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。

fcλλf 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 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==λλsm kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ012112101149)4.63sin 32002700(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C CC C tg K tgs 2l 1C sinβC 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======0.942.442.4)45sin 32303080(sin sin C (sin sin C sin sin sin 8.11.611.61)45sin 32304000(sin sin C (sin 0001S 1S S 0001S 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））ββββββαβββ21H H 20lgΔ=解：* 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：* 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：* 示波屏上有一波高为40%，衰减12dB 后该波为多高若增益6dB 后该波为多高 解：）（dB H H 2010100lg 20lg 2021===∆)(7.1210801010lg 2020162012201212mm H H H H H H =⨯=⋅==→=∆-∆∆(%)10104010lg 2062012201212=⨯=⋅=→=∆∆-∆H H H H 0dB8-205020lg 108-H H 20lg 8Δ[C]4dB 8-208020lg 8-H H 20lg8Δ③、[A]2dB502020lg 10H H 20lg 10Δ10[C]14dB508020lg 10H H 20lg 10Δ10②、[A]12dB802020lg H H 20lg Δ0[C]4dB805020lg H H 20lg Δ0①、[B]H H 20lg ΔC B C C A A B C C B A A A C C A B B 21=+==-====-==+=+=+==+=+=+=-===+=-===+=→=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。

1212Z Z Z Z r +-=解：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15%，如果忽略反射损失，试计算该材料的衰减系数。

解：* 试计算5P14SJ 探头在水中的（C L =1500m/s ）的指向角和近场区长度。

0.5%0.0050.9910.99-1Z Z Z -0.990.01-1Z 1Z ==+=+====不钢不钢不钢，设Z r mm dB o o T B B /2.240261590lg 2026lg2021=⨯-=-=α2T6])B [(B α21--=Dλ70θ4λD N 2≈---=解：试计算频率f ＝5MHz ，边长a ＝13mm 的方形晶片，在钢中（Cl ＝5900m/s ）的主声束半扩散角为多少度aλ57θ≈解：已知钢中Cl ＝5900m/s ，水中Cl ＝1480m/s.求、φ20mm 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θ0和未扩散区长度b 各为多少b＝1.64N Dλ70θ4λD N 02--≈--=解：mmmmf C L 1630.34144D N 1.5140.370D 703.0100.510150022063≈⨯===⨯=≈=⨯⨯==λλθλoa mm f c 17.51318.1575718.110510590063=⨯=≈⨯⨯=λθλ＝＝mm N b D mmD N mmf c mmN b D mmD N mmf c 2779.16864.164.1007.220592.0707009.168592.0422042592.06105.231014805.694.4264.164.1026.82036.2707004.4236.242204236.26105.23105900＝＝＝＝水中：＝＝＝＝钢中：⨯=⨯=≈=⨯===⨯⨯=⨯=⨯=≈=⨯===⨯⨯=λθλλλθλλ用、φ20mm 纵波直探头水浸探伤钢板，已知水层厚度为20mm ，钢中C L =5900m/s ，水中C L =1480m/s 。

求钢中近声场长度。

2112C C L N N'-=解：用、φ20mm 纵波直探头水浸探伤铝板，已知铝中近场长度为20mm ，铝中mm C C L D C C L N N mm f C 4.37590014802036.24204'36.2105.210590022112221126322=⨯-⨯=-=-==⨯⨯==λλC L =6260m/s ，水中C L =1480m/s 。

求水层厚度。

解：用、φ20mm 纵波直探头探测厚度为150mm 的饼形锻件，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%高时衰减器读数各为多少dB1212x x 20lgΔ=解：已知x ≥3N ，200mm 处φ2平底孔回波高度为24dB ，求400mm 处φ4平底孔和800mm 处φ2平底孔回波高度各为多少dBmm C C L N N mm f C 84.31480626020-0.592420C C L-4D 0.592102.5101480221222112'6322=⨯⨯==-==⨯⨯==λλdBx x dB x x 5.163.5-2015031502lg 2020lg202020][B 266201501502lg2020lg202020][B 3232312121==⨯⨯+=+=∆+==+=⨯+=+=∆+=122112x φx φ40lgΔ=解：PZT--4的声速C L =4000m/s ，如制作频率为的晶片，晶片厚度应为多少mmL0t L 0t 2f C t f N t 2C tf N =→=→==解：某探头的频率常数Nt=200Hz ·m ，频率f=，求该晶片厚度为多少 解：某探头晶片的波速C L =5740m/s ，晶片厚度t=，求该探头的标称频率为多少解：dBx x dBx x 0lg 4024lg402424][24lg 4024lg402424][800220023113313400220042112212=+=+=∆+==+=+=∆+=⨯⨯⨯⨯φφφφφφmmf C t L 8.0105.221040002630=⨯⨯⨯==mmf N t tf N t t 08.0105.2102006300=⨯⨯===MHzHz t C f f C t L L5105574.02105740226600=⨯=⨯⨯===用IIW 试测定仪器的水平线性，当B 1和B 5分别对准和时，B 2、B 3和B 4分别对准、、，求该仪器的水平线性误差为多少解：用CSK-IA 试块测定斜探头和仪器的分辨力，现测得台阶孔φ50、φ44反射波等高的波峰高h 1=80%，波谷高h 2=25%，求分辨力为多少21lg20h h X =解：用K2探头在CSK--IA 试块上利用R50和R100反射面按水平1∶1调节时基线，两反射波应调在第几格2221K1100K l K 150K l +=+=解：1%100%100.80.08100%8.008.092.56max max =⨯⨯=⨯==-=ba a δdB h h X 102580lg 20lg 2021===4.8921210011007.4421250150221002250=+⨯=+==+⨯=+=Kkl K k l 100%8.0m ax⨯=b a δ用探头径向探测φ500mm 的圆柱形工件，C L =5900m/s ，如何利用工件底波调节500/φ2灵敏度2ffπD 2λx 20lg Δ=解：用探头径向探测φ1000mm 的圆柱形钢工件，C L =5900m/s ，如何利用工件底波调节500/φ4灵敏度B2f 2fx πD 2λx 20lg Δ=解：用探头径向探测400mm 的工件，如何利用150mm 处φ4平底孔调节400/φ2灵敏度122112x φx φ40lgΔ=.45.55.45214.350036.22lg 202lg 2036.2105.21059002263dB dBD x mmf C f L 再用衰减器将增益提高波调至荧光屏基准线，将工件完好处第一次底=⨯⨯⨯==∆=⨯⨯==πλλdBx D x mmf C Bf f L 4.271000414.350036.22lg202lg2036.2105.2105900222263=⨯⨯⨯⨯==∆=⨯⨯==πλλ解：用探头探测500mm 的工件，C L =5900m/s ，探伤中在200mm 处发现一缺陷，其波高比B 1低12dB ，求此缺陷的当量大小为多少解：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4nTH =解： 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”。