超声检测公式
超声波常用公式汇总
求波长的公式：λ(波长)=c(波声速)÷f(频率) 求声阻抗的公式：Z=ρ(密度)×c(波声速) 折射定律： 2 21'1'1sin sin sin sin sin S S L L S S L L L L c c c c c ββααα= === C L1、C S1——第一介质中的纵波、横波波速 C L2、C S2——第二介质中的纵波、横波波速 L α、L 'α、s 'α——纵波入射角、反射角、横波反射角 L β、s β——纵、横波折射角 求斜探头入射角：sin α=C L1÷C S2×sin β 第一临界角：αⅠ=arcsin C L1÷C L2 第二临界角：αⅡ= arcsin C L1÷C s2 第三临界角：αⅢ= arcsin C s1÷C L1 当入射角在αⅠ～αⅡ时，钢中只有纯横波 当入射角大于αⅢ时，钢中只有表面波 求波高公式：先算出二者间的差值，再加上基准值 △=20lg （H 2/H 1） 求水钢界面声强透射率： 2 122 1)(4Z Z Z Z T += 计算薄工件的衰减系数（厚度小于200mm ）： )/()(2)lg( 20mm dB x m n B B n m --= δ α m 、n 为底波反射次数；B m 、B n 为第m 、n 次波高 δ——反射损失；x ——薄板厚度 计算厚工件的衰减系数： )/(26 )lg(2021 mm dB x B B -= α 计算圆盘圆辐射纵波声场的半扩散角（指向角）： θ0=arcsin1.22λ/D s ≈70λ/D s （°） 近场区长度的计算： N=D 2/4λ 矩形波源辐射纵波声场的半扩散角（指向角）： ψ0=arcsin λ/a ≈57λ/a(°) 近场区长度为：N=Fs/πλ=、D 2/4λ 纵波声场两种介质的近场区长度： 已知水层厚度为L ，基于钢中的近场区长度： N=D s 2/4λ2-LC 1/C 2 基于水中的近场区长度： N=（D s 2/4λ2-L ）C 1/C 2 未扩散区长度b=1.64N 计算平底孔回波声压： 2 20x F F P P f s f λ= P 0：探头波源的起始声压 Fs ：探头波源面积=πD 2s/4 Ff ：平底孔缺陷的面积=πD 2f /4 X ：平底孔至波源的距离 二者回波分贝差：1 221lg 40x D x D f f 长横孔回波声压计算公式： x D x F P P f s f 220λ= 两者的分贝差：3 123 2 1lg 10x D x D f f 球孔回波声压计算公式：x D x F P P f s f 40λ= 两者的分贝差：2 1 22 2 1lg 20x D x D f f 大平底面回波声压公式：x F P P s B λ20= 不同距离的大平底面回波分贝差：1 2 lg 20x x
超声波检测级考试计算公式汇总
超声波检测2级基础知识计算公式 超声波频率：f>20000Hz 声波频率：20Hz
钢中波速：c L =5900m /s c s =3230m /s 水中波速：c L =1480m /s 有机玻璃波速：c L =2730m /s c s =1460m /s 液体、气体中纵波声速：c =√B ρ 超声场特征值 声压：P =?ωAsinω(t ?x c ?) 声压幅值：P m =ρcωΑ=ρcu 质点振动速度：u =2πfΑ 声阻抗：Z =P u =ρc ? 声强：I =P 2 2Z 声强级（贝尔）：Δ=lg (I 2I 1?) 分贝差（dB ）：Δ=10lg (I 2I 1?)=20lg (P 2P 1?)=20lg (H 2H 1?) 奈培（NP ）：Δ=ln (P 2P 1?) 1NP= 1dB= 单一平面反、透射率 声压：r = P r P 0= Z 2?Z 1 Z 2+Z 1 t = P t P 0= 2Z 2 Z 2+Z 1 声强：R =(Z 2?Z 1 Z 2+Z 1) T =4Z 1Z 2 (Z 2+Z 1)2 T+R=1 t-r=1 声压往复透射率： T =4Z 1Z 2 (Z 1+Z 2)2 超声波倾斜入射界面 纵波折反射定律： sinαL C L = sinα′L C L1 = sinα′s C s1 = sinβL C L2 = sinβs C s2 第一临界角：αⅠ=arcsin C L1C L2
无损检测超声检测公式汇总
超声检测公式 1.周期和频率的关系，二者互为倒数： T=1/f 2.波速、波长和频率的关系：C=f λ 或λ=f c ∶Cs ∶C R ≈∶1∶ 4.声压： P ＝P 1－P 0 帕斯卡（Pa ）微帕斯卡（μPa ）1Pa ＝1N/m 2 1Pa ＝106μP 6.声阻抗:Z ＝p/u ＝ρcu/u ＝ρc 单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ） 7.声强；I ＝21Zu2＝Z P 22 单位; 瓦/厘米2（W/cm 2）或 焦耳/厘米2·秒（J/cm 2·s ） 8.声强级贝尔（BeL ）。△＝lgI 2/I 1 （BeL ） 9.声强级即分贝（dB ） △＝10lgI 2/I 1 ＝20lgP 2/P 1 （dB ） 10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比：△20lgP 2/P 1＝20lgH 2/H 1 （dB ） 11.声压反射率、透射率： r=Pr / P0 t =Pt / P0 ?? ?=-=+2 1//)1(1Z t Z r t r r =12120Z Z Z Z P P r +-= t =122 02Z Z Z P P t += Z 1—第一种介质的声阻抗； Z 2—第二种介质的声阻抗 12.声强反射率： R=2 12 1220???? ??+-==Z Z Z Z r I I r 声强透射率：T ()2122 14Z Z Z Z += T+R=1 t －r =1 13.声压往复透射率；T 往= 2 122 1)(4Z Z Z Z +
14.纵波斜入射: 1sin L L c α=1sin L L c α'=1n si S S c '=2sin L L c β=2sin S S c β CL1、CS1—第一介质中的纵波、横波波 速； C L2、C S2—第二介质中的纵波、横波波速；αL 、α′L —纵波入射角、反射角； β L 、βS —纵波、横波折射角；α′S —横波反射角。 15.纵波入射时：第一临界角α: βL =90°时αⅠ=arcsin 2 1 L L c c 第二临界角α：βS =90°时α Ⅱ= arcsin 21 S L c c 16.有机玻璃横波探头αL =°～°， 有机玻璃表面波探头αL ≥° 水钢界面 横波 αL =°～° 17.横波入射：第三临界角：当α′L=90°时αⅢ=arcsin 11L S c c =°当αS ≥°时，钢中横波全反射。 有机玻璃横波入射角αS （等于横波探头的折射角βS ）=35°～55°，即K=tg βS=～时，检测灵敏度最高。 18.衰减系数的计算 1. α=(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n) α—衰减系数，dB/m （单程）； )(m n B B -—两次底波分贝值之差，dB ；δ为反射损失，每次反 射损失约为（~1)dB ； X 为薄板的厚度 T ：工件检测厚度，mm ；N ：单直探头近场区长度，mm ；m 、n —底波反射次数 2、 α=(Bn-Bm-6)/2x ) (21B B -—两次底波分贝值之差，dB ； 19.圆盘波源辐射的纵波声场声压为 ： x F P x R P P s s λλπ020=≈
超声波探伤常用计算公式
一、 1、示波屏上的波高与声压成正比。 既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1 (1NP= 1dB= 2、声压反射率r和投射率t分别为： r=P r/ P O=Z2-Z1/Z2+Z1 t=P t/ P O =2Z2/Z2+Z1 3、声强反射率R和投射率T分别为： R=r2 =(Z2-Z1/Z2+Z1)2 T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1 T+R=1 4、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。既：T往=P a/P O=4Z1Z/(Z2+Z1)2 5、反射、折射定律： sinαL/C L1=sinα1L/C L1= sinα1S/C S1=sinβL/C L2=sinβS/C S2 6、第一临界角。αⅠ=arcsinC L1/C L2第二临界角。αⅡ=arcsinC L1/C S2 第三临界角：αⅢ=arcsinC S1/C L1 7、（1）薄板工件的衰减系数测定：α=(20lgBm/Bn-δ)/2x(n-m) 对于多次反射：α=[20lgBm/Bn-δ(n-m)]/2x(n-m) （2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2-6-δ)/2x 对于2次波、3次波；α=(20lgB2/δ)/2x。 对于1次波、3次波；α=(20lgB1/δ)/4x。 二 1、近场区长度：N=D2S/4λ= R2S/λ= F S/πλ= F S?/Cλ 2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角； θ0=λ/Ds≈70λ/Ds 3、波束未扩散区与扩散区：b= 4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=， 半扩散角θ0=arcsinλ/2a≈57λ/2a，
无损检测超声检测公式汇总
超声检测公式 1、周期与频率的关系,二者互为倒数: T =1/f 2、波速、波长与频率的关系:C=f λ 或λ=f c 3、C L ∶Cs ∶C R ≈1、8∶1∶0、9 4、声压: P ＝P 1－P 0 帕斯卡(Pa)微帕斯卡(μPa)1Pa ＝1N/m 2 1Pa ＝106μP 6、声阻抗:Z ＝p/u ＝ρcu/u ＝ρc 单位为克/厘米2·秒(g/cm 2·s)或千克/米2·秒(kg/m 2·s) 7、声强;I ＝21Zu2＝Z P 22 单位; 瓦/厘米2(W/cm 2)或 焦耳/厘米2·秒(J/cm 2·s) 8、声强级贝尔(BeL)。△＝lgI 2/I 1 (BeL) 9、声强级即分贝(dB) △＝10lgI 2/I 1 ＝20lgP 2/P 1 (dB) 10、仪器示波屏上的波高与回波声压成正比:△20lgP 2/P 1＝20lgH 2/H 1 (dB) 11、声压反射率、透射率: r=Pr / P0 t =Pt / P0 ?? ?=-=+2 1//)1(1Z t Z r t r r =12120Z Z Z Z P P r +-= t =122 02Z Z Z P P t += Z 1—第一种介质的声阻抗; Z 2—第二种介质的声阻抗 12、声强反射率: R= 2 12 1220???? ??+-==Z Z Z Z r I I r 声强透射率:T ()2122 14Z Z Z Z += T+R=1 t －r =1 13、声压往复透射率;T 往= 2 122 1)(4Z Z Z Z + 14、纵波斜入射: 1sin L L c α=1sin L L c α'=1n si S S c '=2sin L L c β=2sin S S c β CL1、CS1—第一介质中的纵波、横波波速; C L2、C S2—第二介质中的纵波、横波波速;αL 、α′L —纵波入射角、反射角; βL 、βS —纵波、横波折射角;α′S —横波反射角。 15、纵波入射时:第一临界角α: βL =90°时αⅠ=arcsin 21 L L c c 第二临界角α:βS =90°时αⅡ=arcsin 21S L c c 16、有机玻璃横波探头αL =27、6°～57、7°, 有机玻璃表面波探头αL ≥57、7° 水钢界面 横波 αL =14、5°～27、27° 17、横波入射:第三临界角:当α′L=90°时αⅢ=arcsin 11 L S c c =33、2°当αS ≥33、2°时,钢中横波全反射。 有机玻璃横波入射角αS(等于横波探头的折射角βS)=35°～55°,即K=tg βS=0、7～1、43时,检测灵敏度最高。 18、衰减系数的计算 1、 薄板 α=(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n) α—衰减系数,dB/m(单程); )(m n B B -—两次底波分贝值之差,dB;δ为反射损失,每次反射损失约为(0、5~1)dB; X 为薄板的厚度 T :工件检测厚度,mm;N :单直探头近场区长度,mm;m 、n —底波反射次数 2、厚板或粗圆柱体 α=(Bn-Bm-6)/2x )(21B B -—两次底
超声波探伤中的当量计算
超声波探伤中的当量计算 一、 当量计算公式及其应用 论证“距声源三倍近场区以远的声波近似于球面波”的文献很容易查找，恕不赘述。在此仅引用两个关键性的公式，得出计算场当量的一般公式： 0 f A S S f P p λχ= （1） 0A S B p p = （2） 式中：f p ----缺陷的反射声压 B p ----底面反射声压 0P ----换能器起始声压 A S ----压电晶片面积 f S ----缺陷面积 λ----超声波波长 χ----缺陷深度或工件厚度，即反射面与探测面之间的距离 设有两个缺陷： 实际探伤过程中发现的缺陷f f ，其深度为f χ，面积为f S ; 定起始当量的假想平底孔b f ，其深度为b χ，面积为b S ;其声压发 射比值为： 202 22224 22222024S S A f f ff f f f b b b S S A b fb b f f f b b b P P S P S P πφ2λχπφ2λχφχχχχχχφ==?=?=?
若缺陷发射声压比假想平底孔反射声压高β dB ，则 20ff fb P g P l =β 22222020g ff f b fb f b P g P l l φχχφ=? 222220g f b f b l φχχφβ=? 40g f b f b l φχχφβ=? 40 10 f b f b βφχ= ? 40 10 f b f b βχχφ=φ f b jk φ=φ （3） 式中： 40 10j β=称为分贝系数 f b k χχ= 称为深度系数 （3）式为起始当量是b φ，工件厚度（或分层探伤之层深）为b χ时，求深度为f χ，β分贝的场当量计算公式。β＝0时，j ＝10°＝1，（3）式可简化为： f b k φ=φ f b f b χχφ= ?φ （4）
超声波检测主要定律
超声波检测主要公式 1.物理基础部分: . ; 1 1.1 所需时间 质点完成一次完全振动 周期 次数 单位时间内质点振动的 频率 ： T ： f T f - - = 的距离 波在单位时间内所传播 波速 的路程 波在一个周期内所传播 波长 , ; , 2.1 - - = c f c λ λ 设B为波线上任意一点,距原点O的距离为x.因为振动从O点传播到B点所需的时间为x/c,所以B点处质点在时间t的位移等于O 点上质点在时间(t-x/c)的位移,即: λ π ω π π ω ω ω ω 2 . 2 2 . 1 , ) cos( ) / ( cos 3.1 = = - = = - - = - = c k k T f kx t A c x t A y 波数 秒钟内变化的弧度数 即 圆频率
c Z Z p I Z p I m ρ=---= 数值上学性质其能直接表示介质的声声阻抗压力相邻质点所受到的附加弹性质点在传播声时声压内通过的平均声能单位面积上在单位时间在垂直声波传播方向上声强...,..,.24 .12 . .. .lg 20lg 205.12212212 121为基准反射回波幅度分母中的度两个比较的反射回波幅和为基准声压分母中的两个比较声压和H H H p p p H H p p dB --==? ε εσεεσσρρρ /,//,. /,.//:.//,6.111=?=?=--=-?= ?-?= 即之比与纵向相对伸长等于介质横向相对缩短介质的泊松比有关的常数与介质的泊松比即之比与其体积等于介质的质量介质的密度即之比与相对伸长等于介质承受的拉应力介质的杨氏弹性模量声速L L d d k V M V M L L S F E L L S F E k E c 横波折射角 射角分别是第二介质纵波折横波速度 第二介质纵波速度横波速度度分别是第一介质纵波速横波反射角纵波反射角入射角分别是第一介质的纵波反射折射定律 ,,,,,,,,. ,,,,sin sin sin sin sin 8 .12211,2 211,1---====t l t l t l t l l t t l l t t l l l l c c c c c c c c c ββαααββααα t r t l c c c c 92.0;82.1/7 .1≈≈在钢中
超声波探伤常用计算公式
超声波探伤常用计算公 式 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
一、 1、示波屏上的波高与声压成正比。既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1(1NP== 2、声压反射率r和投射率t分别为： r=P r /P O =Z 2 -Z 1 /Z 2 +Z 1 t=P t /P O =2Z 2 /Z 2 +Z 1 3、声强反射率R和投射率T分别为： R=r2=(Z 2-Z 1 /Z 2 +Z 1 )2T=4Z 1 Z/(Z 2 +Z 1 )2由以上几式得：t-r=1T+R=1 4、声压往复透射率T 往：探头接收到的回波声压P a 与入射波声压P O 之比。既：T 往 =P a /P O =4Z 1 Z/(Z 2 +Z 1 )2 5、反射、折射定律： sinα L /C L1 =sinα1 L /C L1 =sinα1 S /C S1 =sinβ L /C L2 =sinβ S /C S2 6、第一临界角。α Ⅰ=arcsinC L1/C L2 第二临界角。α Ⅱ=arcsinC L1 /C S2 第三临界角：αⅢ=arcsinC S1/C L1 7、（1）薄板工件的衰减系数测定：α=(20lgBm/Bn-δ)/2x(n-m) 对于多次反射：α=[20lgBm/Bn-δ(n-m)]/2x(n-m) （2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2-6-δ)/2x 对于2次波、3次波；α=(20lgB2/δ)/2x。 对于1次波、3次波；α=(20lgB1/δ)/4x。 二 1、近场区长度：N=D2 S /4λ=R2 S /λ=F S /πλ=F S /Cλ 2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角； θ =λ/Ds≈70λ/Ds 3、波束未扩散区与扩散区：b= 4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=， 半扩散角θ =arcsinλ/2a≈57λ/2a， 5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D2 S /4λ只适用均匀介质。在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L，则钢中剩余进场区长度N 为： N=N 2-LC 1 /C 2 =D2 S /4λ-LC 1 /C 2 ，
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。 f c λλf c = →= 解： * 甘油的密度为1270kg/m 3，纵波声速为1900m/s ，计算其声阻抗。 c z ρ= 解： 5P20×10K2探头，楔块中声速C L1=2700m/s ，钢中声速C L2=5900m/s ，C S2=3200m/s ，求探头入射角为多少度 s 2l 1C sinβC sinαtgβK = --= 解： 已知钢中C S 钢=3200m/s ，某硬质合金中，C S 硬=4000m/s ，铝中C S 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 ） （） （mm f C mm f C S S L L 55.110 210310015.310 21063006363 =??===??==λλs m kg c Z ??≈?==26/104.219001270ρ0 12 112101149)4.63sin 3200 2700 (sin sin sin sin sin 4.632≈?=?=→====----）（βαβαβS L S L C C C C tg K tg
s 2l 1C sinβ C sinα= 解： * 示波屏上有A 、B 、C 三个波，其中A 波高为满刻度的80%，B 波为50%，C 波为20%。 ①、设A 波为基准（0dB ），则B 、C 波各为多少dB ②、设B 波为基准（10dB ），则A 、C 波各为多少dB ③、设C 波为基准（-8dB ），则A 、B 波各为多少dB 铝 铝 硬硬钢钢有钢有在钢中，，楔块中声速为设入射角为S S 01-1-L sin C sin sin sin 451.0tg K C C C C tg S L βββαβα======0.9 42.442.4)45sin 32303080(sin sin C (sin sin C sin sin sin 8 .11.611.61)45sin 3230 4000 ( sin sin C ( sin 00 01S 1S S 00 01S 1====?=?========?=?=----tg tg K C C C C tg tg K C S S L S 铝铝钢钢铝铝铝 铝 硬硬钢钢有硬硬钢钢 硬 硬））ββββββαβββ2 1H H 20lg Δ=
超声波测声速汇总
超声波测声速 声波是一种在弹性介质中传播的机械波,它是纵波,其振动方向与传播方向一致.声速是描述声波在介质中传播特性的一个基本物理量,它与介质的特性及状态因素有关,因而通过介质中声速的测定,可以了解介质的特性或状态变化。例如，测量氯气、蔗糖等气体或溶液的浓度、氯丁橡胶乳液的比重以及输油管中不同油品的分界面等等，这些问题都可以通过测定这些物质中的声速来解决。 频率低于20Hz的声波称为次声波；频率在20Hz～20kHz的声波可以被人听到,称为可闻声波;频率在20kHz以上的声波称为超声波.超声波的传播速度就是声波的速度.由于超声波具有波长短、易发射、能定向传播等优点,在超声波段进行声速测量是比较方便的. 本实验用压电陶瓷超声换能器来测定超声波在空气中的传播速度。 [实验目的] 1.学习相位比较法测定声速的原理及方法.加深对振动合成等理论知识的理解 2.了解压电换能器的工作原理和功能,进一步熟悉信号发生器、示波器的使用 3.练习使用逐差法处理数据 [实验仪器] 声速测定组合仪,信号发生器,示波器 声速测量仪： 由发射器、接收器、游标卡尺组成。当一交变正弦电压信号加在发射器上时，由于压电晶片的逆压电效应，产生机械振动发生超声波。可移动的接收器，将接收的声振动转化为电振动信号输至示波器。接收器的位置由游标卡尺读数确定。 图1. 声速测量仪 使用方法：
左击或右击换能器，可以改变换能器面与水平方向的夹角。按下右边换能器的拖动，可以改变两个换能器之间的的距离。点击或按下窗体中上部的微调按钮，可以缓慢改变两个换能器之间的距离。 信号发生器： 图2. 信号发生器 它是一种多功能信号发生器，可以输出正弦波、方波、三角波三种波形的交变信号，信号频率范围为10Hz—2000kHz，既可分档调节，又可连续调节。信号幅度可连续调节。 1．频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测频信号的频率，用五位数字显示信号的频率，且频率连续可调（输出信号时）。 2．幅度显示窗口：显示函数输出信号的幅度，由三位数字显示信号的幅度。 3．输出波形，对称性调节旋钮（SYM）：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在关闭或者中心位置时，则输出对称信号。输出波形对称调节器可改变输出脉冲信号空度比，与此类似，输出波形为三角或正弦时可使三角波调变为锯齿波, 正弦波调变为正与负半周分别为不同角频率的正弦波形，且可移相180?。（仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。） 4．速率调节旋钮（WIDTH）：调节此电位器可以改变内扫描的时间长短。在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过低通开关进入测量系统。 5．扫描宽度调节旋钮（RATE）：调节此电位器可调节扫频输出的扫频范围。在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过衰减“20dB”进入测量系统。 6．外部输入插座（INPUT）：当“扫描/计数键”（13）功能选择在外扫描外计数状态时，外扫描控制信号或外测频信号由此输入。 7． TTL信号输出端（TTL OUT）：输出标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为600Ω。 8．函数信号输出端：输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20Vp–p（1MΩ负载）,10Vp–p (50Ω负载)。
超声检测计算公式及习题.
超声检测公式及计算题 武玉林 二O一一年5月
*1.1 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。 f c λλf c = →= 解： *1.2 甘油的密度为1270kg/m 3，纵波声速为1900m/s ，计算其声阻抗。 c z ρ= 解： 1.4 5P20×10K2探头，楔块中声速C L1=2700m/s ，钢中声速C L2=5900m/s ，C S2=3200m/s ，求探头入射角为多少度？ == l1s2 sin αsin βK tg β C C 解： 1.8 已知钢中C S 钢=3200m/s ，某硬质合金中，C S 硬=4000m/s ，铝中C S 铝=3080m/s ，求用探测钢的K1.0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K 值为多少？ ） （） （mm f C mm f C S S L L 55.110 210310015.310210630063 63=??===??==λλs m kg c Z ??≈?==26/104.219001270ρ0 12 112101149)4.63sin 3200 2700 (sin sin sin sin sin 4.632≈?=?=→====----）（βαβαβS L S L C C C C tg K tg
s2l 1C sinβ C sinα= 解： *1.10 示波屏上有A 、B 、C 三个波，其中A 波高为满刻度的80%，B 波为50%，C 波为20%。 ①、设A 波为基准（0dB ），则B 、C 波各为多少dB ？ ②、设B 波为基准（10dB ），则A 、C 波各为多少dB ？ ③、设C 波为基准（-8dB ），则A 、B 波各为多少dB ？ 铝 铝 硬硬钢钢有钢有在钢中，，楔块中声速为设入射角为S S 01-1-L sin C sin sin sin 451.0tg K C C C C tg S L βββαβα======0.9 42.442.4)45sin 32303080(sin sin C (sin sin C sin sin sin 8 .11.611.61)45sin 3230 4000 ( sin sin C ( sin 00 01S 1S S 00 01S 1====?=?========?=?=----tg tg K C C C C tg tg K C S S L S 铝铝钢钢铝铝铝 铝 硬硬钢钢有硬硬钢钢 硬 硬））ββββββαβββ2 1H H 20lg Δ=
超声波检测原始记录样本
济南东方特检 工程检测有限公司超声波检测原始记录 JNDFTJ04-02 委托单编号：见委托单 指导书编号：DF-UTK-16JGLG45-01 记录编号：DF-UTJ-16JGLG45-01 工程名称炼钢厂45t转炉区无损检测单元名称天车吊具检件名称天车吊具轴体检件编号JGTC 检测时机在役 检测对象吊具垂直轴体检测面轴体A（B）端面技术等级/ 表面质量合格表面补偿4dB 扫描调节声程1：1 执行标准NB/T47013.3-2015 检测比例每轴30% 合格级别Ⅰ级 仪器型号PXUT-260B+ 仪器编号DFTJ-UT-01 扫查方式垂直于A（B）方向平行扫查 探头型号 2.5P20Z 探头K值/ 探头前沿L0= / mm 试块类型CS-2/大平底耦合剂化学浆糊检测灵敏度最大检测距离处Φ2平底孔当量 检件/部位（编号）检件 规格 缺陷记录 质量 评级 检测 日期 备注编 号 指示长度 （面积） 埋藏深 度mm 缺陷最高 波幅(dB) 所在 区域 副跨3#天车 JGTC主卷筒轴Φ160×L870Ⅰ2016.7.5 1点JGTC龙门钩销轴Φ150×L485Ⅰ2016.7.5 2点JGTC龙门钩销轴Φ120×L340Ⅰ2016.7.5 2点JGTC龙门钩竖轴M180×L1520Ⅰ2016.7.5 1点JGTC滑轮组横轴Φ160×L190 Ⅰ2016.7.5 1点 主跨3#天车 JGTC主卷筒轴Φ110×L3770 Ⅰ2016.7.61点JGTC龙门钩销轴Φ120×L340 Ⅰ2016.7.62点JGTC龙门钩竖轴T180×L1520 Ⅰ2016.7.61点JGTC龙门钩销轴Φ150×L490 Ⅰ2016.7.62点JGTC龙门钩横轴Φ160×L190 Ⅰ2016.7.62点 项目主管梁志广检测人员
超声波基础理论考试卷
超声波基础理论考试卷 姓名：分数： 选择题：每题2分共100分 1.超声波从一种介质进入另一种介质后其声束与法线所成的夹角称为: （） a.入射角； b.折射角； c.扩散角； d.反射角。 2.因表面粗糙使超声波束产生漫射叫做: （） a.角度调整； b.散射； c.折射； d.扩散。 3.相同波型的超声波反射角: （） a.等于入射角； b.与使用的耦合剂有关； c.与使用频率有关； d.等于折射角。 4.超声波射到界面上,在同一介质中改变其传播方向的现象叫做: （） a.发散； b.扩散； c.角度调整； d.反射。 5.超声波从一种介质进入另一种介质而改变传播方向的现象叫做: （） a.折射； b.扩散； c.角度调整； d.反射。 6.当频率和材料一定时,通常横波对小缺陷的检测灵敏度高于纵波,因为: （） a.横波比纵波波长短； b.横波在材料中不易发散； c.横波的质点振动方向对缺陷较敏感； d.横波比纵波的波长要长。 7.一般地说如果频率相同,则在粗晶材料中穿透力最强的振动型式是: （） a.纵波； b.切变波； c.横波； d.上述三种的穿透力都相同。 8.把电能转变成超声声能或把超声声能变成电能的器件叫做: （） a.发射器； b.辐射器； c.分离器； d.换能器。 9.超声波波形上的某一点到相邻的同相(位)点之间的距离叫做: （） a.频率； b.波长； c.速度； d.脉冲长度。 10. 超声波通过材料的传递速度就是: （） a.声能传递速度； b.脉冲的重复频率； c.脉冲的恢复速率； d.超声响应速度。 11.超声波探伤中最常用的换能器是利用: （） a.磁致伸缩原理； b.压电原理； c.波型转换原理； d.上述都不对。 12.公式Sinθ1/C1=Sinθ2/C2叫做: （） a.声阻抗比例公式； b.相位变化公式； c.近场公式； d.折射定律。 13.缺陷所反射的声能大小取决于: （） a.缺陷大小； b.缺陷取向； c.缺陷类型； d.上述三种都包括。 14.超声波通过二种材料的界面传递,如果第一介质声阻抗较大,但声速与第二介质相同,折射角: （） a.大于入射角； b.小于入射角； c.与入射角相同； d.在临界角之外。 15.下列频率中导致衰减损失最大的频率是: （） a.0.5MHz； b.1.25MHz； c.2.5MHz； d.5MHz。 16.材料的声速与密度的乘积称为: （） a.材料的折射率； b.材料的声阻抗； c.材料的弹性常数； d.材料的泊松比。 17.在检验大锻件时,通常使用: （） a.轴向检验； b.径向检验； c.a和b两种检验都用； d.低频和高频检验。 18.超声波在水/铝界面（从水中入射）上的反射角: （）
超声波探伤常用计算公式
1、示波屏上的波高与声压成正比。 既：△=20lgP2/P i=20lgH2/H i (1NP=8.68dB 1dB=0.115NP) 2、声压反射率r和投射率t分别为： r=P r/ P o=Z2-Z l/Z2+Z l t=P t/ P o =2Z2/Z2+Z l 3、声强反射率R和投射率T分别为： R=r2 =(Z2-Z1/Z2+Z1)2T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1 T+R=1 4 5 6 7 T 往=P a/P O=4Z1Z 4、矩形波源的近场区长度 N=Fs/ n入，未扩散区b=1.64N , 半扩散角0 o=arcsin "2a 冷7 12a , 4声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。既: /(Z2+Z1)2 5反射、折射定律： sin a L/C\1=sin a 1C L1= sin a §/C s〔=sin n 供/C§2 6第一临界角。a =arcsinC L1/C L2 第二临界角°a ff=arcsinC L1/C S2 第三临界角：a m=arcsinC S1/C L1 6、横波近场区长度；方形N=F s/n "*cos "cos a 圆形N=D2/4 1s2*cos "cos a 横波声场中，第二介质中的近场区长度： N'=N-L 2= F s/n s2*cos "cos a-L i tg o/tg " F S-波源面积应-介质U中横波波L i-入射点至波源的距离L2-入射点至假想波源的距离 半扩散角；对于圆片形声源：?0=arcsin1.22 "S2/D S=70尼2/D s 对于矩形正方形声源：？0=arcsin "S2/2a=57 "S2/2a
超声检测公式
单位；瓦/厘米2 (W/cm 2)或 焦耳/厘米2 ?秒(J/cm 2 ? s ) -r =1 14.纵波斜入射： Sin _ = _ =Sin ￡ =Sin _ = _S C L 1、C S ,—第一介质中的纵波、横波波速； C L2、C S2—第二介质中的纵波、横波波速; c L1 c L1 c S1 c L2 c S2 a L 、a‘L —纵波入射角、反射角； B L 、B S —纵波、横波折射角；a' S —横波反射角。 15. 纵波入射时：第一临界角a : B L =90°时a 1 = arcsin 91 第二临界角a ：B s =9o°时a ■=arcsin c L 2 C s2 16. 有机玻璃横波探头a L =27.6 °?57.7 °,有机玻璃表面波探头a L >57.7° 水钢界面 横波a L =14.5 °?27.27° C SI 17. 横波入射：第三临界角：当a' L =90°时a 』=arcsin —=33.2°当a S >33.2°时，钢中横波全反射。 C LI 有机玻璃横波入射角a S (等于横波探头的折射角B S ) =35。?55°,即K=tg B S =0.7?1.43时，检测灵敏度最高。 20 lg B m_/ B n _______ 18. 衰减系数的计算 1. 薄板： 2 (n m)x a =(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n) —衰减系数，dB/m(单程)； (B n B m )—两次底波分贝值之差，dB ；S 为反射损失，每次反射损失约为(0.5?1)dB ； X 为薄板的厚度 T :工件检测厚度，mm N : 单直探头近场区长度， mm m 、n —底波反射次数 20 lg B , / B 2 6 2、厚板或粗圆柱体： 2 x a =(Bn-Bm-6)/2x (B , B 2)—两次底波分贝值之差，dB ； 19.圆盘波源辐射的纵波声场声压为 :P P o R s 2 P o F s x x 2 20.近场区的长度：N D s 4 R i F s 21.圆晶片辐射的声束半扩散角为: o 70° /D 22.波束未扩散区：b 1.64N 超声检测公式 1.周期和频率的关系，二者互为倒数: T=1/f 2.波速、波长和频率的关系： C= f 或入=_! f 3.C L : C s : C R ~ 1.8 : 1 :0.9 4.声压： P = P 1 — P o 6.声阻抗:Z =p/u = 帕斯卡( cu/u Pa )微帕斯卡 5 Pa ) 1Pa = 1N/m 2 1Pa = 106口 P 单位为克/厘米2 ?秒(g/cm 2 ? s )或千克/米2 ?秒(kg/m 2 ? s ) 13.声压往复透射率；T 往= 4Z/2 (Z7 ZTT 7.声强；I = -I ZU 2 2 8.声强级贝尔( BeL )。 △ = lgI 2/I 1 (BeL ) 9.声强级即分贝 (dB) △ = 10lgl 2/I 1 = 20lgP 2/P 1 (dB) 10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比: 20lgP 2/P 1 = 20lgH 2/H 1 (dB) 11.声压反射率、透射率: r=P r / P o t =P t / P 。 (1 r)/Z 1 t/Z 2 r =PL P o 乙一第一种介质的声阻抗; Z 2 —第二种介质的声阻抗 12.声强反射率：R= 1 r T7 2 Z 2 Z ! Z 2 Z 1 声强透射率：T 4Z 1Z 2 2 Z 2 Z 1 T+R=1
超声波检测主要公式
超声波检测主要公式 1. 物理基础部分: . ;11 .1所需时间质点完成一次完全振动周期次数单位时间内质点振动的频率：T ：f T f --= 的距离 波在单位时间内所传播波速的路程波在一个周期内所传播波长,; ,2 .1--= c f c λλ 设B 为波线上任意一点,距原点O 的距离为x.因为振动从O 点传播到B 点所需的时间为x/c,所以B 点处质点在时间t 的位移等于O 点上质点在时间(t-x/c)的位移,即: λ π ω π πωωωω2.22.1,) cos()/(cos 3 .1= = -= =--=-=c k k T f kx t A c x t A y 波数秒钟内变化的弧度数即圆频率
c Z Z p I Z p I m ρ=---= 数值上学性质其能直接表示介质的声声阻抗压力相邻质点所受到的附加弹性质点在传播声时声压内通过的平均声能单位面积上在单位时间在垂直声波传播方向上声强...,..,.24 .12 . .. .lg 20lg 205.12212212 121为基准反射回波幅度分母中的度两个比较的反射回波幅和为基准声压分母中的两个比较声压和H H H p p p H H p p dB --==? ε εσεεσσρρρ /,//,. /,.//:.//,6.111=?=?=--=-?= ?-?= 即之比与纵向相对伸长等于介质横向相对缩短介质的泊松比有关的常数与介质的泊松比即之比与其体积等于介质的质量介质的密度即之比与相对伸长等于介质承受的拉应力介质的杨氏弹性模量声速L L d d k V M V M L L S F E L L S F E k E c 横波折射角 射角分别是第二介质纵波折横波速度 第二介质纵波速度横波速度度分别是第一介质纵波速横波反射角纵波反射角入射角分别是第一介质的纵波反射折射定律 ,,,,,,,,. ,,,,sin sin sin sin sin 8 .12211,2 211,1---====t l t l t l t l l t t l l t t l l l l c c c c c c c c c ββαααββαααt r t l c c c c 92.0;82.1/7 .1≈≈在钢中
GB 超声波探伤标准
GB/T4730-2005承压设备用钢锻件超声检测和质量分级 承压设备用钢锻件超声检测和质量分级 4.2.1范围 本条适用于承压设备用碳钢和低合金钢锻件的超声检测和质量分级。 本条不适用于奥氏体钢等粗晶材料锻件的超声检测，也不适用于内外半径之比小于80%的环形和筒形锻件的周向横波检测。 4.2.2探头 双晶直探头的公称频率应选用5MHz。探头晶片面积不小于150mm2；单晶直探头的公称频率应选用2MHz～5MHz，探头晶片一般为φ14mm～φ25mm。 4.2.3试块 应符合的规定。 4.2.3.1单直探头标准试块 采用CSI试块，其形状和尺寸应符合图4和表4的规定。如确有需要也可采用其他对比试块。 图4 CSI标准试块 表4 CSI标准试块尺寸 mm 试块序号CSI-1 CSI-2 CSI-3 CSI-4 L 50 100 150 200 D 50 60 80 80 4.2.3.2双晶直探头试块 a) 工件检测距离小于45mm时，应采用CSⅡ标准试块。
b) CS Ⅱ试块的形状和尺寸应符合图5和表5的规定。 图5 CS Ⅱ标准试块 表5 CS Ⅱ标准试块尺寸 mm 试块序号 孔径 检测距离L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CSII-1 φ2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 CSII-2 φ3 CSII-3 φ4 CSII-4 φ6 4.2.3.3 检测面是曲面时，应采用CS Ⅲ标准试块来测定由于曲率不同而引起的声能损失，其形状和尺寸按图6所示。 图6 CSIII 标准试块 4.2.4 检测时机 检测原则上应安排在热处理后，孔、台等结构机加工前进行，检测面的表面粗糙度R α≤μm 。
UT超声检测法
无损检测 ——UT 超声检测一、超声检测的定义： 通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。 二、超声检测的基本原理： 超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用 的最为广泛.一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交 界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关.脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的. 目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值.譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造 成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射,反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位臵就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位臵就是缺陷在被检测材料中的深度.这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同, 反映了缺陷的性质. 三、超声检测的优点： a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测； b.穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件； c.缺陷定位较准确； d.对面积型缺陷的检出率较高； e.灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷； f.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。 四、超声检测的局限性： a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；