特种设备无损检测超声波三级UT3考试试题及答案

特种设备无损检测超声波三级UT3考试试题及答案一、单选题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.在脉冲反射法超声检测中，若仪器时间基线按深度1∶10校准，则示波屏上第3大格对应的实际深度为A.30mm  B.15mm  C.10mm  D.60mm答案：A解析：深度比例1∶10表示每大格10mm，第3大格为30mm。2.对Φ219mm×16mm对接环焊缝进行UT，按NB/T47013.32015要求，可选用的最高检测等级为A.A级  B.B级  C.C级  D.不受限答案：C解析：壁厚≥12mm可执行C级，且Φ219mm外径允许单面双侧扫查。3.当探头K值从1.0增至2.0，同一缺陷回波高度不变时，其深度读数将A.增大  B.减小  C.不变  D.先增后减答案：B解析：K=tanθ，θ增大，声程缩短，深度读数减小。4.在钢材中，2MHz纵波声速5900m/s，则其波长约为A.2.95mm  B.1.48mm  C.2.0mm  D.3.0mm答案：A解析：λ=c/f=5900/2×10⁶=2.95×10⁻³m=2.95mm。5.采用双晶探头检测厚度6mm复合板，最宜选用的频率为A.1MHz  B.2.5MHz  C.5MHz  D.10MHz答案：C解析：薄板需高分辨率，5MHz兼顾穿透与分辨；10MHz衰减过大。6.若DAC曲线制作时基准孔为Φ3mm×40mm，测得增益值为44dB，则同一声程Φ2mm横孔回波比基准低A.6dB  B.9dB  C.12dB  D.15dB答案：B解析：ΔdB=20lg(Φ1/Φ2)=20lg(3/2)=3.5dB≈9dB（面积反射理论）。7.在TOFD检测中，若两探头中心距2s=100mm，工件厚40mm，则直通波与底面反射波时间差Δt为（钢纵波声速5.9km/s）A.6.8µs  B.8.5µs  C.11.9µs  D.13.6µs答案：C解析：Δt=2s/c·[√(1+(t/2s)²)1]=100/5900·[√(1+(40/100)²)1]≈11.9µs。8.超声相控阵电子聚焦的焦距与下列哪项参数无关A.偏转角度  B.阵元间距  C.工作频率  D.楔块纵波声速答案：A解析：焦距由阵元几何、延迟法则、频率决定，与偏转角度无关。9.对奥氏体不锈钢焊缝UT，下列哪种方法对粗晶引起的噪声抑制最有效A.提高频率  B.窄带滤波  C.降低重复频率  D.增大K值答案：B解析：粗晶散射噪声呈宽带特性，窄带滤波可显著改善信噪比。10.按GB/T113452013，B级检测时，扫查速度不应超过A.50mm/s  B.100mm/s  C.150mm/s  D.200mm/s答案：C解析：标准规定B级≤150mm/s，A级≤100mm/s，C级≤50mm/s。11.若仪器垂直线性误差≤5%，则示波屏满幅80%回波降至10%时，实测高度允许范围为A.7.6%–12.6%  B.8%–12%  C.9%–11%  D.7%–13%答案：A解析：10%×(1±5%)=9.5%–10.5%，但垂直线性误差指全量程，按最大误差累计得7.6%–12.6%。12.在超声场中，最后声压降至零的截面称为A.近场  B.远场  C.焦点  D.盲区答案：B解析：远场起始点后声压单调下降，理论上最后为零。13.当探头楔块磨损1mm，K1.0探头实际K值将A.增大0.05  B.减小0.05  C.增大0.1  D.减小0.1答案：A解析：楔块磨损减薄，折射角略增，K=tanθ微增≈0.05。14.对Φ508×30mm钢管环焊缝，采用串列扫查检测横向缺陷，两探头间距宜为A.0.5πΦ  B.1πΦ  C.1.5πΦ  D.2πΦ答案：B解析：串列扫查声束交区位于壁厚中心，间距≈πΦ/2，但考虑壁厚取1πΦ。15.若缺陷回波在时基线上位于第4大格，仪器量程200mm（钢），则其声程为A.40mm  B.50mm  C.80mm  D.100mm答案：C解析：10格对应200mm，每格20mm，4格80mm。16.在超声检测中，若出现“草状回波”，最可能原因是A.探头阻尼大  B.材料晶粒粗大  C.耦合剂过稀  D.频率过低答案：B解析：草状回波即结构噪声，源于粗晶散射。17.按ASMEV2021，记录等级为Φ1.2mm6dB，则相当于Φ0.8mm横孔回波A.高6dB  B.低6dB  C.高12dB  D.低12dB答案：A解析：Φ1.2mm6dB即Φ0.8mm，两者回波相等。18.对复合钢板UT，若基板与覆层声阻抗差异大，界面回波与底波间距主要取决于A.覆层厚度  B.基板厚度  C.总厚度  D.耦合层厚度答案：A解析：界面回波至底波时间差对应覆层厚度。19.在相控阵S扫图像中，若缺陷呈“彩虹弧”，说明缺陷A.倾斜  B.表面粗糙  C.垂直表面  D.位于近场答案：A解析：彩虹弧为角度响应变化，提示缺陷走向与声束夹角变化。20.若探头中心频率2.5MHz，6dB带宽为1MHz，则其相对带宽为A.20%  B.40%  C.60%  D.80%答案：B解析：1/2.5=40%。21.在TOFD中，若缺陷尖端衍射信号时间位于直通波与底波之间，则缺陷A.位于上表面  B.位于下表面  C.位于壁厚内部  D.无法判断答案：C解析：衍射信号时间介于两者之间，说明深度在内部。22.当检测温度从20℃升至100℃，钢中纵波声速约A.增加1%  B.减少1%  C.增加3%  D.减少3%答案：B解析：温度升高，弹性模量下降，声速约降1%。23.若缺陷指示长度ΔL=25mm，按NB/T47013.32015，其质量等级可评为A.I级  B.II级  C.III级  D.需看板厚答案：D解析：等级与板厚、缺陷位置、指示长度、波高综合相关。24.在超声检测中，若回波高度增加6dB，则示波屏上回波幅值高度约A.增加1倍  B.增加2倍  C.增加1.4倍  D.增加4倍答案：B解析：6dB对应电压幅值2倍，屏高线性。25.对Φ159×12mm高压加热器管角焊缝，优先选择的探头角度为A.45°  B.60°  C.70°  D.45°+60°答案：D解析：角焊缝几何复杂，需多角度综合。26.若仪器脉冲重复频率为500Hz，则最大可测声程（钢）约为A.5.9m  B.11.8m  C.23.6m  D.47.2m答案：B解析：c=5900m/s，T=1/500=2ms，往返最大声程=cT/2=5.9km/s×2ms/2=5.9m，单程11.8m。27.在超声检测中，若出现“幻影回波”，消除方法为A.降低增益  B.降低频率  C.降低重复频率  D.更换探头答案：C解析：幻影回波为多次发射回波，降低PRF可消除。28.对厚度120mm对接焊缝，按C级检测，要求交叉扫查宽度为A.10mm  B.15mm  C.20mm  D.25mm答案：C解析：GB/T113452013表C.1规定t>100mm交叉20mm。29.若缺陷回波在DAC2dB，指示长度18mm，板厚50mm，则按GB/T113452013可评为A.B级合格  B.C级合格  C.不合格  D.需复验答案：A解析：B级允许DAC2dB且长度≤t/3=16.7mm，18mm略超，可放宽至t/2=25mm，仍合格。30.在相控阵检测中，若增加虚拟探头孔径，则A.分辨力降低  B.聚焦深度变浅  C.声束宽度减小  D.帧频提高答案：C解析：孔径↑，声束宽度↓，分辨力↑，聚焦深度↑，帧频↓。二、多选题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些因素会导致超声检测测厚结果偏大A.耦合层过厚  B.探头延迟校准错误  C.材料声速设置偏低  D.回波多次反射答案：A、B、C解析：D会导致读数偏小。32.关于TOFD技术，下列说法正确的是A.缺陷定量误差与探头间距有关  B.直通波可作为时间参考  C.缺陷取向对检出率影响小  D.可检测表面缺陷答案：A、B、C解析：TOFD对表面缺陷检出率低于内部。33.在超声场中，下列参数与未扩散区长度无关的是A.探头频率  B.晶片直径  C.材料声速  D.耦合剂声阻抗答案：D解析：未扩散区N=D²f/4c，与耦合剂无关。34.按NB/T47013.32015，下列缺陷需记录A.波幅达评定线  B.指示长度≥10mm  C.波幅≥定量线  D.指示长度≥5mm且波幅≥评定线答案：C、D解析：记录门槛为定量线及以上，或评定线且长度≥5mm。35.关于相控阵扇扫成像，下列说法错误的是A.角度步距越小，图像越平滑  B.角度范围越大，帧频越高  C.聚焦深度越深，图像越清晰  D.阵元越多，声束旁瓣越低答案：B、C解析：角度范围↑，帧频↓；聚焦过深导致近场模糊。36.下列哪些情况需重新校准DAC曲线A.更换探头  B.更换耦合剂品牌  C.检测温度变化20℃  D.仪器维修后答案：A、C、D解析：耦合剂品牌变化不影响声程增益关系。37.在超声检测中，若出现“双峰回波”，可能原因有A.缺陷倾斜  B.探头双峰  C.缺陷密集  D.仪器阻塞答案：A、B、C解析：阻塞表现为饱和平顶，非双峰。38.关于超声横波检测，下列说法正确的是A.横波声速约为纵波一半  B.横波不能在水中传播  C.横波对裂纹类缺陷敏感  D.横波探头需楔块答案：A、B、C、D解析：全正确。39.对厚度8mm钛合金板对接焊缝UT，下列探头参数合适的是A.5MHz  B.10MHz  C.K2  D.晶片尺寸6mm×6mm答案：A、C、D解析：10MHz衰减过大。40.在超声自动检测系统中，下列哪些功能由编码器完成A.位置记录  B.扫查速度反馈  C.触发超声发射  D.生成C扫描图答案：A、B解析：发射由超声仪完成，C扫由软件生成。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.超声检测中，探头频率越高，衰减越小。  答案：×解析：频率越高，衰减越大。42.在TOFD中，缺陷高度可通过衍射信号时间差计算。  答案：√43.相控阵探头阵元损坏20%仍可正常使用。  答案：×解析：旁瓣升高，图像失真。44.按GB/T113452013，C级检测必须采用串列扫查。  答案：×解析：仅对厚板或特殊几何要求。45.超声检测可用于测量材料弹性模量。  答案：√解析：通过声速与密度计算。46.在脉冲反射法中，发射脉冲宽度越小，盲区越小。  答案：√47.超声检测不能检测非金属夹杂物。  答案：×解析：可检，但灵敏度低。48.当探头楔块温度升高，其纵波声速降低。  答案：√49.在DAC曲线制作时，不同深度孔的回波高度差异仅与距离衰减有关。  答案：×解析：还与声场扩散、反射体形状有关。50.超声检测可用于应力测量。  答案：√解析：利用声弹性效应。四、计算题（共20分）51.（6分）用2.5MHz、Φ20mm直探头检测厚度80mm钢板，测得缺陷回波出现在时基第6大格（满刻度10格对应200mm钢）。若缺陷回波高度比底波低26dB，求缺陷当量平底孔直径。（钢中λ=2.36mm，忽略衰减）答案：1.声程：6/10×200=120mm2.底波声程160mm（往返），底波与缺陷回波声程差Δs=160120=40mm3.设缺陷当量Φ，则ΔdB=20lg(Φf/Φb)+40lg(sb/sf)26=20lg(Φ/Φb)+40lg(160/120)26=20lg(Φ/Φb)+40×0.125=20lg(Φ/Φb)+520lg(Φ/Φb)=21 lg(Φ/Φb)=1.05 Φ/Φb=11.2底波相当于无限大平面，Φb≈λ/2=1.18mmΦ=11.2×1.18≈13.2mm答案：13mm（允许12–14mm）52.（7分）对Φ813×20mm钢管环焊缝，采用K1探头，按NB/T47013.32015B级，需检测横向缺陷。已知探头前沿10mm，求探头最小移动距离。（管外径813mm，壁厚20mm，K1折射角45°）答案：1.检测区宽度=焊缝宽度+2×0.5Kt=30+2×0.5×1×20=50mm2.探头移动距离L=检测区宽度+2×前沿=50+2×10=70mm3.考虑曲率修正，外径>500mm可忽略，故最小移动70mm答案：70mm53.（7分）TOFD检测两探头间距2s=120mm，钢厚50mm，缺陷尖端衍射信号比直通波延迟15µs，求缺陷高度。（纵波c=5.9km/s）答案：1.时间差Δt=15µs2.高度h=cΔt/2·√[1+(2s/t)²]=5900×15×10⁻⁶/2·√[1+(120/50)²]=0.044×√6.76=0.044×2.6=0.114m=11.4mm答案：11mm（允许10–12mm）五、综合应用题（共20分）54.（10分）某加氢反应器筒体材质2.25Cr1Mo，内径2000mm，壁厚80mm，环焊缝采用窄间隙埋弧焊，焊后需进行UT。要求按NB/T47013.32015C级，检测横向、纵向缺陷，包括根部未焊透。请给出完整检测方案，含：探头参数、扫查方式、灵敏度设置、验收等级。答案：1.探头：纵缺