超声检测计算公式和习题

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5.1 用水浸法探测40mm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？

nTH?4解： H?

nT4?40??40mm445.2 用水浸二次波重合法探伤T=40mm的钢板，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的缺陷回波的水平刻度值为多少？ ③、示波屏上τf=50处缺陷在钢板中的位置？ 解： ①、H?nT?2?40?20mm44 20?412②、??40?6?4622

20?4③、（50-）?2?10?2?20mm2

5.6 用充水探头采用三次重合法检测T=60mm的钢板，水层厚度应调节为多少？ 解： H?nT3?60??45mm44. .

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5.9 对钛/钢复合板在复层一侧作接触法检验，已知钛与钢的声阻抗差约为40%，试计算复合层界面回波与底波相差多少dB?

Z2?Z1r?Z2?Z14Z1Z22T??1?r(Z1?Z2)2ΔBS

解： Z 钢 1 ， Z 钛 ? 1 - 0.4 ? 设?0.6

T1?r2?20lg?20lgrr

Z钢-Z钛1-0.6r???0.25Z钢?Z钛1?0.6T?1?r2?1?0.252?0.938T0.938??20lg?20lg?11.5dB21?r0.25 5.11 从钢材一面探测钢/钛复合板，已知Z钢=46×106kg/m2·s， Z钛=27.4×106kg/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。 解：

Z钛-Z钢27.4-46r???-0.25Z钛?Z钢27.4?46T?1?r2?1?0.252?0.9361-r20.936??20lg?20lg?11.5dB. r . ?0.25.

5.13 今有一批φ50×6mm的无缝钢管，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。

0.251R?0.458rX???H?F?R2?x22C?C2rr?1F?F??2.2rC1?C2 C1C1解： F?2.2r?2.2?40?88mm

x?-0.251R?0.458r0.251?25?0.458?19??7.5mm225.18 直径300mm、壁厚20mm的钢管作周向斜角探伤，采用K=2的斜探头合适吗？

H?F-R2-x2?88?252?7.52?88?23.8?64mmTm11K?(1?sinβ)?(1?DO221?KDOK?Tm?(1?)221?K解：

2)

tm??D0D(1?sin?)?0(1?2221?22K1?K2)300(1?2)?15.8＜20mm不合适5.19 采用K=2的斜探头对外径为600mm的钢管作接触法周向探伤，能扫查到的最大厚度为多少？

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解：

tm??D0D(1?sin?)?0(1?2221?22)?31.7mmK1?K2)600(1?25.21 用接触法周向横波探伤外圆直径D=300mm ,壁厚t=60 mm的钢管，可使用的探头的K值最大为多少？

r?1rsinβ??β?sinRR解：

r?1r?190sin?????sin?sin?36.870RR150K?tg??tg36.870?0.756.1 用2.5MHz、φ20mm直探头探测厚度300mm的钢锻件。 ①、如何利用工件底面调节φ2mm平底孔当量灵敏度？

②、探伤时发现距探测面200mm处有一缺陷，波高为15dB，求此缺陷的平底孔当量。

5.9?300解： 2?xf2.5①、??20lg?20lg?41dB22?Df3.14?2

2?

在工件无缺陷完好部位将一次底波调至荧光屏基准高度，再用衰减器增益41dB?21x??2??12?1040x1?x②、?21?40lg21?1x230015200?2??1040?3.16mm. .