单位;瓦/厘米2 (W/cm 2)或 焦耳/厘米2 •秒(J/cm 2 • s )-r =114.纵波斜入射:Sin_ =_=Sin£ =Sin _ =_SC 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;cL1cL1cS1cL2cS2a 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 ■=arcsincL 2C s216. 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 SI17. 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)xa =(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)—衰减系数,dB/m(单程);(B nB 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 262、厚板或粗圆柱体: 2 xa =(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:PPoR s 2P o F sxx220.近场区的长度:NDs4R i F s21.圆晶片辐射的声束半扩散角为: o70° /D22.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 o6.声阻抗:Z =p/u = 帕斯卡( cu/uPa )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 (Z7ZTT7.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 ot =P t/ P 。
(1 r)/Z 1 t/Z 2r =PLP 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 rT72Z 2 Z ! Z 2 Z 1声强透射率:T4Z 1Z 2 2Z 2Z 1T+R=123.矩形波源辐射的纵波声场:波束轴线上的声压:x > 3N 时,P P 0F / X24.矩形波源的近场区的长度为: 25.矩形波源的半扩散角 0:x 方向的半扩散角为: 0 57°—— 2a Y方向的半扩散角为: ° 57° —2b26.近场区在两种介质中的分布:1基于钢中的近场区 N D 2Lc12、基于水中的近场区N ( DsL )—4 2 C 24 22—介质H 钢中波长N 2 —只有介质H 时,钢中近场长度; c 1 —介质I 水中波速; c 2 —介质H 钢中波速27.横波轴线上的声压;P KF S cosK —系数;F S —波源的面积; s2 —第二介质中横波波长; X —轴线上某点至假想波源的距离28.横波声场近场区长度为: s2cos F S coss2cos29.横波声场中,第二介质中的近场区长度 N 为:N N L 2 tan -L 1 -s2 x cos tanF S cos F S —波源的面积; s2 —第二介质中横波波长; L 1 —入射点至波源的距离 L 2 —入射点至假想波源的距离 30.横波半扩散角 1.对于圆片形声源: arcsi n1.22 S2 D S2 700 —022.对于矩形正方形声源: D S . S2 arcs in 2a 31.规则反射体的反射波声压公式:X > 3N 1.平底孔回波声压; P f P x F f P 0F s F f 2 2任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为: x 12 20lg-P f1 P f2 40D f1X 2 D f 2X 12.长横孔回波声压;P f P 0F S ‘D f 任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为: 12 20 lg 电 P f2 10 D 3D f 1 x 23 f 2x 1 3.短横孔回波声压;P fP Q F S l f .D f2 x x ■ 任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为: 12 20 lg f P f 2 10 lg 匕 D f 2 4 X 2 ~4 X 1 P G F S D f 4.球孔回波声压:P f 2 x 2x 任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为: 1220lg P f1P f2 220lg* X 1 D f1 5.大平底面或实心圆柱体回波声压: P B P Q F S 两个不同距离的大平底回波分贝差为: 12 20l g _P BL P B2 20lg t 6.空心圆柱体1.外柱面径向检测空心圆柱体:P B 2.内孔检测圆柱体:P B 2 x \ D P 0 FS D 2 x ' d 注意:以上各种规则反射体的反射波声压公式均未考虑介质衰减,如果考虑介质衰减,则所有公式均应增加 2axe 768P 0:波源的起始声压;F S :探头波源的面积,F S D S /4 : x :反射体至波源的距离。
F f :平底孔缺陷的面积, F fD 2/4:波长,D f :长横孔的直径,Lf :短横孔长度 D:空心圆柱体外经 d :空心圆柱体内径 :介质单程衰减系数,dB/mm32.同距离的大平底与平底孔反射波 dB 差:… P B … 2 x 20lg 击 201^-2 P f D f33.当用平底面的和实心圆柱体曲底面调节灵敏度时,不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为: 2 x 22叫耘2 (X f X B )x f :平底孔缺陷至检测面的距离; X B :锻件底面至检测面的距离 :材质衰减系数;入:波长;D f :平底孔缺陷的当量直径;Bf :底波与平底孔缺陷的反射波分贝差 34.不同平底孔回波分贝差为:12 20lg 巴40lg -f1X 2P f 2 D f2X l2(X 2 X 1)35.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节平底 孔灵敏度时:P BB f2叫2Qg 器 D f X B10lgD 2 (X fXB)d —空心圆柱体的内径;D —空心圆柱体的外径; —外圆径向探测, 内孔凸柱面反射; —内孔径向探测,外圆凹柱面反射;Bf —圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。
36.水浸法波型分析,水层厚度 H = n — 4 37. 管材周向检测纯横波检测条件:c-有 . sin q 钢 38. 纯横波到达内壁条件: 1 2(1 C S2 C-)2.横波检测到管材内壁 sinsin39. 水浸法: ①声透镜: C 1C 1②偏心距:X0.251 R0.458r0.251R <X < 0.458r1 ③水层厚度:H > X S (2 40.采用一次反射法检测时,探头移动区应大于或等于1)采用直射法时,探头移动区应大于或等于 0.75PX S —管中横波声程) ④焦距:F H 1.25P (即 2.5KT ):(即 1.5KT )。
P=2KT 式中:P :跨距,mm ; T :母材厚度,mm ; K :探头K 值; 41.为保证直射波与一次反射波能扫查到焊缝整个截面, K 值应满足下式: ,R 2 X 2 ⑤ F 或 P=2Ttan B B 头折射角,(o )-O a b — a 对于单面焊、上述b 可以忽略不计,则:K > -O T 42按声程调节扫描速度时:当仪器接声程1: n 调节扫描速度时,应采用声程定位法来确定缺陷的位置。
用直射法(一次波)检测发现缺陷时: x f sin 用一次反射法(二次波)检测发现缺陷时 l f x f sin n f sin 2.2rn f sin d f 2T X f cos n f cosx f cos 2T n f cos X f :缺陷的横波声程; f :缺陷波前沿所对的刻度值; :探头的折射角; T:板厚;|f :缺陷的水平距离; d f :缺陷至检测面的深度。
43.按水平调节扫描速度时: 当仪器按水平1: n 调节扫描速度时,应采用水平定位法来确定缺陷的位置。
若仪器按水平 1: 1调节扫描速度时,那么显示屏上缺陷 波前沿所对应的水平刻度值f 就是缺陷的水平距离lf :用直射法(一次波)检测发现缺陷时:l f n f d ffK 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24一次反射法(二次波)检测发现缺陷时: l f n f d f2T 匕K式中K〈:探头的K 值,K=tg44、按深度调节扫描速度时:当仪器按深度 1: n 调节扫描速度时,应采用深度定位法来确定缺陷的位置。
若仪器按深度 1:1调节扫描速度时,那么显示屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值f 就是缺陷的深度d f用直射法(一次波)检测发现缺陷时:d f n fI f Kh f Kn f用一次反射法(二次波)检测发现缺陷时:d f 2T - n fI f Kn f1、超声波的特点:1.方向性好2.能量高3.能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换型转换4.穿透能力强2、超声波检测: 使超声波与工件相互作用,就反射、投射和散射的波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特征测量、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。