能守恒的条件，因此谐振物体的能量遵守机械能守恒。在平衡位置时动能最大势能为零，在位移最大位置时势能最大动能为零，其总能量始 终保持不变。谐振动是最简单最基本的直线运动，任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成。由于阻力的作用，使振动系统的能量或振幅随时间不断减少的振动称为阻尼振动。物体受到周期性变化的外力作用时产生的振动称为受迫振动。1.4

24、 什么是弹性介质?同样作为传声介质，固体和液体、气体有哪些不同1.4 答：在介质内部，各质点间以弹性力联系在一起，这样的介质称为弹性介质。一般固体、液体、气体都可视为弹性介质。但前者与后两者存在区别，固体内部可以存 在拉、压应力和剪切应力，而液体或气体内部不存在拉应力或剪切应力，只可以传递压应力。纵波是靠拉、压应力传播的，所以在固体、液体、气体中都可以传播， 而横波或表面波的传播需要剪切应力，所以它们只能在固体中传播，而不能在液体或气体中传播。1.5 什么是波动频率、波速和波长?三者有何关系?1.5答：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数，称为波动频率。波动

25、频率在数值上同振动频率，用f表示，单位为赫兹(Hz)。波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，用C表示。常用单位为米/秒(m/s)或千米/秒(km/s)。同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离，称为波长，用表示。波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离。波长的常用单位为毫米(mm)、米(m)。由波速、波长和频率的定义可得：Cf或C/f由上式可知，波长与波速成正比，与频率成反比。当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。1.6 什么是超声波?工业探伤应用的频率范围是多少?在超声波探伤中应用了超声波的哪些主要性质?1.6答：频率

26、高于20000HZ的机械波称为超声波，工业探伤所用的频率一般在0.510MHz之间，对钢等金属材料的检验，常用的频率为15MHz之间。超声波的主要特点是频率高，波长短，能量密度大，在工业探伤中主要利用了超声波的以下特性：（1）超声波良好的指向性。在超声波探伤中，声源的尺寸一般均大于波长数倍以上，在此条件下，超声波能形成扩散角较小的声束,沿特定方向上传播。从而可按光学原理判定缺陷位置。（2）超声波在异质界面上将产生反射、折射，利用这些特性，可以接收到从缺陷或其他异质界面反射回来的声波，获取需要的信息。（3）超声波在异质界面上能产生波型转换，利用这一特性，可从界面上获得不同型式的超声波从而满足探伤

27、需要。（4）超声波频率高，因为声强与频率成正比，所以超声波的能量比声波能量大得多，使用超声波探伤可以发射较大的能量，接收到较强的回波信号。1.7 什么是波线、波阵面和波前?它们有何关系?1.7答：波阵面：同一时刻，介质中振动相位相同的所有质点所联成的面称为波阵面。波前：某一时刻，波动所到达的空间各点所联成的面称为波前。波线：波的传播方向称为波线。三者的关系是：波前是最前面的波阵面，是波阵面的特例。任意时刻，波前只有一个，而波阵面有无穷多个。在各向同性的介质中，波线恒垂直于波阵面或波前。1.8 什么是平面波、柱面波和球面波?各有何特点?实际应用的超声波探头发出的波属于什么波?

28、1.8答：据波阵面形状不同，可以把不同波源发出的波分为平面波、柱面波和球面波。波阵面为互相平行的平面的波称为平面波。平面波波束不扩散，平面波各质点振幅(声压)是一个常数，不随距离而变化。波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波。柱面波波束向周向扩散，而沿轴向不发生扩散，柱面波各质点的振幅(声压)与距离平方根成反比。波阵面为同心球面的波称为球面波。球面波波束向四面八方扩散，球面波各质点的振幅(声压)与距离成反比。实际应用的超声波探头中的波源类似活塞振动，在各向同性的介质中辐射的波称为活塞波。当距离源的距离足够大时，活寒波类似于球面波。1.9 简述影响超声波在介质中传播速度的因素有哪些?1.9答

29、：（1）超声波在介质中的传播速度与介质的弹性模量和介质的密度有关。对一定的介质，弹性模量和密度为常数，故声速也是常数。不同介质，声速不同。（2）超声波波型不同时，声速也不一样。同一介质，传播不同类型声波时，声速也不相同。（3）介质尺寸大小及介质温度对声速也有一定影响。1.10 什么是波的叠加原理?叠加原理说明了什么?1.10答：（1）当几列波在同一介质中传播并相遇时，相遇处质点的振动是各列波引起的分振动的合成，任一时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。（2）相遇后的各列波仍保持它们各自原有的特性(频率、波长、振幅、振动方向等)不变，并按照各自原来的传播方向继续前进。（3）波的叠加

30、原理说明了波的独立性，及质点受到几个波同时作用时的振动的可叠加性。1.11 什么叫波的干涉现象?什么情况下合成振幅最大?什么情况下合成振幅最小?1.11 答：（1）两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇时，由于波叠加的结果，会使某些地方的振动始终互相加强，而另一些地方的振动始终互 相减弱或完全抵消，这种现象称为波的干涉，产生干涉现象的波称为相干波。干涉现象的产生是相干波传播到空间各点时波程不同所致。（2）当波程差等于波长的整数倍时，合成振幅达最大值。（3）当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。1.12   什么叫惠更斯原理？它有什么作用

31、？1.12答：惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任意时刻这些子波的包迹就决定新的波阵面。利用惠更斯原理可以确定波前的几何形状和波的传播方向。1.13 何谓绕射(衍射)?绕射现象的发生与哪些因素有关?1.13答：波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时，能绕过障碍物的边缘改变方向继续前进的现象，称为波的绕射(衍射)。绕射的产生与障碍物的尺寸Df和波长的相对大小有关:Df时，几乎只绕射，无反射。Df时，几乎只反射，无绕射。Df与相当时，既反射又绕射。1.14 什么叫超声场?超声场的特征量有哪些?1.14答：充满超声波的空间或超声振动所波及的部分

32、介质，称为超声场。描述超声场的特征量(即物理量)有声压、声强和声阻抗。声压：超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强P与没有超声波存在的同一点的静压强P之差，称为该点的声压。PP1P0。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u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。Z=c。1.15 在什么样的异质薄层界面上声压往复透过率最高?1.15答：（1）当薄层厚度等于 的奇数倍，薄层介质声阻抗为其两侧介质声阻抗几何平均值时，即 ，声压往复透过率等于1，声波全透射。（2）

33、当薄层厚度 时，薄层愈薄，声压往复透过率愈大。1.16 什么叫波型转换?波型转换与哪些因素有关?1.16答：（1）超声波倾斜入射到异质界面时，除产生与入射波同类型的反射和折射波外，还会产与入射波不同类型的反射或折射波，这种现象称为波型转换。（2）波型转换只发生在倾斜入射的场合，与界面两侧介质的特性(状态、声束等)以及波的入射角度有关。1.17 什么叫端角反射?它有何特点?超声波检测单面焊根部未焊透缺陷时，探头K值应怎样选择?1.17答：（1）超声波在工件(或试样)的两个互相垂直的平面构成的直角内的反射，称为端角反射。（2）端角反射中，同类型的反射波和入射波总是互相平行方向相

34、反。（3）端角反射中，产生波型转换，不同类型的反射波和入射波互相不平行。（4）纵波入射时，端角反射率在很大范围内很低。（5）横波入射时，入射角在30°及60°附近，端角反射率最低。（6）横波入射时，入射角在35°55°时，端角反射率最高。（7）探测根部未焊透时为取得高的端角反射率，应选择K=0.71.43的横波探头，避免选择K1.5的探头1.18 什么叫超声波的衰减?简述衰减的种类和原因?1.18答：超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。衰减的种类和原因：（1）扩散衰减：由于声束的扩散，随着传播距

35、离的增加，波束截面愈来愈大，从而使单位面积上的能量逐渐减少。这种衰减叫扩散衰减。扩散衰减主要取决于波阵面的几何形状，与传播介质的性质无关。（2）散射衰减：超声波在传播过程中，遇到由不同声阻抗介质组成的界面时，发生散射(反射、折射或波型转换)，使声波原传播方向上的能量减少。这种衰减称为散射衰减。材料中晶粒粗大(与波长相比)是引起散射衰减的主要因素。（3）吸收衰减：超声波在介质中传播时，由于介质中质点间的内磨擦(粘滞性)和热传导等因素，使声能转换成其他能量(热量)。这种衰减称为吸收衰减，又称粘滞衰减。散射衰减、吸收衰减与介质的性质有关，因此统称为材质衰减。超声检测2.1第二章是非题 选自特种设备无

36、损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第二章  一、是非题2.1 超声波频率越高，近场区的长度也就越大。 (    )2.2 对同一个直探头来说，在钢中的近场长度比在水中的近场长度大。 (    ) 2.3 近场区由于波的干涉探伤定位和定量都不准。 (    ) 2.4 探头频率越高，声束扩散角越小。

37、0;(    )2.5 超声波探伤的实际声场中的声束轴线上不存在声压为零的点。 (    )2.6 声束指向性不仅与频率有关，而且与波型有关。 (    )2.7 超声波的波长越长，声束扩散角就越大，发现小缺陷的能力也就越强。 (    )2.8 因为超声波会扩散衰减，所以检测应尽可能在其近场区进行。 (    )2.9 因为近场区内有多个声压为零的点，所以

38、探伤时近场区缺陷往往会漏检。 (    )2.10 如超声波频率不变，晶片面积越大，超声场的近场长度越短。 (    )2.11 面积相同，频率相同的圆晶片和方晶片，超声场的近场长度一样长。 (    )2.12 面积相同，频率相同的圆晶片和方晶片，其声束指向角亦相同。 (    )2.13 晶片尺寸相同，超声场的近场长度愈短，声束指向性愈好。 (    )

39、2.14 声波辐射的超声波的能量主要集中在主声束内。 (    )2.15 实际声场与理想声场在远场区轴线上声压分布基本一致。 (    )2.16 探伤采用低频是为了改善声束指向性，提高探伤灵敏度。 (    ) 2.17 与圆盘源不同，矩形波源的纵波声场有两个不同的半扩散角。 (    )2.18 在超声场的未扩散区，可将声源辐射的超声波看成平面波，平均声压不随距离增加而改变。

40、60;(    )2.19 斜角探伤横波声场中假想声源的面积大于实际声源面积。 (    )2.20 频率和晶片尺寸相同时，横波声束指向性比纵波好。 (    )2.21 200mm处4长横孔的回波声压比100mm处2长横孔的回波声压低。 (    )2.22 球孔的回波声压随距离的变化规律与平底孔相同。 (    )2.23 同声程理想大平面与平底孔回波声

41、压的比值随频率的提高而减小。 (    )2.24 轴类工件外圆径向探伤时，曲底面回波声压与同声程理想大平面相同。 (    )2.25 对空心圆柱体在内孔探伤时，曲底面回波声压比同声程大平面低。 (    )是非题答案2.1  2.2 × 2.3  2.4  2.5 2.6  2.7 × 2.8 

42、× 2.9 × 2.10 ×2.11  2.12 × 2.13 × 2.14  2.15 ×2.16 × 2.17 × 2.18  2.19 × 2.20 2.21  2.22  2.23  2.24  2.2

43、5 ×超声检测2.2第二章选择题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第二章  二、选择题2.1 波束扩散角是晶片尺寸和传播介质中声波波长的函数,并且随(    ) A.频率增加，晶片直径减小而减小 B.频率或晶片直径减小而增大 C.频率或晶片直径减小而减小 D.频率增加，晶片直径减小而增大2.2 晶片直径D=20mm的直探头，在钢中测得其零

44、幅射角为10°，该探头探测频率约为：(    ) 2.19 同直径的长横孔在球面波声场中距离声源距离增大1倍回波减弱：(    ) A.6dB B.12dB C.3dB D.9dB2.20 在球面波声场中大平底距声源距离增大1倍回波减弱：(    ) A.6dB B.12dB C.3dB D.9dB2.21 2.11 B 2.12 C 2

45、.13 C 2.14 A 2.15 B2.16 C 2.17 D 2.18 B 2.19 A 2.20 A2.21 D 2.22 B 2.23 B 2.24 A 2.25 C2.26 C超声检测2.3第二章问答题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。

46、(保护版权，请勿转录翻印)第二章   三、问答题2.1 何谓主声束?何谓指向性?指向性与哪些因素有关?2.1答：（1）声源正前方声能集中的锥形区域称为主声束。（2）声源辐射的超声波，以确定的扩散角向固定的方向辐射的特性称为声束指向性。（3）指向性的优劣常用指向角表示，指向角指主声束的半扩散角，通常用第一零值辐射角表示，即声压为零的主声束边缘线与声束轴线间的夹角。（4）指向角o与波长和晶片直径的比值(/D)有关，D愈大，愈短，o愈小，声束指向性愈好。2.2 圆盘源活塞波声场可分为哪几个区域?各有什么特点?2.2答：超声场可分为主声束和副瓣。主声束是指声源正

47、前方，声能最集中的锥形区域。主声束轴线与探头晶片垂直，声束截面较大。副瓣位于主声束旁，其轴线倾斜于晶片，能量微弱，截面较小，晶片尺寸与波长的比值不同，副瓣的数量和辐射方向也就不同。超声波探伤所利用的是主声束声场，探头的频率指的是主声束频率。主 声束声场可分为近场和远场。近场是指声束中心轴线上最后一个声压极大值处至晶片表面之间的区域。近场区长度用N表示，它取决于晶片直径D和波长，可用公 式ND2/4表示。近场区又称干涉区，此区域内声波干涉现象严重，声压分布极不均匀，对缺陷定量有很大影响，探伤时应尽量避免。远场区是指近场以外区 域。由于干涉现象随声程的增加而减小，到远场区已经很弱，进而消失。远场区

48、声压随声程的增加而单调下降，逐渐接近球面波声压变化规律。未扩散区：从晶片表面到1.64N这段距离，可认为超声波是准直传播，没有扩散，称作未扩散区，未扩散区内平均声压可看作常数。未扩散区后的主声束扩散成锥形。2.3    聚焦探头的焦点有什么特点？聚焦探头有哪些优点和不足？2.3答：聚焦探头的焦点不是一个点，而是一个聚焦区，该聚焦区呈柱形，称为焦柱，焦柱直径d及长度L与波长、焦距F、波源半径R有关。聚焦探头在以下应用中体现出其优越性：（1）聚焦探头声束细，产生散乱反射的几率小，用于铸钢件及奥氏体钢晶粒粗大、衰减严重的材料探伤，可降低草状回波，提高信噪比的灵敏度，有利

49、于缺陷的检出。（2）使用聚焦探头有利于提高定量精度。近年来采用聚焦探头利用端点峰值回波法来测定裂纹的高度。精度明显提高，使用聚焦探头利用多重分贝法(如6dB，12dB等)来测定缺陷面积或指示长度要比常规探头精确得多。聚焦探头也有不足：最大缺点是声束细，每次扫查范围小，探测效率低。另外，探头的通用性差，每只探头仅适用于探测某一深度范围内的缺陷。2.4 什么是缺陷的当量尺寸?在超声波探伤中为什么要引进当量的概念?2.4 答：目前工业超声波探伤应用最普遍的是A型显示脉冲反射法。反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。然而工件中的缺陷形状性质各不相同，目 前的探伤技术还难以确定缺

50、陷的真实大小和形状。回波声压相同的缺陷的实际大小可能相差很大，为此特引用当量法。当量法是指在同样的探测条件下，当自然缺陷 回波与某人工规则反射体回波等高时，则该人工规则反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。自然缺陷的实际尺寸往往大于当量尺寸。2.5 什么是AVG曲线?AVG曲线中的A、V、G各代表什么?AVG曲线可分为哪几类?2.5答：AVG 曲线是描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线。A、V、G是德文距离、增益和大小的字头缩写。英文缩写为DGS。AVG曲线可用于对缺陷 定量和灵敏度调整。AVG曲线有多种类型，据通用性分为通用AVG和实用AVG；据波型不同分为纵波AV

51、G和横波AVG；据反射体不同分为平底孔AVG和 横孔AVG等。超声检测3.1第三章是非题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)是非题答案3.1 × 3.2 × 3.3 × 3.4  3.5 3.6  3.7 × 3.8  3.9  3.10 3

52、.11 × 3.12  3.13 × 3.14 × 3.15 ×3.16  3.17 × 3.18 × 3.19  3.20 ×3.21 × 3.22  3.23 × 3.24 × 3.25 3.26 ×

53、60;3.27 × 3.28 × 3.29 × 3.30 ×3.31 × 3.32  3.33 × 3.34  3.35 3.36 × 3.37  3.38 × 3.39 × 3.40 ×3.41  3.42  

54、;3.43  3.44  3.45 ×3.46 × 3.47  3.48  3.49 × 3.50 ×超声检测3.2第三章选择题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第三章   二、选择题3.1 A型扫描显示中，从荧光屏上直接可获得的信息是：( 

55、;   ) A.缺陷的性质和大小 B.缺陷的形状和取向 C.缺陷回波的大小和超声传播的时间 D.以上都是3.2 A型扫描显示，“盲区”是指：(    ) A.近场区 B.声束扩散角以外区域 C.始脉冲宽度和仪器阻塞恢复时间 D.以上均是3.3 A型扫描显示中，荧光屏上垂直显示大小表示：(    ) A.超声回波的幅度大小 B.缺陷的位置 C.被探材料的厚度 D.超声传播时间3.

56、4 A型扫描显示中，水平时基线代表：(    ) A.超声回波的幅度大小 B.探头移动距离 C.声波传播时间 D.缺陷尺寸大小3.5 脉冲反射式超声波探伤仪中，产生触发脉冲的电路单元叫做(    ) A.发射电路 B.扫描电路 C.同步电路 D.显示电路3.6 脉冲反射超声波探伤仪中，产生时基线的电路单元叫做(    ) A.扫描电路 B.触发电路 C.同步电路

57、60;D.发射电路3.7 发射电路输出的电脉冲，其电压通常可达(    ) A.几百伏到上千伏 B.几十伏 C.几伏 D.1伏3.8 发射脉冲的持续时间叫：(    ) A.始脉冲宽度 B.脉冲周期 C.脉冲振幅 D.以上都不是3.9 探头上标的2.5MHz是指：(    ) A.重复频率 B.工作频率 C.触发脉冲频率 D.以上都不对3.10 影

58、响仪器灵敏度的旋纽有：(    ) A.发射强度和增益旋纽 B.衰减器和抑制 C.深度补偿 D.以上都是3.11 仪器水平线性的好坏直接影响：(    ) A.缺陷性质判断 B.缺陷大小判断 C.缺陷的精确定位 D.以上都对3.12 3.6 A 3.7 A 3.8 A 3.9 B 3.10 D3.11 C 3.12 A

59、 3.13 D 3.14 B 3.15 D3.16 B 3.17 C 3.18 D 3.19 B 3.20 C3.21 C 3.22 A 3.23 B 3.24 B 3.25 D3.26 C 3.27 A 3.28 C 3.29 B 3.30 A3.31 A&

60、#160;3.32 B 3.33 C 3.34 A 3.35 C3.36 D 3.37 C 3.38 B 3.39 C 3.40 B3.41 D 3.42 C 3.43 C 3.44 B 3.45 A3.46 D 3.47 A 3.48 D 3.49 C 3.50

61、60;D3.51 D 超声检测3.3第三章问答题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第三章   三、问答题3.1 简述超声波探伤仪中同步电路的作用?3.1答：同步电路又称触发电路，它每秒钟产生数十至数千个脉冲，触发探伤仪的扫描电路，发射电路等，使之步调一致，有条不紊地工作，因此，同步电路是整个探伤仪的指挥“中枢”。3.2 超声波探伤仪发射电路中的阻尼电阻有什么作用?3.2答：改变阻尼电阻Ro的阻值可

62、改变发射强度，阻值大发射强度高，发射的声能多，阻尼电阻阻值小，则发射强度低。但改变Ro阻值也会改变探头电阻尼大小，影响探头分辩力。3.3 超声波探伤仪的接收电路由哪几部分组成?“抑制”旋钮有什么作用?3.3答：（1）接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等几部分组成。（2）调节“抑制旋钮”可使低于某一电平的信号在荧光屏上不予显示，从而减少荧光屏上的杂波。但使用“抑制”时，仪器的垂直线性和动态范围均会下降。3.4 什么是压电晶体?举例说明压电晶体分为几类?3.4 答：（1）某些晶体受到拉力或压力产生变形时，产生交变电场的效应称为正压电效应。在电场的作用下，晶体发生弹

63、性形变的现象，称为逆压电效应。正、逆压电 效应统称为压电效应。能够产生压电效应的材料称为压电材料。由于它们多为非金属电介质晶体结构，故又称为压电晶体。（2）压电晶体分为：单晶体：如石英、硫酸锂、铌酸锂等。多晶体：如钛酸钡、钛酸铅，锆钛酸铅(PZT)等。3.5 何谓压电材料的居里点?哪些情况要考虑它的影响?3.5答：（1）当压电材料的温度达到一定值后，压电效应会自行消失，称该温度值为材料的居里温度或居里点，用Te表示。同一压电晶体有不同的上居里温度和下居里温度。不同的压电晶体，居里温度也不一样。（2）对高温工作进行探伤时，应选用上居里点较高的压电晶片制作探头。在寒冷地区探伤时，应选用下

64、居里点较低的压电晶片制作探头。3.6 探头保护膜的作用是什么?对它有哪些要求?3.6答：（1）保护膜加于探头压电晶片的前面，作用是保护压电晶片和电极，防止其磨损和碰坏。（2）对保护膜的要求是：耐磨性好，强度高，材质衰减小，透声性好，厚度合适。3.7 声束聚焦有什么优点?简述聚焦探头的聚焦方法和聚焦形式?3.7答：（1）聚焦的声束，声能更为集中，中心轴线上的声压增强，同时可改善声束指向性，对提高探伤灵敏度、分辨力和信噪比均为有利。  （2）聚焦方法： （3）聚焦形式：点聚焦和线聚焦。3.8 超声波探伤仪主要性能指标有哪些?3.8答：探伤

65、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。（1）水平线性：也称时基线性或扫描线性，是指探伤仪扫描线上显示的反射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。（2）垂直线性：也称放大线性或幅度线性，是指探伤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。（3）动态范围：是探伤仪荧光屏上反射波高从满幅(垂直刻度100%)降至消失时(最小可辨认值)仪器衰减器的变化范围。以仪器的衰减器调节量(dB数)表示。3.9    超声波斜探头的技术指标有哪些? 3.9答：除了频率、晶片材料、晶片尺寸等影

66、响声场性能的指标外，超声波斜探头还有以下技术指标：（1）斜探头的入射点和前沿长度：是指其主声束轴线与探测面的交点，入射点至探头前沿的距离称为探头前沿长度，测定入射点和前沿长度是为了便于对缺陷定位和测定探头的K值。（2）斜探头K值和折射角s：斜探头K值是指被探工件中横波折射角s的正切值，K=tgs。（3）探头主声束偏离：是指探头实际主声束与其理论几何中心轴线的偏离程度，常用偏离角来表示。3.10 简述超声探伤系统主要性能指标有哪些?3.10答：系统性能是仪器、电缆、探头特性的综合反映，即探伤仪和探头的组合性能，主要有信噪比、灵敏度余量、始波宽度、盲区和分辨力。（1）信噪比：是探伤仪荧光

67、屏上界面反射波幅与最大杂波幅度之比。以dB数表示。（2）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，探伤仪剩余的放大能力。以此时衰减器的读数(dB值表示)。（3）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。（4）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。（5）分辨力：是在探伤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。分辨力可分为纵向分辨力和横向分辨力。通常所说的分辨力是

68、指纵向分辨力。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。3.11 对超声波探伤所用探头的晶片材料有哪些要求?3.11答：对晶片材料一般有以下要求：（1）材料厚度方向机电耦合系数Kt要大，径向机电耦合系数Kp要小，即Kt/Kp值要大，从而获得较高的转换效率，有利于提高探测灵敏度和信噪比。（2）材料机械品质因子宜小一些，使晶片在激励后能很快回到静止状态，使声脉冲持续时间尽可能短，有利于提高纵向分辨力，减小盲区。（3）晶片激励后所产生的声脉冲应具有良好的波形，其频谱包络线应接近于高斯曲线，有利于改善近场区的声压分布。（4）晶片材料与被检材料声阻抗应尽量

69、接近，在水浸探伤时，晶片材料与水的声阻抗应尽量接近，以利于阻抗匹配。（5）对一发一收探头，应选择压电应变常数d33大的材料做发射晶片，选择压电电压常数g33大的材料做接收晶片。（6）高温探伤应选择居里点高的材料做晶片。（7）制造大尺寸探头应选择介电常数小的材料做晶片。3.12 什么是试块?试块的主要作用是什么?3.12 答：按一定用途设计制作的具有简单几何形状人工反射体的试样，通常称为试块，试块和仪器、探头一样，是超声波探伤中的重要工具。其主要作用是：1.确定探 伤灵敏度，在超声探伤前常用试块上某一特定的人工反射体来调整探伤灵敏度。2.测试仪器和探头的性能，超声波探伤仪和探头一些重要

70、性能，如放大线性、水平 线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K值等都是利用试块来测试的。3.调整扫描速度，利用试块可以调整仪器示波屏上水平刻度值与实 际声程之间的比例关系即扫描速度，以便对缺陷进行定位。4.评定缺陷的大小，利用某些试块绘出的距离波幅当量曲线(即实用AVG)来对缺陷定量，是目 前常用的定量方法之一。3.13 试块有哪几种分类方法?我国常用试块有哪几种?3.13答：（1）按试块的来历分：(a)标准试块。是由权威机构制定的试块，试块的材质、形状、尺寸及表面状态都由权威 部门统一规定。如国际焊接学会IIW试块和IIW2试块。(b)参考试块。是由各部门按某些

71、具体探伤对象制定的试块，如CS1、CSKA试块等。（2） 按试块上人工反射体分：(a)平底孔试块，一般平底孔试块上加工有底面为平面的平底孔，如CS1、CS2试块。(b)横孔试块,横孔试块上加工有与探 测面平行的长横孔或短横孔，焊缝探伤中CSKA(长横孔)和CSKA(短横孔)试块。(c)槽形试块,槽形试块上加工有三角尖槽或矩形槽，如无缝 钢管探伤中所用的试块，内、外圆表面就加工有三角尖槽。我国常用的试块有：（1）机械部颁布的平底孔标准试块，CS1和CS2试块。（2）承压设备无损检测JB/T4730-2005规定的试块，CSKA、CSKA、CSKA、CSKA等。3.14 试块应满足哪些基

72、本要求?使用试块时应注意些什么?3.14答：试块材质要均匀，内部杂质少，无影响使用的缺陷。加工容易，不易变形和锈蚀，具有良好的声学性能。试块的平行度、垂直度、光洁度和尺寸精度都要符合一定的要求。使用试块时要注意：（1）试块要在适当部位编号，以防混淆。（2）试块在使用和搬运过程中应注意保护，防止碰伤或擦伤。（3）使用试块时应注意清除反射体内的油污和锈蚀。（4）注意防止试块锈蚀,使用后停放时间较长,要涂敷防锈剂。（5）注意防止试块变形,平板试块尽可能立放，防止重压。3.15 我国的CSK-IA试块与IIW试块有何不同?3.15答：我国的CSKIA试块是在IIW试块基础上改进后得到的。主要

73、改进的有：（1）将直孔50改为50、44、40台阶孔，以便于测定横波斜探头的分辨力。（2）将R100改为R100、R50阶梯圆弧，以便于调整横波扫描速度和探测范围。（3）将试块上标定的折射角改为K值(K=tgs)，从而可直接测出横波斜探头的K值。超声检测4.1第四章是非题 选自特种设备无损检测教材超声波检测配套题库（2008版主编：强天鹏。编写人员：强天鹏、顾言如、郭伟灿、蒋仕良、施健、张群、姚鑫陵、谢双扣、薛振林。(保护版权，请勿转录翻印)第四章   一、是非题4.1 多次底波法缺陷捡出灵敏度低于缺陷回波法。 (    )

74、4.2 穿透法的最大优点是不存在盲区，但小缺陷容易漏检 (    )4.3 穿透法的灵敏度高于脉冲反射法。 (    )4.4 串列法探伤适用于检查垂直于探测面的平面缺陷。 (    )4.5 “灵敏度”意味着发现小缺陷的能力，因此超声波探伤灵敏度越高越好。 (    )4.6 所谓“幻影回波”，是由于探伤频率过高或材料晶粒粗大引起的。 (   

75、)4.7 当量法用来测量大于声束截面的缺陷的尺寸。 (    )4.8 半波高度法用来测量小于声束截面的缺陷的尺寸。 (    )4.9 串列式双探头法探伤即为穿透法。 (    )4.10 厚焊缝采用串列法扫查时，如焊缝余高磨平，则不存在死区。 (    ) 4.11 曲面工件探伤时，探伤面曲率半径愈大，耦合效果愈好。 (    )4.12

76、60;实际探伤中，为提高扫查速度减少杂波的干扰，应将探伤灵敏度适当降低。  (    )4.13 采用当量法确定的缺陷尺寸一般小于缺陷的实际尺寸。 (    )4.14 只有当工件中缺陷在各个方向的尺寸均大于声束截面时，才能采用测长法确定缺陷长度。 (    )4.15 绝对灵敏度法测量缺陷指示长度时，测长灵敏度高，测得的缺陷长度大。 (    )4.16 当工件内存在较大的内应力时，将

77、使超声波的传播速度及方向发生变化。 (    )4.17 超声波倾斜入射至缺陷表面时，缺陷反射波高随入射角的增大而增高。 (    )是非题答案4.1  4.2  4.3 × 4.4  4.5 ×4.6 × 4.7 × 4.8 × 4.9 × 4.10 ×4.