习题集一、是非判断题正确的打错误

一、是非判断题（正确的打O，错误的打1、波动的过程中能量是靠相邻两质点的相互碰撞来完成的 2、由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅 3、物体作谐振动时，在平衡位置的势能为零 4、一般固体介质中的声速随温度升高而增大 5、由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根 焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。 6、超声波扩散衰减的大小与介质无关 7、超声波的频率越高，速度越快 8、介质能横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性横量。9、在同种固体材料中，纵波、横波声速之比为常数 10、在超声波方向上，单位面积，单位时间通过的超声能量强11、超声波的能量远大于声波的能量，1MHz声波的能量相当于1K声波能量的100万倍 12、材料的声阻抗越大，超声波时衰减越大 13、平面波垂直入射到界面上，入射能量等14、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透射率在数值上相等 增加 17、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 18、超声波入射至钢/水界面时，第一临界角约为14.5° 19、横波斜入射至钢/空气界面时，入射角在30°左右时，横波声压反射率低。 20、超声波入射到C1<C2的凹曲面时，其透过波发散 21、超声平面波不存在材质衰减 22、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。23、晶片尺寸相同的探头，频率越高，声束扩散角越小 24、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 25、因为近场区内有多个声压为零的点，所以探伤时近场区缺陷往往会漏26、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。27、实际声场与理想声场在远场区轴线上声压分布基本一致 28、探头频率和晶片尺寸相同时，横波声束指向性比纵波好 29200mm处Φ4长横孔的回波声压比100mm处Φ2长横孔的回波声压30声程相同的理想大平面与平底孔回波声压的比值随频率的提高而减小31轴类工件外圆径向探伤时底面回波声压与同声程理想大平面相同32横波以35°～55°入射至钢/空气界面横波声压反射率最低33、近场区长度计算N=Fs/πλ，只适用于均匀介质 34、横波发射的声场其假想波源面积大于实际波源面积 电效应。、增益100dB就是信号强度放大100倍、B型显示能够展现工件内缺陷的埋藏深度、C型显示能展现工件中缺陷的长度和宽度，但不能展现深度、通用AVG曲线采用的距离是以近场长度为单位的归一化距离，适用于不 、在通用AVG曲线上，可直接查得缺陷的实际声程和当量尺寸3.13、衰减器是用来调节探伤灵敏度的，衰减器读数越大，灵敏度越高3.18探伤仪发射电路中的阻尼电阻的阻值愈大，发射强度愈3.19调节探伤仪“深度细调”旋钮时，可连续改变扫描线扫描速度称频率不可能相同。压电晶片的压电应变常数（d33）大，则说明该晶片接收性能好。压电晶片的压电电压常数（g33）大，则说明该晶片接收性能探头中压电晶片背面加吸收块是为了提高机械品质因子θm损耗。3.29.由于水中只能纵波，所以水浸探头只能进行纵波探伤3.30.双晶直探头倾角越大，交点离探测面距离愈远，覆盖区愈域大盲区与始波宽度是同一概念测定组合灵敏度时，可先调节仪器的“抑制、旋钮，使电噪声﹪，再进试测定“始波宽度”时，应将仪器的灵敏度调至最 脉冲重复频率的调节与被探工件厚度有关对厚度大的工件应采用较低的重复频率。 3.50.声束指向角较小且声束截面较窄的探头称作窄脉冲探头 4.15.大。（√）下列材料中声速最低的是（a）a.空 b. c. d.不锈一般来说，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） 超声波探伤用的横波，具有的特性是，a.质点振动方向垂直于方向速度约为纵波速度的1/2 ，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率 d.上述三种都不适用于横波 22.横波探伤最常用于（a）a.焊缝、管 b.测定金属材料的弹性特 探测厚板的分层缺 d.薄板测28.超声波投射到界面上，在同一介质中改变其方向的现象叫做（d）a.发散 b.扩散 c.角度调整 d.反射32.超声波到达两个不同材料的界面上，可能发生（d）a.反 b.折 波型转 d.以上都36.使一种波产生90°折射的入射角叫做（b）a.垂直入射 b.临界 最小反 49.超声波探伤中常用的换能器是利（ba.磁致伸缩原 b.压电原 小型转换原68.探伤面上涂敷耦合剂的主要目的是a.防止探头磨 b.消除探头与探测面之间的空 c.有利于探头滑 防止工件生72.超声波由A介质透入B面对入射方向的界面为一个且声速CA＞CB,则该曲面将对透过波（b）a.起聚焦作 b.起发散作 c.不起作 d.有时聚焦，有时发83.用入射角度为52°的斜探头探测，下图中哪一个声束路径是正确的（斜楔为有机玻璃（d）88.超声波试验系统的灵敏度 92.当材料中缺陷厚度至少为多大时才能得到最大反射 d.λ/2的偶95.液浸探伤时，需要调整探头和被检零件表面之间的距离（水距，使声波在水中的时间（b） 99.超声波检测中对探伤仪的定标(校准时基线)操作是为了(ca.评定缺陷大 b.判断缺陷性 c.确定缺陷位 d.测量缺陷长 c.用实验方法测定的补偿dB值 的补偿dB值 则钢板的厚度是水层厚度的（c）a.1/2 b.1 c.2 d.4与二次界面回波之间至少出现一次（c）a.缺陷回 回 c.底面回 d.侧面回 126.用水浸法纵波垂直入射探测钢材，为防止在第一次底面回波前面出现第二次界面回波，当水层厚度为50毫米时，能探测钢材的最大厚度为（b）a.100mmb.200mmc.300mmd.400mm130.在同种固体材料中,纵波声速CL,横波声速CS,表面波声速CR之间的关系 d.以上都132.超声波过程中,遇到尺寸与波长相当的物时,将发生a.只绕射,无反 b.既反射,又绕 c.只反射,无绕 d.以上都可149.(a):a.c=f·λb 150.超声波在介质中的速度与(d)有关:a.介质的弹性 b.介质的密 b.横波45°折射 c.斜楔材料的纵波声速大于工件中的纵波声 d.以上都可195.为了在工件中得到纯横波，对于斜探头的选择应考虑 d.a和c210.超声波探伤仪上的"进波"是指缺陷回波在下述那种情况下a)低于电 b)高于电 c)达到电 d)b和219.用纵波直探头探伤,找到缺陷最大回波後,缺陷的中 223.超声波检测条件的主要考虑因 c.无缺陷时,荧光屏上只显示始波和1～2次底波 次波声程的1/2 c.缺陷长度达到一定尺寸后,回波幅度不随长度而变 d.探伤速度较 c.聚焦方法一般采用圆柱面透镜或瓦片形晶 d.以上全248.下面哪一组性能是超声波探伤仪最重要的性能 250.水浸法纵波探伤时,水距的选择应当是a.第二次界面回波落在第一次底波之后 b.第二次界面回波落在第一次底波之前 c.第二次界面可处于任何位置273.管材周向斜角探伤与板材斜角探伤显著不同的地方是 274.管材横波接触法探伤时,入射角的允许范围与(c)有 281.在检验工件时若无缺陷显示，则操作者应注意底面回波，若底面回波的高（da.大而平的缺陷与入射声束取向不良b.疏松c.晶粒粗大d.以上都是287.超声波探伤试块的作用是 b.确定灵敏度 c.缺陷定位 288.已选定某一聚焦探头对管材作水浸聚焦探伤，如果聚焦点不能调整到被检（ba.盲区增大b.无底波反射c.多种波型三、2．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①超声波可定向发射，②超声波的能量高。③超声波在界面上能产生反射，折射和波型转换。④超声波能力强。5．一个探头的标记为5I20SJ20DJ，试说明其中数字和字母的含答：5频率5MHZ；I晶片材料碘酸锂单晶；20圆晶片直径20mm；SJ头；20DJ聚焦，水中焦距20mm8．液体中为什么只能纵波，不能横波答：凡能承受拉伸或压缩应力的介质都能纵波，液体虽然不能承受拉伸应力，但能承受压应力而产生容积变化，故液体介质可纵波。介质横波时，介质质点受到交变的剪切应力作用，液体介质不能承受剪切应力，故横波不能在液体中。9．简述影响超声波在介质中速度的因素有哪些答：①超声波在介质中的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。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，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。12．什么是波型转换？波型转换的发生与哪些因素有答：①超声波入射到异质界面时，除产生入射波同类型的反射和折射波外，还会产生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（13．什么是超声波的衰减？引起超声衰减的主要原因有哪些答：超声波在介质中时，随着距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。衰减的主要原因①扩散衰减由于声束的扩散，随着距离的增加，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，与介质的性质无关。②散射衰减超声波在过程中，（声波原方向上的能量减少。这种衰减称为散射衰减。材料中晶粒粗大（和波长相比）是引起散射衰减的主要因素。③吸收衰减超声波在介质中时，由于介质质点间的内磨擦（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，又称粘滞衰散射衰减，吸收衰减与介质的性质有关，因此统称为材质衰20.什么叫压电效应答：在某些物体上施加压力时，在其表面上产生电荷的现象，称为正压电效应。反之，当把这种物体放在电场中，它自身产生形变，称为逆（或负）压电效应。压电效应是可逆的。21.超声波检测利用超声波的哪些特答：①超声波有良好的指向性，在超声波检测中，声源的尺寸一般都大于波长②超声波在异质介面上将产生反射、折射、波型转换、利用这些特性，可以获得从缺陷等异质界面反射回来的反射波及不同波型，从而达到探伤的目的。③超声波检测中，由于频率较高，固体中质点的振动是难以察觉的。因为声强与频率的平方成正比，所以超声波的能量比声波的能量大得多。④超声波在固体中容易。在固体中超声波的散射程度取决于晶粒度与波长之比，当晶粒小于波长时，几乎没有散射。在固体中，超声波传输损失小，探测深度大。30．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①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。②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。③动态范围是检测仪荧光屏上反射波高从满（垂直刻度100%降至（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。33．什么叫探伤灵敏度？常用的调节探伤灵敏度的方法有几种？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，底面回波高度法等多种方式。35．何谓缺陷定量？简述缺陷定量方法有几种答：超声波探伤中，确定工件中缺陷的大小和数量，称为缺陷定量。缺陷的大小包括缺陷的面积和长度。缺陷的定量方法很多，常用的有当量法，底波高度法和测长法。36．什么是当量尺寸？缺陷的当量定量法有几答：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，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①试块比较法将缺陷回波与试块上人工缺陷回波作比较对缺陷定量的方法。②计算法利用规则反射体的理论回波声压进行计算来确定缺陷当量尺寸的宣方法。③AVG曲利用通用AVG曲线或实用AVG曲线确定缺陷当量尺寸的方法。45前沿距离”这一术语是否表示缺陷前沿距的参数之一离。有时它可代替“水平距离”作为缺陷的一个位置参数，在国内也常称其为49.条件、验收标准、探伤结论、操作者、审核人、探伤日期52.简述A型超声波检测仪的工作过答：仪器的工作过程是仪器的同步电路产生方波，同时触发发射电路、扫描电路和定位电路。发射电路被触发后，激发探头产生一个衰减很快的超声脉冲，这脉冲经耦合传送到工件内，遇到不同介质的界面时，产生回波。回波反射到探头后，被转换成电信号，仪器的接收电路对这些信号进行放大，并通过显示电路在荧光屏上显示出来。56.超声波探头起什么作用？探头晶片是由哪些材料制成的答：探头在超声波探伤中起能量转换作用，是将电能、声能相互转换的器件。（BaTiO3（PbTiO3]和压电单晶[如石英（SiO2、碘酸锂（LiIO3、铌酸锂（LiNbO3）]制作。58.（标准图略，主要部件应斜楔、斜楔上的消声槽等）61.钢板的超声波检测为什么通常都要采用直探答：由于板材为轧制而成，板材中的缺陷大都是平行于板面，而且呈扁平状。因此，在板厚方向进行垂直探伤最有利于发现缺陷。71.答：半波高度法是指用缺陷最大反射波高度降低一半（-6dB）作为缺陷边缘的指示缺陷长度的方法。有多个波峰的缺陷，其长度用端点半波高度法测定。78.面是由于超声波的扩散、波型转换和改变方向等引起干扰回波。判别干扰回波的主要方法是用计算和分析的方法寻找各种回波的发生源，从而得知哪些是由于形状和超声波本身的变化引起的假信号，通常用手指沾耦合剂敲打干扰回波发生源、作为验证焊缝形状引起假信号的辅助。85．小口径水浸探伤时，如何调节声束入射角度答：小口径水浸探伤时，是依靠调节偏心距来调整声束入射角的。偏心距是指探头声束轴线与管子中心轴线间的距离，常用X表示。X与入射角α的关系是sinα=X/R，因此调节X值即能改束入射角，为满足纯横波探伤，同时声束又能探测到管子内壁，X的调节必须满足下列条件(CL1/CL2)·R≤X≤(CL1/CS2)r,式中CL1-水中声速CL2CS2-钢中波声速rR-管子的内外半径。86．小口径管水浸聚焦法探伤时，为什么一般要求声束在水中的焦点要落在管子的中心轴线上？答：当聚焦声束在水中的焦点落在与声束轴线相垂直的管子中心轴线上时，能使声束外边缘声线在曲面上有相等的入射角，从而可减小声束复盖面上各点的入射角差别，获得最佳入射条件。为获得这个最佳入射条件，应根据探头焦距（F，管半径（R）和偏心距（X）的数值，调节最佳水声程来实现。最佳水声程等于H=F-(R2-X2)1/2四、在水浸法探伤中，求水/钢的往复透过率 解：Z=1.5×106Kg/m2s(水温 Z=45.4×106Kg/m2s(水温 1 T=4ZZ/(Z+Z1 往复透过率T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绝对值）r=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)=(1- 答二者复合界面上的声压反射率为0.5%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，①5MHz10x10、②4MHz12x12、③3MHz15x15、①解①

②③②③λ④=(5900x103)/(2x106)=2.95mm，则①的指向角θ0=57x1.18/10=6.70向角③的指向角θ0=57x1.97/15=7.480；④的指向角当声压比为下列数值时，计算dB（不可用图表及计算尺）①8、②400③20、④0.8、解：如用分贝表示两数值之比P/Q，则数值 A=20lg8=60lg2=18dB； A=20lg400=40lg20=52dB；④A=20lg0.8=20(lg8+lg10-1)=-2dB；⑤5P20x1045°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。解：根据折射定律 又 α=36.7°射角α为试以钢材为例，计算2MHzΦ30直探头的近场解：声波在钢材中的纵波速度为 λ钢=Ｃ钢钢 N钢2MHzΦ30头近场区为76mm用直探头水浸法探钢板，当板厚δ=60mm时，使底波第二次反射波B2水层第二次反射波S2层的第二次回波重合，即超音波在水中的时间等于超音波在钢板中两次反射波的时间h/CL水=2δ/CL钢式中h-水层高度δ-钢板厚度h=(CL水/CL钢)·2·δ=(5.9/1.48)x2x60=30.1mm答水层厚度用水浸聚焦探头探，当要求水层高度为10mm，检查Φ40mm的时，试解根据r1=[1-(C2/C1)]f，式中r1-透镜曲率半径；C1-有机玻璃声速；C2-水声速；f焦距（探头至管子中心的垂直距），r1=[1-(C2/C1)]f=[1-答检查Φ40mm的时，透镜的曲率半径为用水浸聚焦法检查Φ42x4mm的小口径，水层距离为30mm，求偏心距、2解：已知Φ42x4mm、水层厚度L=30mm，r=(42/2)-4=17，y=(R2-X2)1/2，式中2 X=r·(C/C)=17x(1.5/3.2)=8mmy=(212-82)1/2=(377)1/2 入射角sinα=X/R=8/21=0.38，α=22.3°；折射角声透镜曲率半径r'=[(n-1)/n]·f，式中n=CL1/CL2=2.7/1.5=1.8，r'=[(1.8-偏心距用单探头接触法横波探伤外径为300mm厚60mm的大口径时，应选用折解：为保证管内壁的缺陷能被现，声束必须与内壁相切sin=r/R=90/150=0.6，β=36.87°答探头的折射角应小于或等于用某折射角β的斜探头的二次波发现一缺陷用水平距离1:1调节仪器的答：缺陷的埋藏深度H=2T-水平距离对Φ60x6的对接焊缝进行探伤，焊缝宽14mm，探头折射角应选多大？答：按一次扫查到焊根计算，若探头前沿距离b=8mm，则tgβ=[(焊缝宽度假设有一厚度δ为30mm的压力容器焊缝，外表面焊缝宽为60mm，内焊缝宽为30mm，探头前沿距离L=15mm，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的折射角最解：根据题意，探头的水平跨距最小应是外焊道和内焊道的半数和，所以探头的tgβ≥(L+b+a)/δ=(15+30+15)/30=2b-(1/2)a-(1/2)内焊道宽，即β≥63.4°当板厚δ=20mm时，利用2.5MHz，tgβ=2的斜探头进行超音波检测，试计解：一次水平距离=δ·tgβ=2x20=40mm；二次水平距离用tgβ=2的斜探头探测厚度δ=20mm的焊缝，缺陷在荧光屏上出现的位置分别为3252，求缺陷在钢中的深度（按水平比例1:1）解：一次声程缺陷深度δ1=