超声123试题答案

超声检测（一、二、三章）

姓名 日期 分数 评卷人

一、是非题（正确者打Ｏ，错误者打Ｘ，每题1.5分，共30分）：

1、 质点完成五次全振动所需要的时间，可以使超声波在介质中传播五个波长的距离(o) 2、 横波是在液体中传播的唯一声波。（X）

3、 材料的声阻抗用来确定界面上透过和反射声能的相对数量。（ o ） 4、 换能器频率与芯片厚度有关，芯片越薄频率越高。（ 0 ） 5、 在均匀的超声波束的远场中，声束中心线上的声压强度最高。（ o ） 6、 在直径一定的情况下，当芯片频率提高时，声束扩散角将减小。（ o ） 7、 在同一固体介质中,纵波的传播速度为常数(o) 8、 在同一固体介质中,横波的传播速度为常数(o) 9、 水中声速与钢中的纵波声速之比为1：4。（ o ）

10、垂直探伤时，工件上下表面不平行会发生底波反射降低或消失。（ o ） 11、对锻件等声衰减大的工件进行探伤时应选用频率低的探头( o ) 12、K1探头的声波入射角是45°（ X ）

13、有机玻璃声透镜水浸聚焦探头,透镜曲率半径越小,焦距越大(O)

14、超声波在异质界面上倾斜入射时,同一波型的声束反射角大于入射角(X)

15、为了在试件中得到纯横波,斜探头透声斜楔材料的纵波速度应大于被检试件中的纵波速度(X)

16、在同种固体材料中,纵,横波声速之比为常数(o) 17、粗糙的表面会使缺陷的回波高度减小。（ o ）

18、根据公式：C=λ·f 可知声速C与频率f成正比，因此同一波型的超声波在高频

时传播速度比低频时大(X)

19、声速主要取决于材料的密度和弹性模量。（ o ）

20、波在传播过程中遇到远小于波长的障碍物时，就会发生绕射现象( O )

二、选择题（将正确的选项填在括号内，每题1.5分，共30分）

1、 用入射角度为52°的斜探头探测方钢，下图中哪一个声束路径是正确的？（斜楔为

有机玻璃CL=2730）（d）

2、 超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于（b）：

a.20赫 b.20千赫 c.2千赫 d.2兆赫

3、 缺陷反射的超声能量的大小取决于：（ D ）

A、缺陷尺寸； B、缺陷方向； C、缺陷类型； D、以上都；

4、 切变波超声检测最普遍的应用之一是：（ A ）

A、检查焊缝、管材中的缺陷； B、测定金属制件的弹性性质； C、检查厚板中的分层缺陷； D、测量薄板厚度；

5、超声波在介质中的传播速度就是（a）：

a.声能的传播速度 b.脉冲的重复频率 c.脉冲恢复速度 d.物质迁移速度

6、纵波以20°入射角自水中入射至钢中，右图中哪个声束路径是正确的？（d）

7、超声波的波长：（B）

A、与速度和频率成正比； B、与速度成正比，与频率成反比； C、等于速度和频率的乘积； D、与速度成反比，与频率成正比；

8、一般来说，探测对接熔焊缝中与焊缝平行的缺陷的最好的超声探伤方法是：（ D ） A、表面波接触法探伤； B、纵波接触法探伤； C、表面波液浸法探伤； D、横波探伤；

9、超声波从水中通过曲表面进入金属工件时，声束在工件中将（d） a.具有对称型相速度

b.具有入射纵波的相速度 c.不受零件几何形状影响

d.收敛（如果工件表面为凹面）或发散（如果工件表面为凸面）

10、决定超声波在界面上的相对透过率和反射率的是（c）： a.声衰减 b.声速 c.声阻抗 d.声频率

11、在两种不同材料的界面上，声阻抗差可能会引起（A、c） a.入射能量在界面上全部反射 b.声波被吸收 c.声能分为透射波与反射波两部分 d.折射

12、在小工件中，声波到达底面之前，由于声束扩散，在试件侧面可能产生（c） a.多次底面反射 b.多次界面反射 c.波型转换 d.入射声能的损失

13、直探头探测厚度250mm和500mm的两个饼形试件，若后者探测面粗糙且与前者

耦合差为5dB，两者的材质双声程衰减均为0.004dB/mm，当前者的底面回波调至示波屏满幅的80%时，后者的底面回波应为示波屏满幅的（c） a.5% b.10% c.20% d.40%

14、在同种固体材料中,纵波声速CL,横波声速CS,表面波声速CR之间的关系是(c)

a.CR＞CS＞CL b.CS＞CL＞CR c.CL＞CS＞CR d.以上都不对

15、下列哪种频率的声波衰减损耗最大：（ D ）

A、 1.0MHZ； B、 2.25MHZ； C、 5.0MHZ； D、 10MHZ；

16、超声波传播过程中,遇到尺寸与波长相当的障碍物时,将发生(b)

a.只绕射,无反射 b.既反射,又绕射 c.只反射,无绕射 d.以上都可能

17、超声波垂直入射到异质界面时,反射波与透过波声能的分配比例取决于(c)

a.界面两侧介质的声速 b.界面两侧介质的衰减系数 c.界面两侧介质的声阻抗 d.以上全部

18、检验钢材用的60°斜探头,探测铝材时,其折射角(C):

a.大于60° b.等于60° c.小于60° d.以上都可能

19、凹面缺陷会使：（ B ）

A、 通过零件的声波发散；

B、 使反射声束会聚于一点，该点位置是由缺陷表面曲率决定的； C、 使超声波的波型增加； D、 以上都不对；

20、有机玻璃斜楔的CL=2650m/s,钢工件的CS=3100m/s和CR=2850m/s,用瑞利波检测

时的最佳入射角是(b) a.68.4° b.58.7° c.25.5° d.66.8°

三、问答题（每题5分，共15分） 1、何谓超声波？它有哪些重要特性？

答：频率高于20000Hz的机械波称为超声波。重要特性：①超声波可定向发射，在介质中沿直线传播且具有良好的指向性。②超声波的能量高。③超声波在界面上能产生反射，折射和波型转换。④超声波穿透能力强。

2、何谓超声波声场？超声波声场的特征量有哪些？

答：充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，称为超声波声场。描述超声波声场的物理量即特征量有声压、声强和声阻抗。

声压：超声波声场中某一点在某一瞬时所具有的压强P与没有超声波存在时同一点的静压强P之差，称为该点的声压。

声强：单位时间内通过与超声波传播方向垂直的单位面积的声能，称为声强。常用I

表示。 声阻抗：介质中某一点的声压P与该质点振动速度V之比，称为声阻抗，常用Z表示，声阻抗在数值上等于介质的密度与介质中声速C的乘积。

3、什么是超声波的衰减？引起超声衰减的主要原因有哪些？

答：超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。衰减的主要原因：

①扩散衰减：由于声束的扩散，随着传播距离的增加，波束截面愈来愈大，从而使单位面积上的能量逐渐减少。这种衰减叫扩散衰减。扩散衰减主要取决于波阵面的几何形状，与传播介质的性质无关。②散射衰减：超声波在传播过程中，遇到由不同声阻抗介质组成的界面时，发生散射（反射、折射或波型转换），使声波原传播方向上的能量减少。这种衰减称为散射衰减。材料中晶粒粗大（和波长相比）是引起散射衰减的主要因素。③吸收衰减：超声波在介质中传播时，由于介质质点间的内磨擦（粘滞性）和热传导等因素，使声能转换成其他能量（热量）。这种衰减称为吸收衰减，又称粘滞衰减。

散射衰减，吸收衰减与介质的性质有关，因此统称为材质衰减。

四、计算题：（每题5分，共15分）

1、 有一厚度为400mm的饼形锻件，要求探伤灵敏度为h=400mm、Φ4mm平底孔，当用底

波调节灵敏度时，①底波应调至多少dB？②若在100mm处发现波高24dB的缺陷，该缺陷的当量直径为多大？（使用2.5MHz、Φ20mm的直探头） 解：

??C/f?5900/2.5*106?2.36mmD2202N???42.4mm4?4*2.363N?3*42.4?127.2mm?3N?400?可以使用计算法。400mm处?4平底孔与大平底的dB差为：p0FsFf222FfP孔?X?dB＝20lg＝20lg?20lgp0FsP平?X2?X2*4??20lg??31.5dB2.36*400p0FsFf100Ff1002?2X1002X100?dB?20lg?20lgp0FsFf400Ff400222X?X400400Ff1002100?20lg?24dB4??4002Ff100242100?1020?Ff100?101.2*4??4??1002400240024?1.222Ff100?10**100?12.44mm400212.44D100?*2?3.98mm?

答：①底波应提高31.4dB。②该缺陷的当量直径为Φ4mm

2、对100mm厚钢焊缝，GB11345标准B级判废线为φ3×40-4dB；JB4730标准为φ2×40-8dB。假设一缺陷正好达到GB11345判废线，按JB4730验收此缺陷是否合格？ 解：

3、 用φ20，2.5P探头探测厚400mm锻件时，以大平底面调节φ2灵敏度，探伤中300mm处发现一缺陷波：（α＝0.005dB/mm）

1） 若缺陷波低于底波10dB，缺陷当量是多少？ 2） 若缺陷波高于底波10dB，缺陷当量是多少？

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