（2025）超声无损检测考试题库及答案

（2025）超声无损检测考试题库及答案一、选择题1.超声波在介质中传播时，遇到尺寸与波长相当或比波长小的缺陷时，将产生（）。A.反射B.折射C.绕射D.干涉答案：C解析：当超声波遇到尺寸与波长相当或比波长小的缺陷时，会发生绕射现象。绕射是指波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物继续传播的现象。反射是指波在遇到障碍物时，部分或全部返回原介质的现象；折射是指波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象；干涉是指两列或多列波在空间相遇时相互叠加的现象。所以本题选C。2.超声检测中，为了使超声波的传播方向与缺陷垂直，应选择合适的（）。A.探头频率B.探头晶片尺寸C.探头角度D.耦合剂答案：C解析：探头角度决定了超声波的传播方向，通过选择合适的探头角度，可以使超声波的传播方向与缺陷垂直，从而更有效地检测缺陷。探头频率主要影响超声波的波长和穿透能力；探头晶片尺寸会影响声束的扩散和能量分布；耦合剂的作用是减少探头与工件表面之间的空气间隙，提高超声波的传输效率。所以本题选C。3.以下哪种材料的声速最高（）。A.水B.钢C.铝D.有机玻璃答案：B解析：一般来说，固体中的声速大于液体中的声速，气体中的声速最小。在常见的材料中，钢的声速相对较高。水是液体，声速比固体小；铝的声速比钢略小；有机玻璃的声速也比钢小。所以本题选B。4.在超声检测中，使用双晶探头的主要目的是（）。A.提高检测灵敏度B.增大检测范围C.减少近场影响D.以上都是答案：D解析：双晶探头由两个晶片组成，一个发射超声波，一个接收超声波。它可以提高检测灵敏度，因为它可以减少杂波干扰，更有效地接收缺陷反射波；能够增大检测范围，通过合理设计两个晶片的位置和角度，可以检测到不同深度和位置的缺陷；还能减少近场影响，近场区域内声束特性复杂，双晶探头可以避开近场区域进行检测。所以本题选D。5.超声检测中，当检测面比较粗糙时，应选用（）的耦合剂。A.粘度大B.粘度小C.声阻抗大D.声阻抗小答案：A解析：当检测面比较粗糙时，需要选用粘度大的耦合剂。粘度大的耦合剂可以更好地填充检测面的凹凸不平，减少空气间隙，提高超声波的耦合效果。声阻抗主要影响超声波在不同介质界面的传输效率，与检测面粗糙时耦合剂的选择关系不大。所以本题选A。二、判断题1.超声波在介质中传播时，其频率随传播距离的增加而降低。（）答案：错误解析：超声波在介质中传播时，频率是由声源决定的，在传播过程中频率保持不变。传播距离的增加会使超声波的能量逐渐衰减，但频率不会改变。所以本题说法错误。2.超声检测中，缺陷的当量尺寸就是缺陷的实际尺寸。（）答案：错误解析：缺陷的当量尺寸是指在相同检测条件下，与缺陷反射波幅度相当的标准反射体的尺寸，它并不一定等于缺陷的实际尺寸。实际缺陷的形状、取向等因素会影响反射波的幅度，所以当量尺寸只是一个相对的概念，用于评估缺陷的大小。所以本题说法错误。3.横波只能在固体中传播，纵波可以在固体、液体和气体中传播。（）答案：正确解析：横波的传播需要介质具有一定的剪切弹性，液体和气体没有剪切弹性，所以横波只能在固体中传播。纵波的传播是通过介质的压缩和膨胀来实现的，固体、液体和气体都可以发生压缩和膨胀，因此纵波可以在这三种介质中传播。所以本题说法正确。4.超声检测中，检测灵敏度越高越好。（）答案：错误解析：检测灵敏度并不是越高越好。虽然高灵敏度可以检测到更小的缺陷，但过高的灵敏度会使仪器对一些微小的干扰信号也产生响应，导致杂波增多，影响对缺陷信号的判断，同时也会增加检测的误判率。所以应该根据检测要求和实际情况合理选择检测灵敏度。所以本题说法错误。5.超声检测时，只要检测到缺陷反射波，就可以确定缺陷的性质。（）答案：错误解析：超声检测只能检测到缺陷的存在，并得到缺陷的一些信息，如位置、大小等，但仅根据缺陷反射波很难准确确定缺陷的性质。缺陷的性质（如裂纹、气孔、夹渣等）需要结合其他检测方法（如金相分析、射线检测等）以及实际情况进行综合判断。所以本题说法错误。三、简答题1.简述超声检测的基本原理。答案：超声检测是利用超声波在材料中传播时遇到缺陷会产生反射波的特性来检测材料内部缺陷的方法。当超声波在均匀介质中传播时，它以一定的速度和方向前进。当遇到缺陷时，由于缺陷与周围材料的声阻抗不同，超声波会在缺陷界面处发生反射、折射和透射。一部分超声波会反射回探头，被探头接收并转换为电信号。通过分析反射波的幅度、时间等参数，可以确定缺陷的存在、位置、大小和大致形状等信息。例如，根据反射波到达探头的时间可以计算出缺陷的深度，反射波的幅度与缺陷的大小和性质有关。2.影响超声检测灵敏度的因素有哪些？答案：影响超声检测灵敏度的因素主要有以下几个方面：仪器设备：仪器的增益、抑制等参数设置会影响检测灵敏度。增益越大，仪器对信号的放大能力越强，检测灵敏度越高；但抑制过大可能会使一些小信号被抑制掉，降低检测灵敏度。探头：探头的频率、晶片尺寸和聚焦性能等对灵敏度有影响。一般来说，频率越高，波长越短，检测灵敏度越高，但穿透能力会降低；晶片尺寸越大，声束能量越集中，灵敏度也会提高；聚焦探头可以使声束在特定深度聚焦，提高该深度处的检测灵敏度。耦合剂：耦合剂的声阻抗和粘度会影响超声波的传输效率。声阻抗与探头和工件匹配良好的耦合剂可以减少反射损失，提高灵敏度；粘度合适的耦合剂能更好地填充检测面的间隙，保证良好的耦合效果。工件：工件的材质、形状、表面粗糙度等会影响检测灵敏度。不同材质的声速和声衰减不同，会影响超声波的传播和反射；工件形状复杂可能会导致声束传播路径改变，影响缺陷反射波的接收；表面粗糙会使超声波散射和反射，降低耦合效果和检测灵敏度。缺陷：缺陷的大小、形状、取向和性质等对检测灵敏度有重要影响。缺陷越大，反射波幅度越大，越容易被检测到；缺陷的形状和取向会影响反射波的方向和幅度，与声束垂直的缺陷更容易被检测到。3.如何进行超声检测的仪器校准？答案：超声检测仪器校准一般包括以下步骤：外观检查：检查仪器外观是否有损坏，各旋钮、开关等是否能正常操作。水平线性校准：使用标准试块（如CSKⅠA试块），将探头置于试块上，找到不同深度的反射体（如不同深度的孔）的反射波。通过调整仪器的水平旋钮，使反射波的显示位置与实际深度成线性关系。一般要求水平线性误差不超过一定范围（如±1%）。垂直线性校准：在仪器的线性范围内，输入不同幅度的信号，观察仪器显示的波高与输入信号幅度之间的关系。通过调整仪器的增益旋钮，使波高与信号幅度成线性关系。垂直线性误差也应满足一定要求（如±5%）。灵敏度校准：根据检测要求和标准，选择合适的标准试块（如RB2试块）。将探头置于试块上，找到特定反射体的反射波，调整仪器的增益，使反射波达到规定的高度（如80%满屏高），此时仪器的灵敏度即为校准后的灵敏度。声速校准：对于不同材质的工件，需要校准超声波在该材质中的传播速度。使用已知厚度的标准试块，测量超声波在试块中传播的时间，根据公式v=2d/t（v为声速，d为试块厚度，t为传播时间）计算声速，并在仪器中进行设置。四、计算题1.已知超声波在钢中的纵波声速为5900m/s，探头频率为2.5MHz，求该超声波在钢中的波长。答案：根据公式λ=v/f（其中λ为波长，v为声速，f为频率）。已知v=5900m/s，f=2.5MHz=2.5×10⁶Hz。则λ=5900/(2.5×10⁶)=2.36×10⁻³m=2.36mm。所以该超声波在钢中的波长为2.36mm。2.用超声检测一厚度为200mm的钢板，超声波从发射到接收到底面反射波的时间为68μs，