无损检测超声波检测二级试题库(UT)带答案

无损检测超声波检测二级试题库(UT)带答案一、选择题（每题2分，共40分）1.超声波检测中，超声波在介质中传播时，遇到异质界面会发生（）。A.反射B.折射C.波型转换D.以上都是答案：D。当超声波在介质中传播遇到异质界面时，部分超声波会反射回原介质，部分会进入另一种介质发生折射，并且在一定条件下还会发生波型转换。2.纵波是指介质质点的振动方向与波的传播方向（）的波。A.垂直B.平行C.成45度角D.无固定关系答案：B。纵波的定义就是介质质点的振动方向与波的传播方向平行。3.超声波检测中，常用的探头有（）。A.直探头B.斜探头C.双晶探头D.以上都是答案：D。直探头主要用于发射和接收纵波检测工件内部缺陷；斜探头可用于检测焊缝等，利用横波检测；双晶探头有两个晶片，一个发射一个接收，可用于检测近表面缺陷等。4.超声波在材料中的传播速度主要取决于（）。A.超声波的频率B.材料的弹性模量和密度C.超声波的波形D.以上都不对答案：B。根据超声波传播速度公式，其传播速度主要与材料的弹性模量和密度有关，与频率和波形无关。5.当超声波从水中以10°角入射到钢中时，折射角（）。A.大于10°B.小于10°C.等于10°D.无法确定答案：A。根据折射定律，钢的声速大于水的声速，当超声波从声速小的介质（水）入射到声速大的介质（钢）时，折射角大于入射角。6.超声波检测中，灵敏度余量是指（）。A.仪器最大输出功率与最小输出功率之比B.仪器在最大增益时，能检测到最小缺陷的能力C.仪器在最大增益时，抑制旋钮关闭，在基准灵敏度下能发现规定大小缺陷的能力D.以上都不对答案：C。灵敏度余量是衡量超声检测仪器性能的一个重要指标，它表示仪器在最大增益时，抑制旋钮关闭，在基准灵敏度下能发现规定大小缺陷的能力。7.以下哪种缺陷在超声波检测中最难检测到（）。A.表面开口缺陷B.内部气孔C.与检测面平行的平面状缺陷D.内部夹渣答案：C。与检测面平行的平面状缺陷，当超声波垂直入射时，反射波会沿原路返回，可能不易被探头接收，相比其他几种缺陷更难检测到。8.用斜探头检测焊缝时，为了使横波在焊缝中传播，探头的入射角应（）。A.大于第一临界角B.小于第一临界角C.大于第二临界角D.小于第二临界角答案：A。当入射角大于第一临界角时，会产生横波，这样才能利用横波对焊缝进行检测。9.超声波检测中，调节仪器的增益旋钮可以改变（）。A.超声波的频率B.超声波的声速C.回波的幅度D.以上都不对答案：C。增益旋钮主要是调节仪器接收信号的放大倍数，从而改变回波的幅度。10.在超声检测中，为了减小近场区的影响，可采用（）。A.提高频率B.增大探头直径C.减小探头直径D.以上都不对答案：C。近场区长度与探头直径的平方成正比，与频率成反比，减小探头直径可以减小近场区长度，从而减小近场区的影响。11.以下哪种材料的声速最高（）。A.空气B.水C.钢D.铝答案：C。一般情况下，固体的声速大于液体的声速，液体的声速大于气体的声速，在钢、铝、水和空气中，钢的声速最高。12.超声波检测中，缺陷的当量大小是指（）。A.缺陷的实际尺寸B.与缺陷回波高度相同的标准反射体的尺寸C.缺陷在检测面上的投影尺寸D.以上都不对答案：B。缺陷的当量大小是通过与已知尺寸的标准反射体的回波高度进行比较来确定的，即与缺陷回波高度相同的标准反射体的尺寸。13.用直探头检测厚度为200mm的钢板时，发现一个缺陷回波，其深度为100mm，该缺陷位于钢板的（）。A.上表面B.下表面C.中间位置D.无法确定答案：C。钢板厚度为200mm，缺陷回波深度为100mm，说明缺陷位于钢板的中间位置。14.超声波检测中，耦合剂的作用是（）。A.润滑探头与工件表面B.排除探头与工件表面之间的空气，使超声波顺利传入工件C.提高超声波的频率D.以上都不对答案：B。耦合剂的主要作用是排除探头与工件表面之间的空气，因为空气会对超声波产生很大的反射，影响检测效果，使用耦合剂可以使超声波顺利传入工件。15.以下哪种方法不属于超声检测的方法（）。A.脉冲反射法B.穿透法C.共振法D.磁粉检测法答案：D。磁粉检测法是利用漏磁场吸附磁粉来检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的方法，不属于超声检测方法，而脉冲反射法、穿透法和共振法都是超声检测常用的方法。16.当超声波在材料中传播时，遇到声阻抗不同的界面，声压反射率与（）有关。A.声阻抗差B.界面面积C.超声波频率D.以上都是答案：A。声压反射率主要与界面两侧材料的声阻抗差有关，与界面面积和超声波频率无关。17.用斜探头检测时，为了使探头的折射角准确，需要进行（）。A.探头前沿测定B.折射角校准C.灵敏度校准D.以上都不对答案：B。折射角校准是为了确保斜探头的折射角准确，从而保证检测结果的准确性。18.超声波检测中，缺陷定位是指确定缺陷的（）。A.大小B.性质C.位置D.以上都是答案：C。缺陷定位就是确定缺陷在工件中的位置，而缺陷的大小和性质需要通过其他方法进一步确定。19.以下哪种情况会使超声波检测的检测结果不准确（）。A.工件表面粗糙B.耦合剂涂抹不均匀C.仪器参数设置不当D.以上都是答案：D。工件表面粗糙会使超声波发生散射，影响回波信号；耦合剂涂抹不均匀会导致超声波传播不稳定；仪器参数设置不当会使检测灵敏度等不准确，这些情况都会使超声波检测的检测结果不准确。20.在超声检测中，为了检测不同厚度的工件，需要调节仪器的（）。A.增益旋钮B.抑制旋钮C.深度补偿旋钮D.以上都不对答案：C。深度补偿旋钮可以根据工件的厚度对不同深度的回波信号进行补偿，从而使不同深度的缺陷都能得到准确检测。二、判断题（每题1分，共20分）1.超声波检测只能检测金属材料。（×）超声波检测可用于多种材料，如金属、非金属等，只要材料能使超声波传播且有足够的声阻抗差异以产生反射波即可。2.纵波可以在气体、液体和固体中传播。（√）纵波是通过介质质点的疏密变化来传播的，气体、液体和固体都可以实现这种质点的疏密变化，所以纵波可以在这三种介质中传播。3.超声波的频率越高，其传播速度越快。（×）超声波在给定材料中的传播速度主要取决于材料的弹性模量和密度，与频率无关。4.当超声波垂直入射到异质界面时，不会发生波型转换。（√）波型转换通常是在超声波斜入射到异质界面时发生，垂直入射时一般不会发生波型转换。5.探头的晶片尺寸越大，其近场区长度越短。（×）近场区长度与探头直径的平方成正比，探头的晶片尺寸越大（相当于探头直径越大），近场区长度越长。6.超声波检测中，灵敏度越高越好。（×）灵敏度过高会使仪器接收过多的杂波信号，影响检测结果的准确性，应根据检测要求合理调整灵敏度。7.用直探头检测时，底面回波消失可能表示工件内部存在缺陷。（√）如果工件内部存在较大的缺陷，超声波可能被缺陷反射，导致底面回波消失。8.斜探头的折射角可以通过改变探头的楔块角度来调节。（√）斜探头的楔块角度不同，会使超声波在楔块与工件界面的入射角不同，从而改变折射角。9.超声检测中，耦合剂的厚度越厚越好。（×）耦合剂厚度过厚会增加超声波在耦合剂中的传播损耗，一般以能排除探头与工件表面之间的空气为宜。10.缺陷的当量大小就是缺陷的实际大小。（×）缺陷的当量大小是与缺陷回波高度相同的标准反射体的尺寸，不一定等于缺陷的实际大小。11.超声波在传播过程中，声压会逐渐衰减。（√）超声波在材料中传播时，由于介质的吸收、散射等原因，声压会逐渐衰减。12.用超声检测方法可以准确判断缺陷的性质。（×）超声检测主要是检测缺陷的位置和大小，对于缺陷的性质只能进行初步的推断，不能准确判断。13.仪器的水平线性误差会影响缺陷的定位精度。（√）水平线性误差会使仪器显示的回波位置与实际回波位置不一致，从而影响缺陷的定位精度。14.超声波检测时，工件表面不需要进行任何处理。（×）工件表面应进行适当的处理，如打磨、清理等，以保证探头与工件表面良好的耦合和超声波的传播。15.当超声波在材料中传播时，声强与声压的平方成正比。（√）根据声强和声压的关系公式，声强与声压的平方成正比。16.用斜探头检测焊缝时，只需要检测焊缝的一侧。（×）为了全面检测焊缝中的缺陷，通常需要从焊缝的两侧进行检测。17.超声检测中，灵敏度余量越大，仪器的性能越好。（√）灵敏度余量越大，说明仪器在检测小缺陷时的能力越强，仪器的性能越好。18.缺陷的反射波高与缺陷的大小一定成正比。（×）缺陷的反射波高不仅与缺陷大小有关，还与缺陷的形状、取向、表面粗糙度等因素有关，不一定成正比。19.超声波检测可以检测出所有类型的缺陷。（×）超声波检测有一定的局限性，对于一些微小缺陷、与检测面平行的极薄缺陷等可能无法检测到。20.在超声检测中，只要仪器的性能好，就可以得到准确的检测结果。（×）除了仪器性能外，检测人员的操作技能、检测工艺、工件的材质和表面状态等因素都会影响检测结果的准确性。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述超声波检测的原理。答：超声波检测是利用超声波在材料中传播时，遇到声阻抗不同的界面会产生反射波的原理来检测材料内部缺陷的方法。当超声波通过探头发射到被检测工件中时，如果工件内部存在缺陷，超声波遇到缺陷与周围材料的界面时，会发生反射，反射波被探头接收并转换成电信号，通过仪器放大和显示出来。根据反射波的时间、幅度等信息，可以确定缺陷的位置、大小和大致性质。例如，通过反射波从发射到接收的时间可以计算出缺陷的深度，反射波的幅度可以在一定程度上反映缺陷的大小。2.说明超声检测中探头的分类及各自的特点和用途。答：超声检测中常用的探头有以下几类：直探头：特点是发射和接收纵波，结构简单，操作方便。主要用于检测与检测面垂直的缺陷，如钢板、锻件等内部的分层、气孔等缺陷，适合检测厚度较大、形状相对简单的工件。斜探头：特点是能产生横波，通过改变探头的楔块角度可以得到不同的折射角。常用于检测焊缝、管材等，可检测与检测面不垂直的缺陷，能够检测一定深度范围内的缺陷。双晶探头：有两个晶片，一个发射超声波，一个接收超声波。其特点是检测近表面缺陷效果好，可减少近场区的影响。常用于检测薄板、棒材等工件的近表面缺陷。聚焦探头：能够将超声波聚焦在一个较小的区域，提高检测的灵敏度和分辨率。适用于检测微小缺陷，如集成电路芯片中的微小裂纹等。3.如何进行超声检测的灵敏度校准？答：超声检测的灵敏度校准通常采用以下步骤：选择合适的标准试块：根据检测工件的材质、厚度、检测要求等选择相应的标准试块，如CSKⅠA、CSKⅢA等试块。仪器调试：将探头与仪器连接好，打开仪器，调节仪器的基本参数，如增益、抑制等。确定基准灵敏度：以标准试块上规定的人工缺陷（如平底孔、横孔等）为基准，调节仪器的增益旋钮，使标准试块上人工缺陷的反射波高达到一定的高度（如满刻度的80%），此时仪器的灵敏度即为基准灵敏度。绘制距离波幅曲线（DAC曲线）：在不同深度的人工缺陷上重复上述操作，得到不同深度缺陷的反射波高，然后将这些波高连接起来，绘制出距离波幅曲线。该曲线可以用于在检测工件时，根据缺陷的深度和反射波高来判断缺陷的大小。现场校准：在实际检测现场，还可以采用对比试块进行校准，以确保检测结果的准确性。四、计算题（10分）已知钢中纵波声速CL=5900m/s，横波声速CS=3230m/s，水中纵波声速CL1=1480m/s。求：（1）当超声波从水中以15°角入射到钢中时，纵波折射角和横波折射角分别为多少？（2）第一临界角和第二临界角分别为多少？解：（1）根据折射定律：sinθ1/CL1=sinθL/CL=sinθS/CS（θ1为入射角，θL为纵波折射角，θS为横波折射角）已知θ1=15°，CL1=1480m/s，CL=5900m/s，CS=3230m/s对于纵波：sinθL=(CL/CL1)×sinθ1=(5900/1480)×sin15°≈0.99θL=arcsin0.99≈81.9°对于横波：sinθS=(CS/CL1)×sinθ1=(3230/1480)×sin15°≈0.54θS=arcsin0.54≈32.7°（2）第一临界角