无损检测超声波检测二级试题库带答案

无损检测超声波检测二级试题库带答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在超声波检测中，决定探头分辨力的主要因素是A.晶片尺寸  B.阻尼块材质  C.频率  D.楔块角度答案：C解析：频率越高，波长越短，缺陷回波与底面回波在时域上可分辨的最小距离越小，故分辨力越高。2.用2.5MHz、φ20mm直探头检测钢件（c_L=5900m/s），其近场长度N约为A.42mm  B.84mm  C.168mm  D.210mm答案：B解析：N（λ=c/f=5900/2.5×10^6=2.36mm，D=20mm）3.当声程差为半波长奇数倍时，两相干波叠加后声压A.最大  B.最小  C.不变  D.为零答案：A解析：相位差Δφ=π，奇数倍半波长时两波同相，声压幅值相加。4.在A型显示中，若底面回波高度降低6dB，则底面有效反射面积相当于原来的A.25%  B.50%  C.71%  D.100%答案：B解析：ΔdB=20lg(p_2/p_1)=6⇒p_2/p_1=10^(6/20)≈0.5，面积与声压平方成正比，故面积比为0.5。5.斜探头K值定义为A.tanθ  B.sinθ  C.cosθ  D.θ答案：A解析：K=tanθ，θ为折射角。6.对φ5mm平底孔与φ2mm横孔在相同声程下比较，当量差约为A.6dB  B.12dB  C.18dB  D.24dB答案：C解析：平底孔反射声压∝面积∝d²，横孔∝d，故面积比(5/2)²=6.25，对应20lg6.25≈16dB，再考虑形状因子修正，经验值约18dB。7.超声场中声压随距离呈A.线性衰减  B.指数衰减  C.平方反比  D.对数衰减答案：B解析：p(x)=p₀e^(-αx)，α为衰减系数。8.用5P20×1060°斜探头检测20mm板，一次波声程为A.23mm  B.40mm  C.46mm  D.80mm答案：C解析：一次波声程S=t/cosθ=20/cos60°=40mm，但探头楔块延迟约6mm，总声程≈46mm。9.在DAC曲线制作中，若基准孔回波高80%，增益减小2dB后孔回波高为A.63%  B.71%  C.80%  D.90%答案：A解析：ΔdB=20lg(H₂/H₁)=−2⇒H₂=H₁×10^(−2/20)=0.8×0.794≈0.63。10.下列哪项不是影响耦合损耗的主要因素A.表面粗糙度  B.耦合剂声阻抗  C.探头频率  D.工件温度答案：C解析：频率影响衰减与分辨力，但对耦合损耗影响最小。11.当量法评定缺陷时，若缺陷回波比φ2mm平底孔高4dB，则当量平底孔直径为A.2.5mm  B.3.2mm  C.3.6mm  D.4.0mm答案：B解析：=12.在TOFD技术中，用于计算缺陷高度的关键参数是A.相位反转时间  B.直通波与衍射波时间差  C.探头中心距  D.脉冲宽度答案：B解析：Δt=t_d−t_l，结合声速可得高度h=Δt·c/2。13.超声相控阵中，电子聚焦的焦距f与阵元间距d、阵元数n的关系近似为A.f∝nd  B.f∝d/n  C.f∝n/d  D.f∝1/nd答案：A解析：聚焦深度f≈nd²/λ，故f∝nd。14.对粗晶材料检测，优先选用A.高频窄脉冲  B.低频宽脉冲  C.双晶探头  D.表面波探头答案：B解析：低频散射小，穿透力强。15.在钢板水浸检测中，若出现“水/钢”界面回波后紧随二次回波，则二次回波时间间隔为A.2t/c_w  B.2t/c_L  C.t/c_w  D.t/c_L答案：A解析：水层往返声程2t，t为水层厚度，c_w水中纵波速度。16.超声检测中，若仪器垂直线性误差超过A.2%  B.5%  C.8%  D.10%则认为不合格。答案：B解析：JB/T4730规定≤5%。17.斜探头楔块磨损会导致A.折射角增大  B.折射角减小  C.入射角增大  D.频率降低答案：B解析：楔块厚度减薄，声波提前进入工件，等效折射角减小。18.当量法适用于A.面积型缺陷  B.体积型缺陷  C.裂纹高度测量  D.衰减补偿答案：A解析：当量法把缺陷回波与规则反射体比较，适用于面积型。19.超声检测中，若底波消失仅见缺陷波，则缺陷可能A.小于波束截面  B.大于波束截面  C.倾斜  D.密集答案：B解析：大缺陷遮挡整个声束，底波消失。20.在锻件检测中，推荐采用A.表面波  B.板波  C.纵波  D.横波答案：C解析：锻件厚度大，纵波穿透力强。21.超声仪器水平线性误差校验使用A.阶梯试块  B.标准孔试块  C.厚度阶梯试块  D.衰减器答案：C解析：厚度阶梯产生已知时间差，校验水平线性。22.若探头指向角θ₀满足sinθ₀=1.22λ/D，则半扩散角为A.θ₀  B.θ₀/2  C.2θ₀  D.0.5θ₀答案：B解析：半扩散角即−6dB边界角，为θ₀/2。23.在自动超声检测中，编码器作用是A.触发超声发射  B.记录探头位置  C.调节增益  D.滤波答案：B解析：编码器输出位置脉冲，与A扫数据同步。24.对φ1mm×10mm横孔，其反射声压与孔长l的关系为A.∝l  B.∝√l  C.∝l²  D.无关答案：A解析：长横孔反射声压正比于孔长。25.超声检测中，若出现“草状回波”，最可能原因是A.电噪声  B.材料粗晶  C.表面粗糙  D.耦合不良答案：B解析：粗晶散射形成草状杂波。26.在双探头串列法中，两探头间距选择依据A.板厚  B.波长  C.折射角  D.频率答案：A解析：串列法要求一次波交叉覆盖整个板厚，间距≈2ttanθ。27.超声相控阵扇扫角度范围主要受限于A.阵元宽度  B.栅瓣  C.脉冲宽度  D.增益答案：B解析：栅瓣出现角度θ_g≈arcsin(λ/d−sinθ₀)，限制最大偏转角。28.对奥氏体不锈钢焊缝，推荐采用A.纵波直探头  B.高频横波  C.低频纵波  D.表面波答案：C解析：奥氏体各向异性大，低频纵波衰减小。29.在超声检测报告中，必须包含A.探头品牌  B.耦合剂型号  C.检测灵敏度  D.仪器序列号答案：C解析：灵敏度是评定缺陷当量的基础。30.若缺陷指示长度ΔL=25mm，探头半波束宽b=10mm，则其修正后长度约为A.15mm  B.20mm  C.25mm  D.30mm答案：B解析：半波束修正ΔL′=ΔL−b=15mm，但工程上常取ΔL−b/2≈20mm。二、判断题（每题1分，共10分）31.超声频率越高，衰减越小。  答案：×解析：衰减系数α≈kfⁿ，n≥1，频率高衰减大。32.横波不能在水中传播。  答案：√解析：横波需剪切刚度，水无剪切模量。33.探头晶片厚度等于λ/2时效率最高。  答案：√解析：机械共振条件t=λ/2。34.当量法可给出缺陷真实面积。  答案：×解析：仅给出与规则反射体相当的反射面积。35.TOFD对面积型缺陷不敏感。  答案：×解析：TOFD利用衍射，对面积型敏感。36.超声场中声压与距离成反比区称为近场。  答案：×解析：近场声压起伏，远场才近似反比。37.双晶探头可减小盲区。  答案：√解析：发射接收分离，阻塞时间短。38.表面波可检测浅表面裂纹。  答案：√解析：表面波能量集中于1λ深度内。39.超声检测可精确测定裂纹自身高度。  答案：×解析：需TOFD或端点衍射法辅助。40.相控阵可电子扫描无需移动探头。  答案：√解析：通过相位控制实现波束偏转。三、填空题（每空2分，共20分）41.钢中纵波声速约为______m/s，横波声速约为______m/s。答案：5900；320042.若探头频率为4MHz，晶片直径20mm，则其近场长度N=______mm。答案：84解析：N（λ=5900/4×10^6=1.475mm）43.当量法公式中，平底孔直径d与回波高度H关系为d∝______。答案：H^(1/4)44.超声仪器垂直线性误差校验时，衰减器每减小______dB，回波高度应升高______%。答案：2；12解析：10^(2/20)=1.12，即12%。45.斜探头K=2，则折射角θ≈______°。答案：63.4解析：θ=arctan2。46.在TOFD中，缺陷高度h与时间差Δt关系为h=______。答案：Δt·c/247.超声检测中，常用______试块制作DAC曲线。答案：CSK-ⅢA48.若底波降低量BG=10dB，则缺陷遮挡面积约为原底面面积的______%。答案：10解析：声压比0.316，面积比0.1。49.超声相控阵阵元间距d应满足d≤______，以避免栅瓣。答案：λ/250.水浸检测中，水层厚度t应满足t≥______mm，以避免界面杂波。答案：t（T为工件厚度）四、计算题（共4题，每题10分，共40分）51.用2.5MHz、φ20mm直探头检测厚度100mm钢板，发现一缺陷位于深度60mm处，其回波比φ2mm平底孔高8dB，求该缺陷的当量平底孔直径。解：=答案：3.2mm52.用5P20×1060°斜探头检测20mm对接焊缝，探头前沿距离l₀=12mm，发现一缺陷最大回波时探头前沿至焊缝中心线距离L=45mm，求缺陷水平距离l和深度d。解：折射角θ=60°，K=tan60°=1.732水平距离：l深度：d答案：l=33mm，d=19mm（位于根部）53.在TOFD检测中，两探头中心距2s=120mm，板厚T=40mm，测得直通波与上端点衍射波时间差Δt=3.0μs，纵波声速c_L=5900m/s，求缺陷高度h。解：h答案：8.9mm54.用φ2mm平底孔试块制作DAC，测得100mm声程孔回波高80%，衰减系数α=0.02dB/mm，求200mm声程同孔回波高度。解：声程差Δx=100mm，衰减损失Δ扩散损失：Δ总降低：10dB回波高度：H答案：25%五、简答题（每题10分，共30分）55.简述超声检测中影响缺陷定位精度的主要因素。答案：（1）仪器水平线性误差；（2）探头折射角测定误差；（3）工件表面曲率或倾斜；（4）耦合层厚度变化；（5）声速设置错误；（6）探头磨损导致折射角漂移；（7）温度变化引起声速变化；（8）缺陷自身倾斜或表面粗糙；（9）操作者压电探头压力不同；（10）数字采样率不足导致时间量化误差。56.说明双晶探头在薄板检测中的优势。答案：双晶探头将发射与接收晶片分离，中间隔以隔声层，显著缩短阻塞时间，使近表面盲区可降至1mm以下；独立焦距设计使声束在薄板内聚焦，提高小缺陷信噪比；爬波分量减弱，减少表面杂波；耦合稳定，适合自动化扫查；对0.5–6mm薄板可检出φ0.5mm平底孔当量缺陷。57.写出超声相控阵扇扫成像的基本步骤。答案：（1）设定阵元数量与间距，计算延时法则；（2）激发阵元组，按焦点深度与偏转角计算各阵元延时τ_i=(f−√(f²+(x_i−x₀)²−2(fsinθ)(x_i−x₀)))/c；（3）发射超声脉冲并接收回波，进行A/D采样；（4）对回波数据按延时法则进行波束合成，得到RF线；（5）envelope检波并动态压缩；（6）按角度步进Δθ重复1–5，获得扇扫数据矩阵；（7）进行增益补偿、衰减修正与插值；（8）映射到极坐标或直角坐标，生成扇扫图像；（9）叠加B扫或C扫数据实现三维可视化；（10）导出图像与测量结果，完成报告。六、综合应用题（20分）58.某球罐厚38mm，材质16MnR，采用5P20×1060°斜探头检测环焊缝。检测中发现一缺陷，探头前沿距焊缝中心线L=52mm时回波最大，增益比基准灵敏度（φ1×6mm横孔，深度20mm）高10dB。已知探头前沿l₀=14mm，K=1.73，求：（1）缺陷水平距离l与深度d；（2）缺陷当量横孔尺寸；（3）