2025年超声检测题库及答案

2025年超声检测题库及答案一、选择题1.超声检测中，超声波在介质中传播时，遇到声阻抗不同的界面会发生（）A.反射B.折射C.透射D.以上都是答案：D解析：当超声波在介质中传播遇到声阻抗不同的界面时，一部分超声波会在界面处反射回来，形成反射波；一部分会透过界面进入另一种介质，同时传播方向发生改变，即发生折射和透射。所以答案选D。2.超声检测中常用的探头类型有（）A.直探头B.斜探头C.双晶探头D.以上都是答案：D解析：直探头主要用于垂直探伤，发射和接收纵波；斜探头用于检测与探测面成一定角度的缺陷，可发射和接收横波等；双晶探头有两个晶片，一个发射一个接收，常用于检测近表面缺陷等。所以以上三种都是超声检测中常用的探头类型，答案选D。3.超声波的频率越高，（）A.波长越长B.声速越快C.指向性越好D.衰减越小答案：C解析：根据公式λ=c/f（其中λ为波长，c为声速，f为频率），频率越高，波长越短，A错误；声速主要取决于介质的性质，与频率无关，B错误；频率越高，超声波的指向性越好，C正确；频率越高，超声波在介质中的衰减越大，D错误。所以答案选C。4.超声检测中，检测面的表面粗糙度对检测结果（）A.无影响B.影响较小C.有较大影响D.只影响缺陷定位答案：C解析：检测面的表面粗糙度会对超声波的传播产生较大影响。粗糙的表面会使超声波产生散射、反射等现象，导致信号衰减增大，影响缺陷的检测灵敏度和定量准确性，同时也可能影响缺陷的定位。所以答案选C。5.用超声纵波检测钢板时，发现底波降低或消失，可能的原因是（）A.钢板中有缺陷B.耦合不良C.仪器灵敏度设置不当D.以上都是答案：D解析：钢板中有缺陷时，超声波会在缺陷处发生反射、散射等，使到达底面的超声波能量减少，导致底波降低或消失；耦合不良会使超声波不能有效地传入钢板，也会造成底波降低；仪器灵敏度设置不当，如果灵敏度设置过低，底波信号可能显示不出来。所以以上三种情况都可能导致底波降低或消失，答案选D。6.超声检测中，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规则反射体的尺寸C.缺陷在检测方向上的投影尺寸D.缺陷的最大尺寸答案：B解析：在超声检测中，由于实际缺陷的形状、性质等较为复杂，很难直接测量其实际尺寸。通常采用当量法，即与缺陷回波高度相同的规则反射体（如平底孔、球孔等）的尺寸来表示缺陷的大小，这个尺寸就是缺陷的当量大小。所以答案选B。7.超声检测用的试块分为（）A.标准试块B.对比试块C.A和B都是D.以上都不是答案：C解析：标准试块是具有规定的材质、形状、尺寸和声学性能，用来校准超声检测设备和确定检测灵敏度的试块；对比试块是根据检测对象的特点，模拟被检工件的材质、形状、尺寸等制作的试块，用于调整检测灵敏度、评定缺陷大小等。所以超声检测用的试块分为标准试块和对比试块，答案选C。8.超声检测中，为了提高检测灵敏度，可采取的措施有（）A.提高仪器增益B.选择合适的探头频率C.改善耦合条件D.以上都是答案：D解析：提高仪器增益可以使微弱的信号得到放大，从而更容易检测到缺陷信号；选择合适的探头频率，在满足检测要求的前提下，适当提高频率可以提高检测灵敏度；改善耦合条件，使超声波能更好地传入被检工件，减少能量损失，也能提高检测灵敏度。所以以上措施都可以提高超声检测的灵敏度，答案选D。9.用超声斜探头检测焊缝时，为了使声束能覆盖整个焊缝截面，通常需要（）A.采用不同角度的探头B.进行多次扫查C.A和B都需要D.以上都不需要答案：C解析：焊缝的结构较为复杂，不同位置的缺陷需要不同角度的声束来检测。采用不同角度的探头可以从不同方向检测焊缝，提高缺陷的检出率；同时进行多次扫查，包括横向扫查、纵向扫查等，可以确保声束能覆盖整个焊缝截面。所以通常需要采用不同角度的探头并进行多次扫查，答案选C。10.超声检测中，下列哪种缺陷最容易产生反射波（）A.与声束垂直的平面状缺陷B.与声束平行的平面状缺陷C.球状缺陷D.柱状缺陷答案：A解析：当缺陷与声束垂直时，超声波大部分能量会在缺陷表面反射回来，形成较强的反射波；而与声束平行的平面状缺陷，超声波可能会绕过缺陷，反射波较弱；球状缺陷和柱状缺陷的反射情况相对复杂，反射波强度一般不如与声束垂直的平面状缺陷。所以最容易产生反射波的是与声束垂直的平面状缺陷，答案选A。二、判断题1.超声波只能在固体中传播。（）答案：错误解析：超声波可以在固体、液体和气体中传播，只是在不同介质中的传播速度、衰减等特性有所不同。例如，在水中可以传播超声波用于水下探测等。2.超声检测中，探头频率越高，检测的深度越大。（）答案：错误解析：探头频率越高，超声波在介质中的衰减越大，传播距离越短，检测深度越小。而较低频率的超声波衰减相对较小，更适合检测较深的部位。3.只要检测到缺陷回波，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，并根据回波的特征大致判断缺陷的大小、位置等信息，但很难仅仅根据回波来准确确定缺陷的性质（如裂纹、气孔、夹渣等）。通常需要结合其他检测方法或经验进行综合判断。4.标准试块和对比试块的作用是一样的。（）答案：错误解析：标准试块主要用于校准超声检测设备和确定检测灵敏度的基本参数；对比试块则是根据具体检测对象制作，用于调整检测灵敏度、评定缺陷大小等，更具有针对性。二者作用不同。5.超声检测时，耦合剂的作用只是为了使探头与检测面接触良好。（）答案：错误解析：耦合剂的作用不仅是使探头与检测面接触良好，更重要的是填充探头与检测面之间的微小空隙，减少空气层对超声波传播的影响，使超声波能有效地传入被检工件。6.缺陷的当量尺寸就是缺陷的实际尺寸。（）答案：错误解析：缺陷的当量尺寸是与缺陷回波高度相同的规则反射体的尺寸，它并不等同于缺陷的实际尺寸，只是一种相对的表示方法。7.超声检测中，仪器的增益越大，检测结果越准确。（）答案：错误解析：仪器增益过大可能会使噪声信号也被放大，导致信噪比下降，影响缺陷的判断和定量准确性。应该根据实际情况合理设置仪器增益。8.用超声直探头检测钢板时，底波高度稳定说明钢板内部无缺陷。（）答案：错误解析：底波高度稳定只能说明在当前检测条件下，没有检测到明显影响底波的缺陷，但不能绝对地说钢板内部无缺陷。可能存在一些微小缺陷或与声束不垂直的缺陷，未对底波产生明显影响。9.超声检测中，探头的晶片尺寸越大，指向性越好。（）答案：错误解析：在一定范围内，探头的晶片尺寸越大，指向性越好。但当晶片尺寸过大时，会产生一些不利影响，如旁瓣增大等。而且指向性还与频率等因素有关。10.超声检测可以检测所有类型的材料。（）答案：错误解析：超声检测对一些声学性能特殊的材料（如高衰减材料、各向异性严重的材料等）检测效果可能不理想，并不是可以检测所有类型的材料。三、简答题1.简述超声检测的基本原理。答：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、折射、散射等现象来检测材料内部缺陷的方法。当超声波从探头发出进入被检材料后，在均匀材料中以一定的速度和方向传播。如果遇到缺陷，一部分超声波会在缺陷界面处反射回来，被探头接收并转换为电信号，在仪器的显示屏上显示出缺陷回波。通过分析回波的幅度、位置、形状等信息，可以判断缺陷的存在、大小、位置等情况。同时，超声波在传播过程中也会有一部分能量透过缺陷继续传播，或者在缺陷周围发生散射等现象。2.超声检测中常用的耦合剂有哪些？选择耦合剂应考虑哪些因素？答：超声检测中常用的耦合剂有：水、甘油、机油、浆糊、化学浆糊等。选择耦合剂应考虑以下因素：（1）良好的耦合性能，能使超声波有效地传入被检工件，减少声能损失。（2）对被检工件无腐蚀作用，不会损害工件表面。（3）容易清洗，检测后能方便地从工件表面清除。（4）对人体无害，符合安全环保要求。（5）具有一定的粘度，能保持在检测面上，不易流失。（6）价格便宜，来源广泛。3.试块在超声检测中有什么作用？答：试块在超声检测中的作用主要有以下几点：（1）校准仪器：利用标准试块可以校准超声检测仪器的水平线性、垂直线性、灵敏度等性能指标，确保仪器的准确性和可靠性。（2）确定检测灵敏度：通过对比试块上的人工缺陷反射波，调整仪器的增益等参数，确定合适的检测灵敏度，以保证能检测到规定大小的缺陷。（3）评定缺陷大小：将缺陷回波与对比试块上已知尺寸的人工缺陷回波进行比较，从而评定缺陷的当量大小。（4）检测探头性能：可以使用试块检测探头的声束特性、频率特性等性能指标，判断探头是否符合检测要求。（5）验证检测方法：在实际检测前，使用试块模拟被检工件的情况，验证检测方法的可行性和有效性。4.影响超声检测缺陷定位准确性的因素有哪些？答：影响超声检测缺陷定位准确性的因素主要有以下几个方面：（1）仪器的精度：仪器的水平线性、时间轴精度等会影响缺陷定位的准确性。如果仪器的水平线性不好，会导致缺陷回波在显示屏上的位置与实际位置产生偏差。（2）探头的性能：探头的声束特性（如声束宽度、指向性等）会影响缺陷定位。声束宽度过宽可能会使缺陷定位不准确，指向性不好可能导致声束不能准确指向缺陷，影响定位精度。（3）耦合情况：耦合不良会使超声波传播不稳定，导致缺陷回波的位置和幅度发生变化，从而影响定位准确性。（4）工件的形状和尺寸：复杂形状的工件（如曲面、不规则形状等）会使超声波的传播路径发生改变，增加定位的难度；工件的尺寸过小或过大也可能对定位产生影响。（5）缺陷的性质：缺陷的形状、大小、取向等会影响超声波的反射情况，进而影响缺陷定位。例如，与声束不垂直的缺陷，其回波可能会出现偏移，导致定位不准确。（6）操作人员的技能：操作人员对仪器的操作熟练程度、对缺陷回波的判断能力等也会影响缺陷定位的准确性。5.简述超声检测中如何进行缺陷定量分析。答：超声检测中缺陷定量分析的方法主要有以下几种：（1）当量法：将缺陷回波与已知尺寸的规则反射体（如平底孔、球孔等）的回波进行比较，当两者回波高度相同时，规则反射体的尺寸就是缺陷的当量尺寸。当量法简单易行，但只能给出缺陷的相对大小。（2）测长法：对于一些延伸性缺陷（如裂纹等），可以通过移动探头，测量缺陷两端回波消失时探头移动的距离，作为缺陷的长度。常用的测长方法有6dB法、端点峰值法等。（3）面积法：通过测量缺陷回波的面积或幅度分布，结合一定的公式或经验数据来估算缺陷的面积。这种方法适用于一些形状不规则的缺陷。（4）利用AVG曲线或DGS曲线：AVG曲线是描述规则反射体的距离（A）、波幅（V）和当量尺寸（G）之间关系的曲线；DGS曲线是德国标准中的类似曲线。通过测量缺陷的回波幅度和距离，利用AVG或DGS曲线可以确定缺陷的当量尺寸。四、计算题1.已知超声波在钢中的传播速度c=5900m/s，探头频率f=2.5MHz，求超声波在钢中的波长λ。解：根据公式λ=c/f，将c=5900m/s，f=2.5×10⁶Hz代入可得：λ=5900/(2.5×10⁶)=2.36×10⁻³m=2.36mm答：超声波在钢中的波长为2.36mm。2.用超声直探头检测厚度为T=50mm的钢板，在显示屏上测得底波B₁的时间t₁=17.0μs，已知超声波在钢中的传播速度c=5900m/s，求该钢板实际厚度T₀。解：根据公式T₀=c×t₁/2，将c=5900m/s=5.9×10⁶mm/s，t₁=17.0×10⁻⁶s代入可得：T₀=5.9×10⁶×17.0×10⁻⁶/2=50.15mm答：该钢板实际厚度约为50.15mm。3.用超声斜探头检测焊缝，已知探头的折射角β=45°，在显示屏上测得缺陷回波的水平距离L=80mm，求缺陷在焊缝中的深度h。解：因为折射角β=45°，根据三角函数关系，tanβ=L/h（这里L为水平距离，h为深度）。已知β=45°，tan45°=1，L=80mm，所以h=L/tanβ=80/1=80mm答：缺陷在焊缝中的深度为80mm。4.用超声检测钢板时，已知仪器的增益为40dB，测得缺陷回波高度为显示屏满刻度的50%。当将增益提高到50dB时，缺陷回波高度达到显示屏满刻度。求该缺陷的当量平底孔直径d。（已知钢板厚度T=200mm，采用的距离波幅曲线对应的平底孔直径为φ2mm）解：首先计算增益差ΔG=5040=10dB。根据距离波幅曲线的规律，对于平底孔，波幅每增加6dB，平底孔直径增大一倍。设缺陷当量平底孔直径为d，已知参考平底孔直径d₀