超声检测计算公式及习题.docx
- 文档编号:3275442
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:165.56KB
超声检测计算公式及习题.docx
《超声检测计算公式及习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超声检测计算公式及习题.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
超声检测计算公式及习题
超声检测公式及计算题
铝(Al)的纵波声速为6300m/s,横波声速为3100m/s。
试计算2MHz
声波在铝中的纵、横波波长
甘油的密度为1270kg/m3,纵波声速为1900m/s,计算其声阻抗
解:
Zc127019002.4106kg/m2s
5P20x10K2探头,楔块中声速G=2700m/s,钢中声速CL2=5900m/s,
CS2=3200m/s,求探头入射角为多少度
sinasin3
C|1Cs2
sinsin
CL1CS2
sin1(■CL1sin)
CS2
解:
tg1Ktg1263.40
sin1(2700sin63.4)49°
3200
已知钢中CS钢=3200m/s,某硬质合金中,CS硬=4000m/s,铝中CS铝=3080m/s,
求用探测钢的横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少
sinasin(3
C11Cs2
解:
示波屏上有AB、C三个波,其中A波高为满刻度的
80%B波为50%
设入射角为,楔块中声速为CL有在钢中,钢tg-1Ktg-11.045°sin_sin钢sin硬sin铝
CL有CS钢CS硬CS铝
硬
sin*CS硬
CS钢
sin
钢)
sin
1(4000
(3230
sin450)61.10
K硬
tg硬tg61.10
1.8
sin
sin钢
sin
硬
sin
铝
CL有
Cs钢
CS硬
CS铝
铝
■1/CS铝
sin(-
CS钢
sin
钢)
sin
1(3080
(3230
sin450)42.40
K铝
tg铝tg42.40
0.9
C波为20%
①、设A波为基准(0dB),则BC波各为多少dB
2、设B波为基准(10dB),则AC波各为多少dB
3、设C波为基准(-8dB),则A、B波各为多少dB
20lg
H2
①、[B]0AB20lg-HB20lg504dB
[C]0Ac20lgHC
HA
20lg空
80
12dB
Ha80
HA
80
②、
[A]
10
Aa
1020lg
A1020lc
14dB
HB
50
[C]
10
Ac
10
20lgHC
20
1020lg-
2dB
HB
50
HA
80
③、
[A]
aA
8
20lgA-
820lg-8
4dB
HC
20
[C]
8
20lg
皿-81020lg§°-8
0dB
HC
20
示波屏上有一波高为满刻度的100%但不饱和。
问衰减多少dB后,该
波正好为
10%
解:
H1100
20lg120lg20(dB)
H210
*示波屏上有一波高为80mm另一波比它低16dB,问另一波高为多少
解:
20lg生生1020
H,H1
—J6
*示波屏上有一波高为T40%,衰减212dBl后该波为多高若增益6dB后该波
为多高
解:
h2
20lg
H1
12
H2H1
1020
40102010(%)
6
不锈钢与碳钢的声阻抗差约为1%试计算超声波由不锈钢进入碳钢时,
复合界面的声压反射率。
r
Z2Z1
Z2乙
解:
设Z钢
1,z不
1-0.01
0.99
Z钢
-Z不
1-0.99
r
0.0050.5%
z钢
Z不
10.99
某工件厚度T=240mm测得第一次底波为屏高90%第二次底波为屏高
20唸6
o.o2dB/mm
15%如果忽略反射损失,试计算该材料的衰减系数。
I®B2)6]
2T
2240
试计算5P14SJ探头在水中的(G=1500m/s)的指向角和近场区长度。
N
D2
4入
e
70—D
解:
CL
1500
103
解干:
0.3mm
f
5.0
106
0.3
70—
70
1.50
D
14
D2
142
N——
163mm
4
40.3
试计算频率f=5MHz边长a=13mm勺方形晶片,在钢中(Cl=5900m/s)
的主声束半扩散角为多少度
解:
5900103
5106
=1.18mm
c
957才
5.17°
13
57-
a
已知钢中Cl=5900m/s,水中Cl=1480m/s.求、©20mn纵波直探头在钢
中和水中辐射的纵波声场的近场区长度
N半扩散角e0和未扩散区长度b
各为多少
“D2
N
e°70
b=1.64N
4入
D
解:
70—702368.260
D2
4
202
40.592
20
2.070
N
168.9mm
D20
水中:
=C14801030.592mm
f2.5106
b=1.64N=1.6442.4=69.5mm
70—
D
解:
5900103
2.5
N'N2
202
42.36
20
106
D2
47
1480
5900
2.36mm
37.4mm
b=1.64N=1.64168.9=277mm
用、©20mn纵波直探头水浸探伤钢板,已知水层厚度为20mm钢中
用、©20mm纵波直探头水浸探伤铝板,已知铝中近场长度为20mm铝中
N2L1C2
42C2
202
40.592
-20
6260
1480
84.3mm
用、©20mn纵波直探头探测厚度为150mn的勺饼形锻件,已知示波屏上同时出现三次底波,其中B2=50%衰减器读数为20dB,若不考虑介质衰减,求B1和B3达到50癇时衰减器读数各为多少dB
X2
4220lg2
XI
解:
[BJ
20
12
20
20lg甩
X1
20
20lg
2
150
20626dB
150
氏]
20
32
20
20lg匹
X3
20
20lg
2
150
20-3.516.5dB
3
150
已知x>3N,200mn处©2平底孔回波高度为24dB,求400mn处©4平底
孔和800mn处©2平底孔回波高度各为多少dB
40lg鱼乞
02X1
解:
[2]
x
24212440lg21
1X2
24
40lg2^0024dB
[3]
24312440lg3X1
1X3
24
40lg28000dB
PZT--4的声速G=4000m/s,如制作频率为的晶片,
解:
tQ迴卑0.8mm
tf0
200103
2.5106
0.08mm
2f022.5106
某探头的频率常数
Nt=200Hz•m频率f=,求该晶片厚度为多少
某探头晶片的波速C=5740m/s,晶片厚度t=,求该探头的标称频率为多
少
解:
C^l_
2f0
f0
Cl
5740106
2t20.574
5106Hz5MHz
用IIW试测定仪器的水平线性,当Bl和E5分别对准和时,R、B3和B4分
别对准、、,求该仪器的水平线性误差为多少
用CSK-IA试块测定斜探头和仪器的分辨力,现测得台阶孔©
反射波等高的波峰高hi=80%波谷高h2=25%求分辨力为多少
50、©44
11
12
50K
K2
100K
■1K2
基线,两反射波应调在第几格
解:
50k
502
l50
1K2
122
44.7
100k
1002
1100
i
1'
89.4
dK2
X122
用探头径向探测©500mm勺圆柱形工件,CL=5900m/s,如何利用工件底波
解:
Cl
5900103
2.5106
20lg
20lg
2.36mm
22.36500
3.1422
45.5dB
2x
调节500/©2灵敏度
将工件完好处第一次底波调至荧光屏基准线,再用衰减器将增益提高45.5dB.
用探头径向探测©1000mm勺圆柱形钢工件,G=5900m/s,如何利用工件
底波调节500/©4灵敏度
20lg
解:
CL5900103
f2.5106
2Xf220ig2—
DfXB
2.36mm
20lg22尊500227.4dB
3.14421000
nDfXB
用探头径向探测
400mm勺工件,如何利用150mn处©4平底孔调节400/
©2灵敏度
△40lg©X2
©2X1
解:
12
40lg1X2
2X1
40
4400
lg29dB
2150
用探头探测500mm勺工件,G=5900m/s,探伤中在200mn处发现一缺陷,其波高动探头氐找到B,求此缺孔勺的最大小为波多少
并调至荧光屏基准线,用衰减器将增益提高29dB
CL5900103
f2.5106
2.36mm
20lg
Xf
2
DfXB
Xf
5.5mm
D
2
xb10/20
解:
22.362002
12/20
3.145001012/20
用水浸法探测40mn厚的钢板,要求钢板四次底波与第二次界面波重合,
其水层距离应为多少
nT
4
解:
H匝424040mm
44
用水浸二次波重合法探伤T=40mm勺钢板,仪器在钢试块上按1:
2调节
扫描速度,并校正“零点”。
求:
1、水层厚度为多少
2、钢板中距上表面12mm勺缺陷回波的水平刻度值为多少
3
、示波屏上Tf=50处缺陷在钢板中的位置
20mm
204
③、(50)2102
2
用充水探头采用三次重合法检测T=60mm勺钢板,水层厚度应调节为多少
解:
对钛/H冈复合板在复层一侧作mm法检验,已知钛与钢的声阻抗差约为
44
40%试计算复合层界面回波与底波相差多少dB
rZ2乙
Z2乙
4Z1Z2
20lg
4bs20lg
(ZiZ2)2
1-0.6
10.6
0.25
解:
设Z钢1,Z钛1-0.40.6
20严
0.25
11.5dB
T1r210.2520.938
从钢材一面探测钢/钛复合板,已知Z钢=46x106kg/m2•s,
Z钛=x106kg/m2•s,不计扩散衰减和材质衰减,求:
①、复合界面声压反射率。
②、底波与复合界面回波的dB差值
0.251250.45819
2
7.5mm
8823.8
直径300mm壁厚20mm的钢管作周向斜角探伤,采用
64mm
K=2的斜探头合适
0.251R0.458r
2
H
88
7.52
今有一批©50x6mm勺无缝钢管,采用水浸聚焦横波探伤,若透镜曲率
半径为40mm求应采用偏心距和水层距离
X
0.251R
0.458r
H
FR2x2
2
r
C1C2
匚匚
r
2.2r
C1
C1
C2
C1
解:
F2.2r
2.240
88mm
3002
(1)15.8<20mm
2XI22
不合适
采用K=2的斜探头对外径为600mm勺钢管作接触法周向探伤,能扫查到
的最大厚度为多少
解:
ID0ID0K
tmLsin)LR)
600(1,2)31.7mm
用、©
20mn直探头探测厚度300mn勺勺钢锻件。
2山22
①、如何利用工件底面调节©2mm平底孔当量灵敏度
②、探伤时发现距探测面200mn处有一缺陷,波高为15dB,求此缺陷的平
底孔当量。
用2P20Z直探头对钢锻件探伤,发现距探测面240mn处有一缺陷,波高
比150/©2试块平底孔回波高6dB,求此缺陷平底孔当量。
用直探头探测外径1100mm,壁厚200mm的筒形钢锻件(C=5900m/s).
①、在外圆周作径向探测时,如何用内壁曲面回波调节探伤灵敏度(©=2mm
解:
2
①、20lg-
Df2
25920020lg25厂
3.1422
10lg旦037.5235.5dB
1100
②、在内圆周作径向探测时,如何用外壁曲面回波调节探伤灵敏度(©=2mm
用直探头探测厚度350mm!
勺饼形钢锻件(C=5900m/s),将底波调节为
40dB进行探伤。
①、此探伤灵敏度是否符合JB/T4730--2005标准要求
①、
20lg
②、
20lg
-5.9
2——350
20lg—2542.4dB(不符合)
3.1422
Df2
2xf2
xB1020
2002
2.5
4029
48.4
2Xf
Df2
2xf2
2
DfxB
②、探伤时发现一单个缺陷,深200mm波幅29dB,求此缺陷当量。
解:
3.143501020
Df\48.47mm
用直探头检测厚度380mn的钢锻件(C=5900m/9,材质衰减系数a=mm
检验中在130mm深发现一处缺陷,其波幅比底波低7dBo求此缺陷当量。
Bf
Df2
2Xf2
20lg2—
DfxB
2Xf2
Bf2(xfxB)
2(XfXb)
解:
板厚20mm勺焊缝,外表面焊缝宽度30mm内表面焊缝宽度20mm用前
沿距离18mm勺探头探伤,为保证声束能扫查到整个焊缝,探头K值应如何
选择
K
ab1
T
解:
30
20
18
abl0
K0
2
2
2.15
T
20
用斜探头探测RB--2试块上深度di=40mn和深度d2=80mnS勺©3横孔,分
别测得简化水平距离L'i=45mmL'2=105mm试计算探头K值和前沿距离
L
L
1-0
Kd
L
解:
LKd
Lol1'Kd1
L0
45
40K
K1.5
Lol2'Kd2
L0
105
80K
Lo15
检验板厚T=22mm勺焊缝,
上焊缝宽度为
30mm下焊缝宽度为20mm选
用K=2,前沿距离L0=17mm勺探头,用一、二次波法能否扫查到整个焊缝截
解:
为保证用一、二次波扫查到整个焊缝截面,要求:
KabL030/220/2179
IKoI.9
T22
K21.9
故K2探头能扫查到整个焊缝截面。
用5P10X探头检验板厚T=25mm勺钢板对接焊缝,扫描比例按深度2:
1调节。
探伤时在水平刻度60mn处发现一缺陷波,求此缺陷的深度和水平距
lKd'2.56075mm
2
d2Td'2256020mm
用5P10X探头检验板厚
2
调节。
探伤时在水平刻度
40mn和70mn处各发现缺陷波一,试分别求这两
T=20mm勺钢板对接焊缝,扫描比例按水平1:
1
个缺陷的深度。
解:
第一个缺陷,
d仪竺
K2.5
第二个缺陷,故在二次波位。
11
d丄
K
d2T—
K
50,故在一次波位。
40VKT
16mm
70>KT
50,而V2KT100
d2TK2
20匹
2.5
12mm
采用钢焊缝探伤用的K=1斜探头(Q=2700m/s,钢CS=3200m/s),检验某
种硬质合金焊缝(G=3800m/s),其实际K值多大
sinasin3
CL1CS2
解:
K1,
钢tg1Ktg1145°
sin
Cl
sin钢sinsin硬
Cs钢ClCs硬
sin钢sin硬
Cs钢
Cs硬
钢
.1/Cs硬.、
sin(sin钢)
Cs钢
sin
1380°°°
'(sin45°)57.1°
3200
K硬
tg硬tg57.1°1.5
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超声 检测 计算 公式 习题