超声波声速临界值(计算题)

算题1.在水浸法探伤中，求水/钢的往复透过率T解：Z1=1.5×106Kg/m2s(水温20℃) Z2=45.4×106Kg/m2s(水温20℃)T=4Z1Z2/(Z1+Z2)2=(4x1.5x45.4x1012)/(1.5+45.4)2×1012=0.12=12% 答：水/钢的往复透过率T为12%2.碳素钢和不锈钢的声阻抗差异约为1%，求二者复合界面上的声压反射率。

解：设界面声压反射率为r（r取绝对值）r=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)=(1-0.99)/(0.99+1)=0.005=0.5% 答：二者复合界面上的声压反射率为0.5%。

3.边长为D=10mm的方形晶片，指向角用θ0=57λ/D表示。

试计算探测钢材时，下列探头晶片的指向角：①5MHz10x10、②4MHz12x12、③3MHz15x15、④2MHz20x20解：λ①=(5900x103)/(5x106)=1.18mm；λ②=(5900x103)/(4x106)=1.48mm；λ③=(5900x103)/(3x106)=1.97mm；λ④=(5900x103)/(2x106)=2.95mm，则：①的指向角：θ0=57x1.18/10=6.70；②的指向角：θ0=57x1.48/12=7.030；③的指向角：θ0=57x1.97/15=7.480；④的指向角：θ0=57x2.95/20=8.4104.当声压比为下列数值时，计算dB值。

（不可用图表及计算尺）①8、②400、③20、④0.8、⑤1000解：如用分贝表示两数值之比P/Q，则数值A=20lg（P/Q）① A=20lg8=60lg2=18dB；② A=20lg400=40lg20=52dB；③ A=20lg20=20(lg2+lg10)=26dB；④ A=20lg0.8=20(lg8+lg10-1)=-2dB；⑤ A=20lg1000=60lg10=60dB5.5P20x10 45°的探头有机玻璃楔块内声速为2730m/s，被检材料（低碳钢）中声速为3230m/s，求入射角α。

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<f<20000Hz次声波频率：f<20Hz金属材料超声波检测常用频率：0.5~10MHz机械振动：谐振动方程：阻尼振动方程：受迫振动方程：机械波主要物理量：平面波波动方程：柱面波波动方程：球面波波动方程：无限大固体介质中声速纵波：横波：表面波：同一介质中:>>：：=1.8:1:0.9 细长棒中纵波波速：钢中波速：水中波速：有机玻璃波速：液体、气体中纵波声速：超声场特征值声压：声压幅值：质点振动速度：声阻抗：声强：声强级（贝尔）：分贝差（dB）：奈培（NP）：1NP=8.68dB 1dB=0.115NP 单一平面反、透射率声压：声强：T+R=1 t-r=1声压往复透射率：超声波倾斜入射界面纵波折反射定律：第一临界角：第二临界角：横波折反射定律：第三临界角：有机玻璃/钢临界角：αⅠ=27.6°αⅡ=57.7°αⅢ= 33.2°平面波在曲界面上的反射平面波入射球面时，曲面轴线上的反射声压： ,f=r/2平面波入射到柱面时，曲面轴线上的反射声压： ,f=r/2 平面波在曲界面上的反射平面波入射球面透镜时，曲面轴线上的反射声压：,f=r/2平面波入射到柱面透镜时，曲面轴线上的反射声压：,f=r/2超声波衰减薄板（t<200mm）工件衰减系数：厚>200mm板材及轴类件衰减系数：纵波发射声场圆盘波源近场区长度：波速指向性和半扩散角半扩散角：波束未扩散区：矩形波源的纵波声场YOZ半扩散角：XOZ半扩散角：矩形波源的近场区长度：纵波近场区在两种介质中分布水/钢近场区：基于钢计算基于水计算规则反射体平底孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降12dB平底孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高12dB长横孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降9dB长横孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高3dB短横孔直径和长度一定，距离增加一倍，其回波下降12dB 短横孔直径和距离一定，长度增加一倍，其回波上升6dB 短横孔长度和距离一定，直径增加一倍，其回波升高3dB 球孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降12dB球孔距离不变，直径增加一倍，其回波上升6dB大平底面距离增加一倍，其汇报下降6dB。

八年级物理超声波测速计算题假设超声波的速度为340米/秒。

1. 问题：如果超声波在水中传播，水的声速为1480米/秒，超声波经过0.03秒后返回到发射器。

求水中的距离。

解答：超声波的往返时间为0.03秒，这个时间包括了声波从发射器到物体的距离、物体的反射和声波从物体返回到发射器的距离。

由于超声波在水中的速度为1480米/秒，超声波的往返时间0.03秒可以分为两个部分：从发射器到物体的距离所需的时间以及从物体返回到发射器所需的时间。

设物体到发射器的距离为x米。

根据速度等于距离除以时间的公式，可以得出x/1480 + x/1480 = 0.03将两个分数相加并求解方程，可以得到2x/1480 = 0.03将方程两边同时乘以1480，可以得到2x = 1480 * 0.03解得 x = 22.2所以在水中的距离为22.2米。

2. 问题：如果超声波在铁中传播，铁的声速为5130米/秒，超声波经过0.04秒后返回到发射器。

求铁中的距离。

解答：超声波的往返时间为0.04秒，这个时间包括了声波从发射器到物体的距离、物体的反射和声波从物体返回到发射器的距离。

由于超声波在铁中的速度为5130米/秒，超声波的往返时间0.04秒可以分为两个部分：从发射器到物体的距离所需的时间以及从物体返回到发射器所需的时间。

设物体到发射器的距离为x米。

根据速度等于距离除以时间的公式，可以得出x/5130 + x/5130 = 0.04将两个分数相加并求解方程，可以得到2x/5130 = 0.04将方程两边同时乘以5130，可以得到2x = 5130 * 0.04解得 x = 205.2所以在铁中的距离为205.2米。

超声检测公式及计算题*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。

fcλλf 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？s 2l 1C sinβC sinαtgβK =--=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 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==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：*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======0.942.442.4)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：*1.11 示波屏上有一波高为满刻度的100%，但不饱和。

精品 文 档有关超声波测速的几个典型题1．如图所示，在京昆高速公路266 km 处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B 为测速仪，A 为汽车，两者相距355 m ，此时刻B 发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B 接收到反射回来的超声波信号时，A 恰好停止，且此时A 、B 相距335 m ，已知声速为340 m/s 。

（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h ，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？答案：（1）10m/s 2；（2）v 0 = 72 km/h ，合法。

解析：（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示。

设超声波往返的时间为2 t ，汽车在 2 t 时间内，刹车的位移为2221）（t a x ==20m 当超声波与A 车相遇后，A 车继续前进的时间为t ，位移为2221at x ==5m 则超声波在2 t 内的路程为2×（335+5）m = 680 m ， 由声速为340 m/s ，得t = 1 s ，解得汽车的加速度a = 10 m/s 2（2）由A 车刹车过程中的位移 av x 22=解得刹车前的速度 v 0 = 20 m/s = 72 km/h 车速在规定范围内，是合法的。

2．在高速公路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。

“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。

下图甲中仪器A 和B 通过电缆线连接，B 为超声波发射与接收一体化装置，仪器A 能够将装置B 发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。

现固定装置B ，并将它对准直线匀速行驶的小车C 的尾部，使其每隔固定时间T 0发射一短促超声波脉冲，下图乙中幅度较大的波形。

反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中T 0和△T 为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0，求小车的速度大小。

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。

fcλλf 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？==l1s2sin 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）（）（mm f C mm f C S S L L 55.110210310015.31021063006363=⨯⨯===⨯⨯==λλsm kg c Z ⋅⨯≈⨯==26/104.219001270ρ01211211149)4.63sin 32002700(sin sin sin sin sin 4.632≈⨯=⋅=→====----）（βαβαβS L S L C C C C tg K tg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？s 2l 1C sinβC 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======0.942.442.4)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））ββββββαβββ1H 20lgΔ=解：*1.11 示波屏上有一波高为满刻度的100%，但不饱和。

有关超声波测速的几个典型题 1．如图所示，在京昆高速公路266 km 处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B 为测速仪，A 为汽车，两者相距355 m ，此时刻B 发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B 接收到反射回来的超声波信号时，A 恰好停止，且此时A 、B 相距335 m ，已知声速为340 m/s 。

（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h ，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？答案：（1）10m/s 2；（2）v 0 = 72 km/h ，合法。

解析：（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示。

设超声波往返的时间为2 t ，汽车在 2 t 时间内，刹车的位移为2221）（t a x ==20m 当超声波与A 车相遇后，A 车继续前进的时间为t ，位移为2221at x ==5m 则超声波在2 t 内的路程为2×（335+5）m = 680 m ，由声速为340 m/s ，得t = 1 s ，解得汽车的加速度a = 10 m/s 2（2）由A 车刹车过程中的位移 a v x 220= 解得刹车前的速度 v 0 = 20 m/s = 72 km/h 车速在规定范围内，是合法的。

2．在高速公路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。

“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。

下图甲中仪器A 和B 通过电缆线连接，B 为超声波发射与接收一体化装置，仪器A 能够将装置B 发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。

现固定装置B ，并将它对准直线匀速行驶的小车C 的尾部，使其每隔固定时间T 0发射一短促超声波脉冲，下图乙中幅度较大的波形。

反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中T 0和△T 为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0，求小车的速度大小。

八年级物理超声波测速计算题1.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在介质中的传播速度为1700m/s，求该介质的折射率。

答案：折射率=传播速度/空气中的传播速度=1700m/s/340m/s=52.问题：一个超声波从空气射入水中，入射角为30°，已知水的折射率为4/3，求折射后的角度。

答案：折射角=arcsin(折射率*sin(入射角))=arcsin((4/3)*sin(30°))≈48.59°3.问题：一个超声波在某介质中的频率为200kHz，传播距离为2m，求该超声波的波长。

答案：波长=传播速度/频率=传播距离/周期数=2m/(200,000Hz)=0.01m4.问题：一个超声波在某介质中的频率为100kHz，波长为0.02m，求该超声波的传播速度。

答案：传播速度=波长*频率=0.02m*(100,000Hz)=2000m/s5.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在水中的传播速度为1480m/s，求该介质的折射率。

答案：折射率=传播速度/空气中的传播速度=1480m/s/340m/s≈4.356.问题：一个超声波从水中射入玻璃中，入射角为60°，已知玻璃的折射率为1.5，求折射后的角度。

答案：折射角=arcsin(折射率*sin(入射角))=arcsin(1.5*sin(60°))≈71.57°7.问题：一个超声波在某介质中的频率为10kHz，传播距离为0.5m，求该超声波的波长。

答案：波长=传播速度/频率=传播距离/周期数=0.5m/(10,000Hz)=0.05m8.问题：一个超声波在某介质中的频率为50kHz，波长为0.04m，求该超声波的传播速度。

答案：传播速度=波长*频率=0.04m*(50,000Hz)=2000m/s9.问题：一个超声波在空气中的传播速度为340m/s，如果超声波在铝中的传播速度为6400m/s，求该介质的折射率。

超声检测计算公式及习题超声检测公式及计算题武玉林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 o试计算2MHz 声波在铝中的纵、横波波长。

C ——f解：_ Q 6300 xlO3 + 、2/ =—= -------- = 3.15( mm)f 2xl06:C3100xl(Ps= ―— = ---- = 1.5 5( nun)f 2xl06*1.2甘油的密度为1270kg/m3,纵波声速为1900m/s,计算其声阻抗。

z- pc解:z = pc = 1270x1900 «2.4xio6^g/w2-s1.4 5P20X10K2 探头，楔块中声速C L1=2700m/s,C S2=3200m/s,求探头入射角为多少度?5 C s2解：/? = Z g-I^=Zg-,2 = 63.40Ql C S2 C S2=sin-1 (^^-x sin 63.4) « 49°32001. 8已知钢中C sw=3200m/s,某硬质合金中，C stt=4000m/s,铝中Cs怡=3080m/s,求用探测钢的KI. 0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少?sin a sin (3 C 11C s2解：设入射角为G ,楔块中声速为C L 有 在钢中，：钢二 tg 1K = tg11.0 二 45° sin ： sin ］钢 sin ］硬 sin ］铝 C L 有 C S 钢C S 硬C S 铝R . -1/CS硬• R 、. -1/4000* . “°、c —0 硬=sin ( sin 钢)二 sin ( sin 45 ) = 61.1CS 钢3230K 硬二 tg 硬二 tg61.10= 1.8 sin ： sin :钢 sin '硬 sin '铝 C L 有C S 钢C S 硬C S 铝K 铝二 tg 铝二 tg42.40= 0.91.10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 ?［铝二 sin_〔（三^铝 sin :钢）二 C S 钢 sin 怦 3230sin 45°) = 42.4°H1 △二 20lgH2解：H△二20lg 1 >H2H 50①、[B] = 0 △B = 20lg B二20lg 4dBB HA 80H 20[C] = 0 0 二 20lg—C二20lg 12dB80HA②、[A] = 10「10 20lg H A 二10 20lg80二14dBA HB 50H 20[C] = 10 「10 20lg C = 10 20lg 2dB50HBH 80③、[AH △A-8 = 20lg A-8 = 20lg —-8 = 4dBA H C20H 50*1.11 示波屏上有一波咼为满刻度的100%但不饱和。

声波的频率和波速练习题音调和音速声音在空气中传播时，会以波的形式传输，这种波被称为声波。

声波的频率和波速是声音的重要特性，它们直接影响到声音的音调和音速。

本文将针对声波的频率和波速进行练习题的介绍和解答，帮助读者更好地理解声音的性质。

一、频率练习题1. 某声波的频率为200 Hz，求其周期是多少？已知的声速为343m/s。

解答：声波的频率和周期之间存在着如下关系：频率 = 1 / 周期。

根据这个关系，可以得出周期 = 1 / 频率。

代入题目中给出的频率200 Hz，可以得到周期 = 1 / 200 = 0.005 s。

2. 声波的频率为1000 Hz，求其周期是多少？已知的声速为340 m/s。

解答：根据上述关系，可以得出周期 = 1 / 频率。

代入题目中给出的频率1000 Hz，可以得到周期 = 1 / 1000 = 0.001 s。

3. 某声波的频率为500 Hz，求每秒钟内通过某点的声波个数。

解答：每秒通过某点的声波个数等于该点处声波的频率。

根据题目中给出的频率500 Hz，可以得到每秒钟通过该点的声波个数为500个。

二、波速练习题1. 声波在空气中传播的速度为343 m/s，问当声音的波长为1 m时，求其频率是多少？解答：声波的波速、频率和波长之间满足如下关系：波速 = 频率×波长。

根据这个关系，可以得到频率 = 波速 / 波长。

代入题目中给出的波速343 m/s和波长1 m，可以得到频率 = 343 / 1 = 343 Hz。

2. 以343 m/s的速度传播的声波，其波长为0.5 m，求其频率是多少？解答：根据上述关系，可以得到频率 = 波速 / 波长。

代入题目中给出的波速343 m/s和波长0.5 m，可以得到频率 = 343 / 0.5 = 686 Hz。

3. 某声波的波速为340 m/s，频率为1000 Hz，请计算其波长是多少。

解答：根据上述关系，可以得到波长 = 波速 / 频率。

2.用2.5MHz20mm 直探头对钢材进行超声波探伤，求此探头的近场区长度和指向角的角度 解：设钢中纵波波速5900米/秒，则该探头在钢中波长λ=5.9/2.5=2.36mm ，近场区长度N=D 2/4λ=202/4*2.36=42.37mm 由指向角θ=arcsin(1.22λ/D)=8.27°3.用水浸法聚焦探头垂直探伤法检验Φ36x3mm 钢管，已知水层距离为15mm 时，声束焦点与钢管轴心重合，求有机玻璃声透镜的曲率半径？答：有机玻璃声透镜的曲率半径=15.3mm 多少？5.如下图所示，探头为tgβ=2，用仪器与钢试块比较，测得探头中S=10mm ，计算探头中a 和b 的长度。

解：因为仪器中测得的S 值是相当于钢中的S 值，所以要将S 钢换算成S 有机玻璃,即:S 有机玻璃/C L 有机玻璃=S 钢/C S 钢，S 有机玻璃=S 钢·C L 有机玻璃/C S 钢=10x2.7/3.2=8.4另外tgβ=2，β=63.4°，sinα=C L 有机玻璃·sinβ/C S 钢=2.7·sin63.4°/3.2=0.754，α=48.97°，因此：a=cosα·S 有机玻璃=cos48.97°·8.4=5.5mm b=sinα·S 有机玻璃=sin48.97°·8.4=6.3mm答：a=5.5mm ，b=6.3mm6.用有机玻璃做球面声透镜的聚焦探头,若探头直径为Φ20mm ，水中焦距f=100mm ，求声透镜的球面半径r 值。

解：已知C 有=2700米/秒，C 水=1450米/秒，f=100mm ，由f=r[C 1/(C 1-C 2)]，可求得r=46.5mm8.在前沿长度为10毫米，tgβ分别为1、2、2.5的三种斜探头中，哪个适合用于上宽度24mm ，下宽度22mm ，上加强高5mm ，下加强高3mm ，板厚25mm 的平钢板对接焊缝检测？并求出所需要的探头扫查范围，若在声程120mm 处（已扣除斜楔声程）发现一个缺陷，求缺陷的水平及深度位置。

有关超声波测速的几个典型题1．如图所示，在京昆高速公路266 km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B为测速仪，A为汽车，两者相距355 m，此时刻B发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距335 m，已知声速为340 m/s。

（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？答案：（1）10m/s2；（2）v0 = 72 km/h，合法。

解析：（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示。

设超声波往返的时间为2 t，汽车在 2 t时间内，刹车的位移为=20m 当超声波与A车相遇后，A车继续前进的时间为t，位移为=5m则超声波在2 t内的路程为2×（335+5）m = 680 m，由声速为340 m/s，得t = 1 s，解得汽车的加速度a = 10 m/s2（2）由A车刹车过程中的位移解得刹车前的速度v0 = 20 m/s = 72 km/h 车速在规定范围内，是合法的。

2．在高速公路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。

“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。

下图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A能够将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。

现固定装置B，并将它对准直线匀速行驶的小车C的尾部，使其每隔固定时间T0发射一短促超声波脉冲，下图乙中幅度较大的波形。

反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中T0和△T为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，求小车的速度大小。

\答案：解析：超声波两次与汽车相遇时，汽车前进的距离为前进该距离所用时间为所以3．如图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。

超声波检测理论复习题计算题2.1铝(Al)的纵波声速为6300m／s，横波声速为3100m／s，试计算2MHz的声波在铝中的纵、横波波长？（3.5m m；2.55mm）2.2甘油的密度为1270kg／m3，纵波声速为1900m／s，试计算其声阻抗？（2.4×106kg/m2s）2.3 5P20×10K2斜探头，楔块中声速C=2700m／s，钢中声速C L2＝5900m/s；C S2＝3200m／s，求探头入射角为多少度？（49°）2.4某种耐磨尼龙材料的声速C L＝2200m／s，如用该材料作斜探头楔块．检验钢焊缝（C L＝5900m／s、C S＝3200m/ s），试计算第一，第二临界角各为多少度？( 22°；43.5°）2.5已知有机玻璃中纵波波速C L＝2730m/s．钢中纵波波速C L＝5900m/s，横波波速C S＝3230m／s。

求纵波顷斜入射到有机玻璃/钢界面时的αⅠ和αⅡ。

（27.6°；57.7°）2.6已知钢中C S＝3230m／s，某硬质合金中C S＝4000m／s，铝中C S＝3080m/s，求用探测钢的K1横波探头探测该硬质合金和铝时的实际Κ值为多少？（1.8；0.9）2.7已知钢中C l＝5900m／s，C s＝3230m/s，水中C l＝1480m／s，超声波倾斜入射到水／钢界面。

①求＝10°时对应的和βS，（43.8°；22.3°）②求βS＝45°时对应的αL和βL（18.9°；无）③求αⅠ和αⅡ（l4.5°；27.3°）2.8已知超声波探伤仪示波屏上有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），那么B，C波高各为多少dB？（－4分贝；－12分贝）②设B波为基准（10dB），那么A、C波高各为多少dB‘？（14分贝；2分贝）③设C波为基准（－8dB），那么A、B波高各为多少dB？（4分贝；0分贝）2.9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l0％？（20分贝）2.10示波屏上有—波高为80mm，另一波高比它低16dB、问另一波高为多少mm？（12.7mm）2.11示波屏上有一波高为40％，若衰减12dB以后该波高为多少？若增益6dB以后波高又为多少？（10％；80％）2.12超声波垂直人射至水／钢界面，已知水的声速C L1＝l500m／s，钢中声速C L2＝5900m／s，钢密度ρ＝7800kg／m3，试计算界面声强透过率？（0.l2）2.13不锈钢与碳素钢的声阻抗约差1％．试计算超声波由不锈钢进人碳钢时，复合界面上的声压反射率。

1. 已知钢中C L =5900m/s,求2.5P20Z 探头探测钢时,超声波发射声场的近场区长度N 、半扩散角θ0和未扩散区长度b 各为多少?解:mmN b D mm D N o o 5.694.4264.164.13.82036.270704.4236.2420422=⋅======⋅==λθλ 答:近场区长度为42.4mm.半扩散角为8.3°.未扩散区长度为69.5mm.2. 现要进行铝合金焊缝的超声波检测,探头晶片直径为14×14,探头K 值为1.5,如何挑选一个能便于水平1:1调节的铝合金半圆试块(C S 钢=3230m/s,C S 铝=3080m/S.四舍五入取整数).解:由于用于水平1:1调节扫描比例.故试块R 第一次回波的水平距离设计为30mm 是最佳的.这样第二个回波的水平距离就是90mm,将达到充分利用荧光屏宽度,提高调节精度的目的.1. 先求出铝的折射角793.0323030803.56sin sin sin sin sin =⋅=⋅=∴=o C C C C 钢铝钢铝铝铝钢钢ββββ2.再求出铝半圆试块的半径R根据半圆试块的回波规律和按水平1：1调节扫描比例的要求,则将半圆试块第一个回波的水平距离调至3格,第二个回波调至9格,是最佳设计,故计算铝半圆试块半径时应用水平距离L=30来代入: mm L R 38793.030sin ≈==铝水平距离β 答:铝合金半圆试块的半径为38mm.1. 已知有机玻璃中纵波速度C L =2730m/s,钢中纵波速度C L =5900m/s,钢中横波速度C=3230m/s.求纵波倾斜入射到有机玻璃/钢界面时的第一临界角α和第二临界角α 解: oS L II o l L I c c c c 7.5732302730sin sin 6.2759002730sin sin 12111211======----αα 答:第一临界角为27.6°,第二临界角为57.7°2. 用单探头接触法横波探伤外径为300mm 厚60mm 的大口径钢管时,应选用折射角为多少的探头?解:答:应选用折射角为36.9°1.用2MHz,φ24直探头,测定厚度为70㎜的钢铸件的材质衰减系数,已知B 2波为100%示波屏高度,B 4波为10%波高,每次反射损失为1dB,求此铸件的衰减系数(单程).解:mm dB dB dB N B B mm N mm D N /043.070)24(212610100lg 20:,64.1.808.4864.164.1;8.482/9.542444222=⋅-⋅--==⋅==⋅==ααλ可用下式计算故衰减系数的声程均大于和据题意答:此铸件的衰减系数为0.043dB/mm.1. 用纵波探头检测厚度为100㎜和400㎜的平底锻件,若后者检测面粗糙,与前者耦合差2dB,材质衰减均为0.02 dB/㎜(双程),今将前者底面回波调至满幅(100%)高,则后者底面回波应多高?解:声程差:ΔdB 1=20lg(400/100)=12dB ;耦合差: ΔdB 2=2dB ;材质衰减差: ΔdB 3=α(B 2-B 1)=0.02 dB/㎜(400-100)=6dB故 400/B 波幅 = 100/B 波幅-ΔdB 1-ΔdB 2-ΔdB 3=100/B 波幅-12dB -2dB-6dB= 100/B 波幅-20dB %1010%100/40020/100/400lg202020=⋅=∴-=-波幅即B dB BB ： 答:后者底面回波为满幅的10%.1.已知有机玻璃中纵波声速C 1＝2730m/s ，钢中纵波声速C L ＝5900m/s ，钢中横波声速C S ＝3230m/s ，求第一和第二临界角？（5分）解：os l II ol l c c c c 57.732302730sin sin 27.659002730sin sin 1-211-1-211-I =====αα＝答：第一临界角为27.6o ；第二临界角为57.7O2.用4P20直探头检测厚度为350㎜的锻钢件，要求≥φ3的当量缺陷不漏检，利用工件底面如何校正检测灵敏度？解：dB S dB B31.333.143505.9/42lg 202lg 2022=⋅⋅⋅==∆πφλ 答:(1)在工件完好部位将底波调整至基准波高度（如满屏的80%）（2）再增益31.3dB,则探测灵敏度校正符合要求。