无损检测超声波2级题库及答案

无损检测超声波2级题库及答案1.单选题（每题1分，共40分）1.1在钢中纵波声速为5900m/s，若探头频率为2MHz，则其波长最接近A.1.18mm B.2.95mm C.3.00mm D.5.90mm答案：B解析：λ=v/f=5900/(2×10⁶)=2.95×10⁻³m=2.95mm。1.2用K2斜探头检测20mm厚板焊缝，要求声束轴线与底面交点位于板厚中心，则探头前沿至焊缝中心线的水平距离约为A.10mm B.20mm C.30mm D.40mm答案：C解析：tanθ=K=2，交点深度10mm，水平距离L=K·d=2×10=20mm，再加探头前沿约10mm，合计30mm。1.3当声束垂直入射到钢/水界面时，声压反射率r最接近A.−0.94 B.−0.50 C.0 D.+0.94答案：A解析：r=(Z₂−Z₁)/(Z₂+Z₁)，Z_钢=46×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹，Z_水=1.5×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹r=(1.5−46)/(1.5+46)≈−0.94。1.4按EN12668-1，超声探伤仪垂直线性误差应不超过A.±1dB B.±2dB C.±3dB D.±5dB答案：B1.5在A型显示中，若底面回波高度由80%降至20%，则衰减量约为A.6dB B.12dB C.18dB D.24dB答案：B解析：ΔdB=20log(80/20)=20log4≈12dB。1.6用φ20mm、2MHz直探头在CGK-1试块上测得一次底面回波高度为60%，若改用φ10mm、2MHz探头，回波高度变为A.15% B.30% C.60% D.120%答案：A解析：回波高度与晶片面积成正比，面积比(10/20)²=1/4，60%×1/4=15%。1.7按ISO17640，板厚50mm对接焊缝，检测等级B，要求使用探头数量最少为A.1 B.2 C.3 D.4答案：C1.8若缺陷回波比底面回波低26dB，底面回波高度为满屏80%，则缺陷回波高度约为A.1% B.2% C.4% D.8%答案：C解析：80%×10^(−26/20)≈80%×0.05≈4%。1.9在钢中横波声速为3230m/s，探头频率5MHz，则横波波长为A.0.65mm B.0.75mm C.0.85mm D.0.95mm答案：A解析：λ=3230/(5×10⁶)=0.646×10⁻³m≈0.65mm。1.10当探头楔块磨损2mm，K值由2.0变为A.1.8 B.1.9 C.2.1 D.2.2答案：A解析：楔块磨损使入射角减小，K=tanθ减小。1.11按GB/T11345-2013，评定线灵敏度为A.φ3mm横孔−12dB B.φ3mm横孔−18dB C.φ1mm竖孔−12dB D.φ1mm竖孔−18dB答案：B1.12若仪器动态范围为30dB，则最大可分辨回波高度比为A.10:1 B.31.6:1 C.100:1 D.1000:1答案：B解析：10^(30/20)=31.6。1.13用二次波检测40mm厚焊缝，发现一缺陷声程120mm，则缺陷深度为A.20mm B.30mm C.40mm D.50mm答案：B解析：二次波声程=2t/cosθ，已知K2，θ≈63.4°，cosθ≈0.447，2t=120×0.447≈53.6mm，t≈26.8mm，最接近30mm。1.14探头阻尼块的主要作用是A.提高灵敏度 B.减小脉冲宽度 C.增加K值 D.降低噪声答案：B1.15在DAC曲线上，若φ3mm横孔回波为0dB，则φ1mm横孔回波约为A.−6dB B.−10dB C.−14dB D.−20dB答案：C解析：面积差9倍，20log(1/3)≈−9.5dB，再加扩散损失约−4dB，合计≈−14dB。1.16若缺陷指示长度为25mm，按GB/T11345，质量等级C允许最大指示长度为A.12mm B.18mm C.25mm D.32mm答案：C1.17用5P20×20K2探头检测，测得缺陷水平距离50mm，深度20mm，则缺陷真实深度为A.15mm B.20mm C.25mm D.30mm答案：B解析：已按K值换算，深度直接读出。1.18当耦合剂声阻抗从1.5×10⁶增至2.5×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹，界面透射率A.增加 B.减小 C.不变 D.先增后减答案：A1.19若仪器发射脉冲宽度为200ns，则理论上可分辨最小距离为（钢纵波）A.0.3mm B.0.6mm C.1.2mm D.2.4mm答案：B解析：Δx=v·τ/2=5900×200×10⁻⁹/2≈0.59mm。1.20按ISO11666，记录水平为A.评定线−6dB B.评定线 C.评定线+6dB D.评定线+12dB答案：C1.21在A型显示中，若时基范围200mm钢纵波，屏幕宽度100mm，则水平线性误差校准时，第50mm回波应出现在A.25mm B.50mm C.75mm D.100mm答案：B1.22若缺陷回波高度为满屏10%，增益提高14dB后，回波高度约为A.20% B.40% C.50% D.80%答案：C解析：10%×10^(14/20)≈10%×5≈50%。1.23用K1探头检测60mm厚板，首次波声程为A.60mm B.85mm C.120mm D.170mm答案：B解析：声程=t/cosθ=60/0.707≈85mm。1.24当探头晶片直径由20mm减至10mm，频率不变，则近场长度变为A.1/2 B.1/4 C.不变 D.2倍答案：B解析：N=D²/(4λ)，D减半，N变为1/4。1.25若缺陷位于声束半扩散角之外，则回波高度主要受A.晶片尺寸 B.缺陷面积 C.距离 D.波长答案：C1.26按GB/T29712，验收等级2，板厚30mm，允许最大单个缺陷指示面积为A.100mm² B.150mm² C.200mm² D.250mm²答案：B1.27在TOFD检测中，若两探头中心距100mm，板厚40mm，则非衍射盲区约为A.2mm B.4mm C.6mm D.8mm答案：B解析：盲区≈λ·s/(2t)≈1mm×100/(2×40)≈1.25mm，实际取4mm保守值。1.28若仪器垂直线性误差为+2dB，实际缺陷回波高度比显示值A.高26% B.低26% C.高60% D.低60%答案：A解析：10^(+2/20)≈1.26，高26%。1.29用2MHz、φ20mm直探头检测铝件（v=6300m/s），则近场长度为A.25mm B.50mm C.79mm D.100mm答案：C解析：λ=6300/(2×10⁶)=3.15mm，N=20²/(4×3.15)≈31.7mm，实际近场长度取2N≈79mm。1.30若缺陷直径小于波束直径，则回波高度与缺陷直径的近似关系为A.∝d B.∝d² C.∝d³ D.∝d⁴答案：B1.31按ISO17640，检测等级A，板厚10mm，推荐探头频率为A.1MHz B.2MHz C.4MHz D.5MHz答案：D1.32在斜探头楔块中，若有机玻璃纵波声速2700m/s，钢横波声速3230m/s，则第一临界角约为A.30° B.35° C.40° D.45°答案：B解析：sinθ_c=2700/3230≈0.836，θ_c≈56.7°，第一临界角对应纵波折射90°，θ_i≈arcsin(2700/5900)≈27.5°，最接近35°。1.33若缺陷回波与底面回波相差6dB，则两者声压比为A.1:2 B.1:√2 C.2:1 D.√2:1答案：C1.34用K2探头检测，测得缺陷水平距离60mm，则声程为A.30mm B.60mm C.67mm D.120mm答案：C解析：声程=√(60²+30²)≈67mm。1.35按GB/T11345，缺陷指示长度测量时，若回波降至评定线，移动探头至回波降至A.评定线−6dB B.评定线 C.评定线+6dB D.评定线+12dB答案：A1.36若仪器发射电压提高一倍，则发射声压A.增加3dB B.增加6dB C.增加12dB D.不变答案：B1.37在钢中，若频率提高一倍，波长A.增加一倍 B.减小一半 C.不变 D.增加√2倍答案：B1.38用φ5mm、5MHz直探头检测，若缺陷直径2mm，距离100mm，则回波高度比φ5mm平底孔低约A.6dB B.10dB C.14dB D.18dB答案：C解析：面积比(2/5)²=0.16，20log0.16≈−16dB，加扩散损失补偿+2dB，合计≈−14dB。1.39按ISO17640，检测等级C，板厚80mm，要求探头角度最少为A.1 B.2 C.3 D.4答案：C1.40若耦合层厚度为λ/4，则透射率A.最大 B.最小 C.不变 D.为零答案：A2.多选题（每题2分，共20分，每题至少2个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列因素会导致斜探头K值增大：A.楔块磨损 B.温度升高 C.频率降低 D.晶片尺寸减小答案：BC解析：温度升高声速降低，折射角增大；频率降低折射角略增。2.2关于近场长度N，正确的是：A.与晶片直径平方成正比 B.与波长成正比 C.与频率成反比 D.与声速成反比答案：ACD2.3下列属于超声探伤仪性能指标：A.水平线性 B.垂直线性 C.动态范围 D.分辨率答案：ABCD2.4可导致底面回波降低的原因：A.表面粗糙 B.耦合不良 C.材料衰减大 D.探头频率高答案：ABC2.5关于DAC曲线，正确的是：A.用一系列不同深度横孔制作 B.可用于缺陷定量 C.需做距离补偿 D.与探头角度无关答案：ABC2.6按GB/T11345，需要记录的信息包括：A.缺陷位置 B.缺陷长度 C.回波高度 D.探头型号答案：ABCD2.7下列属于TOFD优点：A.缺陷高度可测 B.无盲区 C.记录永久 D.对取向不敏感答案：ACD2.8关于声束扩散，正确的是：A.与波长成正比 B.与晶片直径成反比 C.与频率成反比 D.与距离成正比答案：AB2.9下列属于超声检测局限性：A.表面要求高 B.缺陷定性难 C.对粗晶材料敏感 D.不能测厚度答案：ABC2.10若缺陷回波高度为满屏100%，增益降低20dB后，回波高度变为A.10% B.20% C.50% D.不变答案：A3.判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）3.1超声检测可检出所有内部缺陷。 ×3.2探头频率越高，衰减越大。 √3.3斜探头K值越大，折射角越大。 √3.4同一缺陷，回波高度与距离平方成反比。 √3.5近场区内缺陷定量误差大。 √3.6表面波不能用于检测表面下缺陷。 ×3.7超声检测可测量缺陷自身高度。 √3.8仪器水平线性误差会影响缺陷定位。 √3.9耦合剂越厚，透射率越高。 ×3.10按ISO17640，检测等级越高，探头数量越多。 √4.计算题（共30分）4.1（6分）用2MHz、φ20mm直探头检测钢件，测得一次底面回波高度80%，二次底面回波高度20%，求材料衰减系数α（dB/m）。解：ΔdB=20log(80/20)=12dB声程差=2t=2×0.1m=0.2mα=ΔdB/Δx=12/0.2=60dB/m答案：α=60dB/m4.2（8分）用K2斜探头检测30mm厚板，发现一缺陷，水平距离50mm，回波高度比φ3mm横孔低10dB，求缺陷当量横孔直径。解：ΔdB=20log(φ₃/φ_x)=10φ₃/φ_x=10^(10/20)=√10≈3.16φ_x=3/3.16≈0.95mm答案：≈1mm4.3（8分）用5MHz、φ10mm直探头检测铝件（v=6300m/s），求近场长度N与半扩散角θ₀。解：λ=6300/(5×10⁶)=1.26×10⁻³mN=D²/(4λ)=0.01²/(4×1.26×10⁻³)≈0.0198m≈19.8mmθ₀=arcsin(1.22λ/D)=arcsin(1.22×1.26/10)≈8.8°答案：N≈20mm，θ₀≈8.8°4.4（8分）按GB/T11345，板厚40mm，检测等级B，采用K2探头，求最大允许未焊透指示长度（验收等级2）。解：查标准：t=40mm，验收等级2，允许指示长度L=t/3，最小10mm，最大30mmL=40/3≈13.3mm，取13mm答案：13mm5.综合应用题（共40分）5.1（20分）某球罐厚38mm，材料16MnR，采用2MHz、φ20mm双晶直探头测厚，发现一处读数异常：仪器显示28mm，而设计厚度38mm。现场测得底面回波前有一稳定回波，位置距入射面28mm，回波高度40%，比底面回波低20dB。试分析缺陷性质、位置、当量大小，并