《超声检测技术》
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通用技术部分一.使用2.5PΦ14 00纵波直探头检测厚度300mm锻件,简答如何调整检测范围(全国80%以上检测人员的调整方法都是错误的)?答:检测范围是300mm+10mm;※检测锻件,很多检测人员将底波调整到屏幕中间位置,会带来什么问题?二.使用2.5P13×13K2.5斜探头检测厚度20mm焊缝,扫描基线代表深度,简答如何调整检测范围?答:40mm+10mm;三.以下两图为钢板表面存在的折叠缺陷,其危害是容易形成应力集中源,在折叠部位容易引起钢板局部断裂。
由于钢板表面可能存在锈蚀、氧化皮、油污等物质,一些折叠缺陷目视观察不到,需要用超声检测方法检出。
折叠缺陷也存在于无缝钢管,筒形锻件与轴类锻件的表面。
折叠缺陷在钢板,无缝钢管,筒形锻件与轴类锻件等制造企业是不允许存在的缺陷。
依据折叠缺陷的上述性质,回答以下问题。
1.制造企业不允许存在的缺陷,无损检测行业是否允许存在?原因是什么?答:绝对不允许存在!答:检测人员为什么要将质量责任留给自己呢(有些三级人员认为应该考虑制造成本,检测人员应该考虑的是检测成本与缺陷检出率)?2.如果折叠缺陷是不允许存在的缺陷,质量评级应该如何评定?答:容易引起工件局部断裂的缺陷应该评为最差级。
3.针对轴类锻件而言,出现折叠缺陷是否允许修复?原因是什么?答:绝对不允许修复!答:修复点几何形状不可能规则,都会形成新的应力集中源。
4.折叠缺陷面积小于声场面积时,检测过程中如何识别折叠缺陷的存在?图1无折叠缺陷回波显示示意图图2 面积较小折叠缺陷回波显示示意图答:无折叠缺陷存在,组合始波与底波如图1所示。
存在面积小于声场截面积的折叠缺陷,图2组合始波与底波都发生明显变化。
5.折叠缺陷面积大于声场面积时,检测过程中如何识别折叠缺陷的存在?答:参考上图,折叠缺陷面积大于声场截面积,组合始波严重变宽,底波消失。
四. 纵波直探头有多少种检测系统(由仪器、探头、试块构成)的调整方法?答:1.纵波回波高度法检测系统调整2.纵波曲线法检测系统调整3.纵波工件底波法检测系统调整4.纵波AVG曲线法检测系统调整5.纵波双晶直探头回波高度法检测系统调整6.纵波双晶直探头曲线法检测系统调整五.斜探头检测系统有多少种调整方法?答:1.横波圆弧法检测系统调整2.横波外圆双弧单孔法检测系统调整3.横波外圆双孔法检测系统调整4.横波内圆双孔法检测系统调整5.横波(纵波)斜探头双孔法检测系统调整6.表面波/爬波检测系统调整六.已检测厚度1200mm的饼型锻件为例,由于锻件的体积与重量较大,不具备翻动的条件(只有上表面与侧面可以构成检测面)。
超声检测技术要求1.1检测人员1.1.1超声检测人员的一般要求应符合NB/T 47013.1的有关规定。
1.1.2超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识,应熟悉被检工件的材质、几何尺寸及透声性等,对检测中出现的问题能作出分析、判断和处理。
1.2检测设备和器材1.2.1仪器和探头产品合格证明超声检测仪器产品质量合格证至少应给出预热时间、低电压报警或低电压自动关机电压、发射脉冲重复频率、有效输出阻抗、发射脉冲电压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度(采用方波脉冲作为发射脉冲的)以及接收电路频带等主要性能参数;探头应给出中心频率、带宽、电阻抗或静电容、相对脉冲回波灵敏度以及斜探头声束性能(包括探头前沿距离(入射点)、K值(折射角僻)等)主要参数。
1.2.2检测仪器、探头和系统性能1.2.2.1检测仪器采用A型脉冲反射式超声检测仪,其工作频率按-3dB测量应至少包括为0.5MHz〜10MHz频率范围,超声仪器个性能的测试条件和指标要求应满足附录A的要求并提供证明文件,测试方法按68/1 27661.1的规定。
1.2.2.2探头圆形晶片直径一般不应大于40mm,方形晶片任一边长一般不应大于40mm,其性能指标应符合附录B的要求并提供证明文件,测试方式按68/1 27661.2的规定。
1.2.2.3仪器和探头的组合性能1.2.2.3.1仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区(仅限直探头)和远场分辨力。
1.2.2.3.2以下情况时应测定仪器和探头的组合性能:a)新购置的超声检测仪器和(或)探头;b)仪器和探头在维修或更改主要部件后;c)检测人员有怀疑时。
1.2.2.3.3水平线性偏差不大于1%,垂直线性偏差不大于5%。
1.2.2.3.4仪器和探头的组合频率与探头标称频率之间偏差不得大于±10%。
1.2.2.3.5仪器-直探头组合性能还应满足以下要求:a)灵敏度余量应不小于32dB;b)在基准灵敏度下,对于标称频率为5MHz的探头,盲区不大于10mm;对于标称频率为2.5MHz的探头,盲区不大于15mm;c)直探头远场分辨力不小于20dB。
超声检测技术培训试题(含答案)姓名部门分数一、填空题(每题4分,共40分)1、无损检测人员应当按照相关技术规范进行考核取得相应资格证后,方能承担与资格证书的种类和技术等级相对应的无损检测工作。
2、额定蒸汽压力大于或等于2.5MPa但小于3.8MPa的锅炉,每条焊缝应进行100%超声探伤至少25%射线探伤,或进行100%射线探伤。
焊缝交叉部位及超声探伤发现的质量可疑部位应进行射线探伤。
3、《热水锅炉安全技术监察规程》规定,进行部分射线探伤检查的焊缝,在探伤部位两端发现有不允许的缺陷时,应在缺陷的延长方向做补充射线探伤检查,补充检查后,对焊缝仍有怀疑时,改焊缝应全部进行射线探伤。
4、《固定式压力容器安全技术监察规程》规定:有色金属制压力容器对接焊缝应当优先采用X射线检测,焊接接头的表面裂纹应当优先采用表面无损检测,铁磁性材料制压力容器焊接接头的表面检测应当优先采用磁粉检测。
5、《固定式压力容器安全技术监察规程》规定:要求进行局部无损检测的对接接头,脉冲反射法超声检测技术等级不低于B级,合格级别不低于Ⅱ级。
6、《固定式压力容器安全技术监察规程》规定:要求进行局部无损检测的对接接头,射线检测技术等级不低于AB级,合格级别不低于Ⅲ级。
7、钢制压力容器进行磁粉或渗透检测,合格级别为Ⅰ级。
8、有色金属制压力容器进行渗透检测,合格级别为Ⅰ级。
9、GB50235规定:抽样检验时,每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。
10、外直径D0小于或等于100mm的管子属于小径管。
二、选择题(每题4分,共40分。
)1、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定:对于额定蒸汽压力大于或等于3.8 Mpa的锅炉,以下说法正确的是( A、C、E )A锅筒(锅壳)的纵向和环向对接焊缝,每条焊缝应进行100%超声波探伤至少25%射线探伤B锅筒(锅壳)的纵向和环向对接焊缝,每条焊缝应进行100%射线探伤至少25%超声探伤C集箱、管子、管道和其它管件的环焊缝,当外径大于159mm,或者壁厚大于或等于20mm时,每条焊缝应进行100%射线或超声波探伤。
超声波检测技术摘要本文主要阐述了超声波的性质与特点,简单说明了超声波的波型与声速,以及超声波的折射、反射等。
详细地论述了超声波的发射与接受、压电换能器的工作原理。
讲述了超声波无损探伤及其工作原理,并论述了超声波探伤仪的使用方法及影响探伤结果的因素。
关键词:超声波、探伤仪、压电换能器1引言19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
超声波测距相对其他测距技术而言成本低廉,测量精度较高,不受环境的限制应用方便。
超声波由于指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量。
它主要应用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人的研制、建筑施工工地以及一些工业现场等,利用超声波检测往往比较迅速、方便,且计算简单、易于做到实时控制,在测量精度方面也能达到工业实用的要求,因此得到了广泛的应用。
2超声波概述2.1超声波在工业领域的应用超声波在工业领域主要用于探伤、距离和厚度测量、流量和密度测量、超声清洗、超声焊接等。
图1 超声波测厚2.2超声波的性质机械波分为:声波、次声波、超声波。
声波的频率在20HZ~20000HZ,频率低于20 HZ的声波称为次声波,频率超过20000HZ的声波称为超声波。
工业探伤上常用的超声波范围是:0.5~20MHz ;其中金属探伤最常用的频率是:1~5MHz;探水泥构建用的频率是:小于0.5MHz,如100KHz、200KHz; 探测玻璃陶瓷中μm级小缺陷用的频率是100MHz~200MHz,甚至更高。
图2声波的频率界限2.3 超声波的特点1、超声波具有良好的指向性。
2、超声波的能量高,由于超声波的能量(声强)与频率的平方成正比,故超声波的能量远大于声波的能量。
3、能像光线一样呈直线传播,并在界面上产生反射、折射和波型转换,在传播过程中还有干涉、叠加、绕射现象,故可以充分利用这些几何、物理特征进行探伤。
《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。
超声波是指频率高于 20kHz 的机械波,其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同,这些特性为超声波检测提供了基础。
超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。
通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。
探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波,并将接收到的超声波信号转换为电信号,以供后续分析处理。
二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播,其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。
不同材料中的传播速度差异较大,例如在钢中的传播速度约为 5900m/s,在水中的传播速度约为 1480m/s。
- 超声波在传播过程中会发生衰减,衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。
散射是由于材料中的不均匀性引起的,吸收是由于材料对超声波能量的吸收,扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。
- 当超声波遇到不同介质的界面时,会发生反射、折射和透射等现象。
反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异,声阻抗差异越大,反射波越强。
2. 超声波检测原理- 脉冲反射法:通过发射短脉冲超声波,当超声波遇到缺陷或界面时,会产生反射波。
根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息,可以确定缺陷的位置、大小和性质。
- 穿透法:将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧,通过检测透射超声波的强度和波形变化,来判断材料内部是否存在缺陷。
- 共振法:利用超声波在被检测材料中产生共振的原理,通过测量共振频率和共振幅度等参数,来确定材料的厚度、弹性模量等性质。
三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。
当时,人们开始研究超声波的特性和应用。
20 世纪初期,超声波检测技术开始应用于工业领域,主要用于检测金属材料的内部缺陷。
在第二次世界大战期间,超声波检测技术得到了快速发展,被广泛应用于军事工业中,如检测飞机、舰艇等装备的零部件。
无损检测技术方向本科专业《超声检测技术》复习题集夏纪真汇编2018年12月修订目录第一部分:通用基础§1.1超声波的基本物理概念§1.2波长、声速、频率§1.3振动模式(波型)§1.4近场和远场§1.5声束扩散角§1.6反射、折射、透射、衍射§1.6.1反射§1.6.2折射§1.6.3透射§1.6.4衍射§1.6.5反射、透射与折射综合§1.7衰减§1.8超声检测仪§1.9超声探头§1.10试块第二部分:通用工艺§2.1基本方法§2.2基本操作§2.3工艺因素§2.4影响回波高度的因素§2.5表面状态§2.6分辨力§2.7穿透力§2.8耦合§2.9定量§2.10定位§2.11测长§2.12浸液法检测§2.13兰姆波检测§2.14瑞利波检测§2.15小角度入射纵波法检测§2.16质量管理§2.17TOFD法§2.18相控阵技术§2.19导波检测技术第三部分:产品门类§3.1焊缝§3.2铸件§3.3锻件§3.4棒材§3.5管材§3.6板材第一部分:通用基础§1.1超声波的基本物理概念1.超过人耳听觉范围的声波称为超声波,它属于(C)A.电磁辐射波;B.光波;C.机械振动波;D.微波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.20Hz;B.20000Hz;C.2000Hz;D.2000000Hz3.频率(C)的机械振动波属于超声波范畴A.低于16赫兹;B.高于16赫兹,低于20千赫兹;C.高于20千赫兹;D.以上都不是4.低于人耳听觉范围的声波称为次声波,它的频率(A)A.低于16赫兹;B.高于20赫兹;C.高于2千赫兹;D.高于2兆赫兹5.下面哪种辐射波不能在真空中传播?(D)A.光波;B.电磁波;C.放射性辐射;D.声波6.超声波传播的必要条件是(E)A.机械振动源;B.传声介质;C.无限大介质;D.波导通道;E.A和B7.超声波的传播过程是(B)A.物质的迁移;B.能量的传递;C.质点并不发生振动;D.质点沿传播方向位移8.超声波的实质是(A)A.以应力波的形式传递振动能量;B.以电磁波的形式传递能量;C.以光波的形式传递能量;D.以上都不对9.超声波的主要特性是什么?(D)A.指向性好;B.传递能量大;C.具有反射、折射、衍射、干涉等特性;D.以上都是10.下面哪些是超声波检测技术中主要应用的传播特性?(H)A.反射;B.折射;C.衰减;D.声速;E.谐振;F.衍射;G.散射;H.以上都是11.有一定持续时间、按一定重复频率间歇发射,通常具有较大的频带宽度的超声波叫做(A)A.脉冲波;B.连续波;C.谐振波;D.以上都不是12.连续地不停歇振动,通常具有单一频率的超声波叫做(B)A.脉冲波;B.连续波;C.谐振波;D.以上都不是13.常用的超声波脉冲是(B)A.单纯的正弦波;B.有多种频率成分的正弦波叠加而成的机械波;C.方波;D.驻波14.超声波是一种机械振动波,描述机械振动波的特征量是(E)A.频率;B.周期;C.波速;D.波长;E.以上都是15.超声波声场的特征量是(D)A.声压;B.声强;C.声阻抗;D.以上都是16.波动的形式(波形)可以分为(E)A.球面波;B.平面波;C.柱面波;D.活塞波;E.以上都是17.无限大且各向同性的介质中传播声波时,同一时刻介质中振动相位相同的所有质点所联成的面称为(A)A.波阵面;B.波前;C.波线;D.以上都不对18.无限大且各向同性的介质中传播声波时,某一时刻振动所传到的距声源最远的各点所联成的面称为(B)A.波阵面;B.波前;C.波线;D.以上都不对19.声波在无限大且各向同性的介质中传播时,用(C)来表示波的传播方向A.波阵面;B.波前;C.波线;D.以上都不对20.波线(A)波阵面A.恒垂直于;B.恒平行于;C.与波阵面呈小于90°夹角21.波阵面的基本形状有(D)A.平面;B.球面;C.柱面;D.以上都是22.不考虑传声介质的吸收,声压不随距声源距离的变化而变化,表现为恒量声压的波是(A)A.平面波;B.球面波;C.柱面波;D.活塞波23.声强与距声源距离的平方成反比,声压与距离成反比的波是(B)A.平面波;B.球面波;C.柱面波;D.活塞波24.声强与距声源距离成反比,声压与距离的平方根成反比的波是(C)A.平面波;B.球面波;C.柱面波;D.活塞波25.介于球面波与平面波之间的波是(D)A.平面波;B.球面波;C.柱面波;D.活塞波26.“介质中波动传播到的各点都可以看到是发射子波的波源,其后任意时刻这些子波的包迹就是新的波阵面”这个定义指的是(B)A.斯涅尔定律;B.惠更斯原理;C.光学聚焦原理;D.TOFD27.“两列波在传播过程中相遇后仍然保持它们各自原有的特性(频率、波长、振幅等)不变,按照自己原来的传播方向继续前进,在相遇区域内,任意一点的振动为两列波所引起的振动的合成”称为(B)A.波的混响;B.波的叠加原理;C.混频;D.以上都不是28.几列波同时在一个介质中传播,如果在某些点相遇,则相遇处质点的振动是各列波所引起的振动的合成,合成声场的声压等于每列声波声压的矢量和,这种现象称为(A)A.叠加;B.干涉;C.驻波;D.以上都不是29.两列频率、波型、相位相同或相位差恒定的波相遇,合成声压的频率与各列相同,但幅度不等于两列声波声压幅度之和而与两列声波的相位差有关,在某些位置上振动始终增强,而在另一些位置振动始终减弱或完全抵消,这种现象称为(B)A.叠加;B.干涉;C.驻波;D.以上都不是30.两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向彼此相向传播时会产生(C)现象A.叠加;B.干涉;C.驻波;D.以上都不是31.产生明显驻波的条件是(D)A.介质厚度有限;B.介质厚度等于半波长;C.介质厚度为半波长的整数倍;D.以上都是32.单位时间内通过超声波传播方向垂直截面单位面积上,并且与声压的振幅平方成正比的声能称为(B)A.声压;B.声强;C.声场;D.声能33.在有声波传播的介质中,某一点在某一瞬间所具有的压强与没有声波存在时该点的静压强之差称为(A)A.声压;B.声强;C.声场;D.声能34.声压P与声强I的关系式是(C)A.I=P/2Z;B.I=P2/Z2;C.I=P2/2Z;D.I=P2/4Z(式中Z为传声介质的声阻抗)35.声压的绝对值P与介质密度ρ、声速C、质点振动速度V之间的关系是(D)A.P∝ρ2CV;B.P∝ρC2V;C.P∝ρ2CV2;D.P∝ρCV36.振动质点在通过其静止的平衡位置时速度为(A)A.极大;B.极小;C.零;D.以上都不是37.振动质点在到达振幅最大(最大位移)的位置时速度为(C)A.极大;B.极小;C.零;D.以上都不是38.质点作简谐振动时,其加速度方向总是指向(B)A.最大位移方向;B.平衡点位置;C.与运动方向相同39.质点作简谐振动时,其加速度的大小与振动的位移(A)A.成正比;B.成反比;C.无关;D.以上都不对§1.2波长、声速、频率1.超声波的波长、声速、频率之间的关系是(A)A.波长=声速/频率;B.波长=频率/声速;C.声速=频率/波长2.波长λ、声速C、频率F之间的关系是(A)A.λ=C/F;B.λ=F/C;C.C=F/λ3.超声波在介质中的传播速度就是(A)A.超声波能量的传播速度;B.介质质点振动速度;C.超声脉冲恢复速度;D.物质迁移速度4.超声波在介质中的传播速度主要取决于(D)A.脉冲宽度;B.频率;C.探头直径;D.超声波通过的材质和波型5.超声波在介质中的传播速度主要决定于(C)A.介质的密度与弹性;B.质点在介质中振动的方式;C.A和B都是;D.声阻抗6.超声波在材料中的传播速度与(D)有关A.材料的弹性;B.材料的密度;C.超声波的波型;D.以上全部7.没有频散特性的同一振动模式的超声波在同一材料中的速度(A)A.相同;B.不同;C.与材料无关;D.以上都不对8.同一振动模式的超声波在不同材料中的速度(B)A.相同;B.不同;C.与材料无关;D.以上都不对9.不同振动模式的超声波在同一材料中的速度(B)A.相同;B.不同;C.与材料无关;D.以上都不对10.超声波速度与介质弹性系数、密度之间的关系式是(C)A.C L=(E/ρ)1/2;B.C L=[(E/ρ)(1+σ)/(1+σ)(1-2σ)]1/2;C.C L=[(E/ρ)(1-σ)/(1+σ)(1-2σ)]1/2;D.C L=(G/ρ)1/211.温度对水中声速的影响是(A)A.水温升高,声速变大;B.水温升高,声速变小;C.水温升高,声速不变;D.呈波浪型变化12.下列哪种材料中的纵波速度最高?(C)A.有机玻璃;B.混凝土;C.钛合金;D.球墨铸铁13.下列哪种材料中的纵波速度最高?(C)A.黄铜;B.球墨铸铁;C.铝;D.铸钢14.检验厚度大于400mm的钢锻件时,如降低纵波的频率,其声速将(C)A.提高;B.降低;C.不变;D.不定15.在同一固体材料中,纵、横波速度之比与材料的(D)有关A.密度;B.弹性模量;C.泊松比;D.以上全部16.频率为2.5MHz的纵波在探测钢(C L=5900m/s)时的波长约为(A)A.2.36mm;B.1.3mm;C.2.6mm;D.1.26mm17.频率为2.5MHz的横波在探测钢(C S=3230m/s)时的波长约为(B)A.2.36mm;B.1.3mm;C.2.6mm;D.1.26mm§1.3振动模式(波型)1.目前工业超声波检测应用的波型是(G)A.爬行纵波;B.瑞利波;C.压缩波;D.剪切波;E.兰姆波;F.导波;G.以上都是2.根据介质质点振动方向与波动传播方向的关系划分,波的类型有(E)A.纵波;B.横波;C.瑞利波;D.兰姆波;E.以上都是3.可在固体中传播的超声波波型是(E)A.纵波;B.横波;C.表面波;D.板波;E.以上都可以4.可在液体中传播的超声波波型是(A)A.纵波;B.横波;C.表面波;D.板波;E.以上都可以5.能在气体中传播的超声波波型是(A)A.纵波;B.横波;C.板波;D.表面波;E.以上都是6.能够在水银中传播的超声波波型是(A)A.纵波;B.横波;C.瑞利波;D.兰姆波;E.A和B;F.以上都是7.传声介质中质点振动方向和波的传播方向平行时,此波称为(A)A.纵波;B.横波;C.表面波;D.板波;E.爬波8.纵波又称为(D)A.压缩波;B.疏密波;C.L波;D.以上都是9.纵波在材料中的传播速度是(C)A.相速度;B.群速度;C.相速度和群速度相同的10.对同种固体材料,在给定频率的情况下,产生最长波长的波是(A)A.纵波;B.切变波;C.横波;D.表面波11.在同一介质中,纵波的速度比瑞利波(A)A.快;B.慢;C.相同12.在同一介质中,纵波的速度比横波(A)A.快;B.慢;C.相同13.传声介质中质点振动方向和波的传播方向垂直时,此波称为(B)A.纵波;B.横波;C.表面波;D.板波;E.爬波14.横波又称为(D)A.切变波;B.剪切波;C.S波;D.以上都是15.超声波探伤用的横波所具有的特性是(A)A.质点振动方向垂直于传播方向,传播速度约为纵波速度的1/2;B.能在固体、气体、液体中传播;C.对表面变化不敏感,故从耦合液体传递到被检物体时有高的耦合率;D.以上都对16.超声检测中应用的横波属于(B)A.水平偏振;B.垂直偏振;C.扭转偏振;D.以上都是17.工业超声波检测中应用的横波是(A)A.垂直偏振横波;B.水平偏振横波;C.乐甫波;D.表面横波18.工业超声波检测中应用的横波最常用于(A)A.焊缝、管材检测;B.测定金属材料的弹性特性;C.探测厚板的分层缺陷;D.薄板测厚19.横波在材料中的传播速度是(C)A.相速度;B.群速度;C.相速度和群速度相同的20.通常钢中横波速度约为钢中纵波速度的(A)倍A.0.55;B.0.49;C.0.92;D.0.9721.通常铝中横波速度约为铝中纵波速度的(B)倍A.0.55;B.0.49;C.0.93;D.0.9722.在同一介质中,横波的速度比瑞利波(A)A.快;B.慢;C.相同23.在相同频率下,横波检测较之纵波检测的优点是(D)A.指向性更好;B.分辨力更高;C.检测灵敏度更高;D.以上都是24.在相同频率下,横波检测较之纵波检测的缺点是(D)A.超声衰减会更大;B.穿透力降低受表面粗糙度影响比纵波要大;C.被检工件表面光洁度应至少比纵波检测时的要求提高一个级别;D.以上都是25.在相同频率下,横波检测与纵波检测比较的叙述中,正确的是(D)A.横波检测的指向性、分辨力和检测灵敏度优于纵波检测;B.横波的穿透力低于纵波;C.横波的声衰减大于纵波;D.以上都是26.在频率一定的情况下,在给定的材料中,横波探测缺陷一般要比纵波灵敏,这是因为(A)A.横波比纵波的波长短;B.横波质点振动的方向对缺陷更为灵敏;C.在材料中横波不易扩散;D.横波比纵波的波长长27.折射横波投射到工件与空气界面并反射时,存在(A)现象A.反射点向前滑移;B.反射点向后滑移;C.没有反射点滑移;D.以上都不是28.折射横波投射到工件与空气界面并反射时,存在反射点向前滑移现象,折射角越大,水平滑移量也将(A)A.越大;B.越小;C.水平滑移量的大小与折射角无关;D.水平滑移量的大小与入射点相关29.在横波探伤中,缺陷的实际埋藏深度H、缺陷到探头入射点的距离(声程)S以及缺陷在探测面上投影点至探头入射点的距离(水平距离)X以及折射角β和工件厚度T之间有如下几个关系式,哪一个是用于直射法的?(A)A.X=Htgβ;B.H=2T-H'和X=H'tgβ;C.H=H'-2T和X=H'tgβ(注:H'为超声仪示波屏以深度校正(定标)时基线上读得的深度数值)30.在横波探伤中,缺陷的实际埋藏深度H、缺陷到探头入射点的距离(声程)S以及缺陷在探测面上投影点至探头入射点的距离(水平距离)X以及折射角β和工件厚度T之间有如下几个关系式,哪一个是用于一次反射法的?(B)A.X=Htgβ;B.H=2T-H'和X=H'tgβ;C.H=H'-2T和X=H'tgβ(注:H'为超声仪示波屏以深度校正(定标)时基线上读得的深度数值)31.在横波探伤中,缺陷的实际埋藏深度H、缺陷到探头入射点的距离(声程)S以及缺陷在探测面上投影点至探头入射点的距离(水平距离)X以及折射角β和工件厚度T之间有如下几个关系式,哪一个是用于二次反射法的?(C)A.X=Htgβ;B.H=2T-H'和X=H'tgβ;C.H=H'-2T和X=H'tgβ(注:H'为超声仪示波屏以深度校正(定标)时基线上读得的深度数值)32.横波不同于兰姆波的特点是(D)A.在特定材料中横波波速是一定的;B.当以较大倾斜度投射到底面时横波有滑移现象产生;C.横波按几何声学路径传播;D.以上都是33.在光洁的固体表面能沿园滑过渡的边角传播的超声波称为(B)A.横波;B.表面波;C.纵波;D.板波34.瑞利波的传播特性是(D)A.在凸面上的传播速度大于平面上的传播速度;B.在凹面上的传播速度低于平面上的传播速度;C.工件棱边的曲率半径越小,反射越强烈;D.以上都是35.瑞利波最常用于检测(A)A.光洁工件的表面缺陷;B.粗糙工件的表面缺陷;C.工件的内部缺陷;D.工件测厚36.瑞利波的能量降低到原能量约1/25时的透入深度为(C)A.1英寸;B.4英寸;C.1个波长;D.4个波长37.下面关于瑞利波的叙述,正确的是(D)A.具有纵、横波质点运动的综合特性;B.当遇到截面突然变化处将会产生反射,反射能量的大小与该截面突变处的曲率相关;C.在棱角处发生反射的同时还可能会有波型转换产生,分离出一部分横波而会导致干扰;D.以上都对38.下面关于瑞利波的叙述,正确的是(D)A.质点运动轨迹是一椭圆;B.能量大部分集中在离表面约一个波长的深度内;C.当遇到截面突然变化处将会产生反射,该截面突变处的曲率越大,反射越强;D.以上都对39.下面关于瑞利波的叙述,正确的是(D)A.瑞利波是非频散波;B.任一表面任一方向上,瑞利波的速度总是小于无限大介质中沿相同方向传播的体波速度;C.钢的瑞利波速度约为横波速度的0.92倍,铝的瑞利波速度约为横波速度的0.93倍;D.以上都对40.下面关于瑞利波的叙述,正确的是(D)A.瑞利波是一种表面声波;B.在截面变化处,如果边缘呈圆滑过渡或者为大钝角时,甚至无反射波产生而能顺利通过;C.在截面变化处,如果边缘拐角大于90°以后,反射明显减弱;D.以上都对41.关于瑞利波传播过程中介质表面层质点的振动状态,正确的是(E)A.呈椭圆形振动轨迹,并且长轴与表面垂直;B.质点位移振幅的包络按指数规律衰减;C.各向同性介质中,椭圆偏振面总是与表面法线和传播矢量构成的平面相重合;D.在各向异性介质中,椭圆偏振面一般与表面法线和传播矢量构成的平面有一交角,仅在个别特殊方向上才位于上述平面内;E.以上都对42.瑞利波的传播速度C R与传声介质的泊松比σ和横波速度C S有关(A)A.C R≈C S(0.87+1.12σ)/(1+σ);B.C R≈C S(0.87-1.12σ)/(1+σ);C.C R≈C S(0.87+1.12σ)/(1-σ);D.C R≈C S(0.87-1.12σ)/(1-σ)43.某铝合金材料的泊松比σ=0.34,C S=3100m/s,则瑞利波的传播速度C R约(A)A.2894m/s;B.2800m/s;C.3000m/s;D.3100m/s44.某铝合金材料的泊松比σ=0.34,C S=3100m/s,则瑞利波的传播速度C R约为(A)A.0.93C S;B.0.92C S;C.0.95C S;D.0.9C S45.传播速度略小于横波,仅在材料表面传播的超声波是(A)A.瑞利波;B.板波;C.莱姆波;D.纵波46.钢中瑞利波速度约为钢中横波速度的(C)倍A.0.55;B.0.49;C.0.92;D.0.9747.铝中瑞利波速度约为铝中横波速度的(C)倍A.0.55;B.0.49;C.0.93;D.0.9748.对同种固体材料,在给定频率的情况下,产生最短波长的波型是(D)A.纵波;B.兰姆波;C.横波;D.瑞利波49.兰姆波又称为(D)A.莱姆波;B.板波;mb Wave;D.以上都是50.超声波在薄板中传播时,因受表面影响,能产生纵波与横波相组合的一种复合波,即(D)A.板波;B.兰姆波;C.莱姆波;D.以上都是51.兰姆波通常用于检查(D)A.锻件;B.棒坯;C.铸锭;D.薄板52.在下列不同类型超声波中,传播速度会随频率不同而改变的波型是(B)A.瑞利波;B.兰姆波;C.纵波;D.横波53.在下列不同类型超声波中,具有频散现象的波型是(B)A.瑞利波B.兰姆波C.纵波D.横波54.关于兰姆波的叙述,正确的是(D)A.质点振动轨迹呈椭圆;B.是一种频散波;C.是多模式的;D.以上都对55.关于兰姆波的叙述,正确的是(D)A.兰姆波的模式可分为对称与反对称两大类;B.兰姆波的速度随频率而变化;C.兰姆波的激发与频率、板厚和纵波入射角密切相关;D.以上都对56.关于兰姆波的叙述,正确的是(D)A.兰姆波一般用于检测厚度与超声波的波长相当的薄板;B.兰姆波检测薄板的特点是“全板振动”;C.激发兰姆波要求入射声束具有一定的波束宽度和辐射功率;D.以上都对57.用兰姆波对薄板进行检测时,很重要的特点是(D)A.全板振动;B.有对称型和非对称型振动形式;C.有多种振动模式;D.以上都是58.兰姆波的传播特性取决于(D)A.板的材料密度;B.板的材料弹性;C.板材料的显微组织;D.以上都是59.兰姆波的相速度与(C)有关A.频率×波长;B.密度×声速;C.频率×板厚;D.波长×声速60.兰姆波相速度曲线图的纵坐标是相速度,横坐标是(C)A.板厚;B.频率;C.频率×板厚;D.以上都不是61.兰姆波群速度曲线图的纵坐标是相速度,横坐标是(C)A.板厚;B.频率;C.频率×板厚;D.以上都不是62.兰姆波在板中的传播速度(D)A.与板厚有关;B.与材料的纵波和横波速度有关;C.与频率有关;D.以上都是63.在同种固体材料中,纵波速度C L、横波速度C S、表面波速度C R之间的关系是(C)A.C R>C S>C L;B.C S>C L>C R;C.C L>C S>C R;D.以上都不对64.能以纵波的速度在介质表面下传递,适合用于检测表面特别粗糙,或者表面存在不锈钢堆焊层等情况下的近表层缺陷检测的超声波是(D)A.爬波;B.爬行纵波;C.头波;D.A和B§1.4近场和远场1.在超声场中,缺陷回波声压随着与声源距离的加大呈指数规律单调下降的范围称为(B)A.近场区;B.远场区;C.超声场2.探头波束在远场区能量的集中以(B)A.波束边沿最大;B.波束中心最大;C.波束中心与边沿一样大;D.与波束宽度成反比3.在超声场中,缺陷回波声压与声源距离之间不存在有规律关系的的范围称为(A)A.近场区;B.远场区;C.超声场4.超声波探头发射的超声波声场中,声压有极大值、极小值变化的区域叫做(B)A.远场区;B.近场区;C.中场区5.纵波直探头的近场长度与下述何种因素无关?(D)A.探头的直径;B.超声波频率;C.超声波在材料中的传播速度;D.耦合剂的声阻抗6.接触法单晶片的斜探头在被检材料中的近场长度与下述何种因素无关?(F)A.晶片尺寸;B.频率;C.斜楔中的声程;D.斜楔材料中的声速;E.被检材料声速;F.耦合剂的声阻抗7.纵波直探头超声场的未扩散区长度约等于(C)A.近场长度;B.近场长度的0.6倍;C.近场长度的1.67倍;D.近场长度的3倍8.横波斜探头在斜楔材料和尺寸、晶片尺寸和频率一定的条件下,进入工件中的近场长度随(A)的增大而缩短A.入射角;B.探头前沿;C.入射点;D.以上都不是9.在同一材料中,如果降低超声波频率,则一定直径晶片的近场长度将(A)A.减少;B.保持不变;C.增大;D.随波长均匀变化10.超声检测使用的是脉冲波,实际的近场长度要比按连续波公式计算的近场长度(B)A.长;B.短;C.相同;D.差异可忽略不计11.下述各规格的探头中,具有较长近场长度的是(D)A.1MHz,Φ14mm;B.2.5MHz,Φ14mm;C.1MHz,Φ20mm;D.2.5MHz,Φ30mm12.直径14mm,频率2.5MHz的探头在铝(C L=6300m/s)中近场长度的理论值约为(A)A.19mm;B.25mm;C.30mm;D.40mm§1.5声束扩散角1.超声波束的扩散角是压电晶片尺寸和所通过介质中超声波波长的函数,并且(A)A.频率或晶片直径减少时增大;B.频率或晶片直径减少时减少;C.频率增加而晶片直径减少时减少;D.波长增大且晶片尺寸减小时增大2.纵波直探头超声波束的直径在何处开始超过晶片直径?(A)A.1.67倍近场;B.3倍近场;C.从晶片位置开始;D.1倍近场3.压电晶片所发射超声波束的扩散程度主要取决于(C)A.探伤方法类型;B.压电晶片背衬的致密性;C.频率和压电晶片尺寸;D.脉冲宽度4.如果降低超声波频率,则一定直径晶片的声束扩散角将(C)A.减少;B.保持不变;C.增大;D.随波长均匀变化5.压电晶片频率一定,尺寸增大,则声束扩散角将(B)A.增大;B.减小;C.不变;D.呈指数函数变化6.计算圆形压电晶片超声波束扩散角的公式是(D)A.sinθ=直径平方/4倍波长;B.sinθ×直径=频率×波长;C.sinθ=频率×波长;D.sin(θ/2)=1.22波长/直径7.计算圆形压电晶片超声波束扩散角的公式是(D)A.sinθ=D2/4λ;B.Dsinθ=Fλ;C.sinθ=Fλ;D.θ圆晶片=70λ/D8.sinθ=1.22λ/D公式计算圆形晶片的指向角是声束边缘声压P1与声束中心声压P0之比等于(C)的指向角A.50%;B.10%;C.0%;D.1%9.θ≌70λ/D e公式计算圆形晶片的指向角是声束边缘声压P1与声束中心声压P0之比等于(C)的指向角A.50%;B.10%;C.0%;D.1%10.sinθ=1.22λ/D公式计算圆形晶片的指向角称为(C)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB11.θ≌70λ/D e公式计算圆形晶片的指向角称为(C)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB12.θ≌29λ/D e公式计算圆形晶片的指向角称为(A)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB13.sinθ≌0.87λ/D e公式计算圆形晶片的指向角称为(B)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB14.sinθ≌0.51λ/D e公式计算圆形晶片的指向角称为(D)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB15.θ≌57λ/A公式计算方形晶片的指向角称为(C)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB16.θ≌25λ/A公式计算方形晶片的指向角称为(A)A.θ-3dB;B.θ-20dB;C.θ0dB;D.θ-6dB17.一个1.25MHz,在水中近场长度等于83.3mm的直探头,其半扩散角度大约是(C)A.1°;B.2°;C.4°;D.5°18.下列何种纵波直探头在钢中远场中所产生的扩散最小(B)A.10MHz,Φ10mm;B.5.0MHz,Φ25mm;C.2.25MHz,Φ25mm;D.5.0MHz,Φ10mm§1.6反射、折射、透射、衍射§1.6.1反射1.超声波在介质中传播时,任一点的声压和该点振动速度之比称为(A)A.声阻抗;B.介质密度;C.声速;D.声压2.声阻抗在数值上等于材料密度与声速的乘积,在同一声压情况下,声阻抗越大,质点振动速度越(B)A.大;B.小;C.恒定;D.与此无关3.介质的声阻抗在数值上用(A)表示A.介质密度×声速;B.介质密度×频率;C.声速×波长;D.频率×波长4.声压P、声阻抗Z和质点振动速度u三者的关系是(B)A.P=Z/u;B.P=Z×u;C.P=u/Z;D.以上都不对5.在同一固体介质中,当分别传播纵、横波时,它的声阻抗将(C)A.相同;B.横波的声阻抗大;C.纵波的声阻抗大;D.不同6.超声波投射到两种不同介质的界面上,在入射介质中改变其传播方向的现象叫做(D)A.散射;B.绕射;C.折射;D.反射;E.衍射7.超声波在两种不同介质界面上发生反射时,反射声束轴线与界面法线所成的夹角称为(D)A.入射角;B.折射角;C.扩散角;D.反射角8.超声波在两种不同介质界面上发生反射时,同一波型的超声波反射角(A)A.等于入射角;B.等于折射角;C.与使用的耦合剂有关;D.与使用频率有关9.超声波的反射特性取决于(C)A.辐射功率;B.透过率;C.界面两侧的声阻抗差异;D.界面两侧的声速差异10.声压反射率r与声强反射率R之间的关系为(D)A.r=R;B.R=(r)1/2;C.r=(R)1/2;D.R=r211.声压反射率计算结果为负号,表示(B)A.反射波相位与入射波相位相同;B.反射波相位与入射波相位相反;C.计算错误;D.应该取绝对值12.超声波从材料1进入材料2,随声阻抗比Z1/Z2的增大,反射声压(A)A.增大;B.减小;C.不变;D.以上都不对13.在两种不同介质的界面上倾斜入射时的声强反射率等于(C)A.(Z2cosα-Z1cosβ)/(Z2cosα+Z1cosβ);B.2Z2cosα/(Z2cosα+Z1cosβ);C.(Z2Cosα-Z1cosβ)2/(Z2cosα+Z1cosβ)2;D.4Z1Z2cosαcosβ/(Z2cosα+Z1cosβ)2(式中:α为声束入射角;β为声束反射角;Z1为第一介质声阻抗;Z2为第二介质声阻抗)14.在两种不同介质的界面上倾斜入射时的声压反射率等于(A)A.(Z2cosα-Z1cosβ)/(Z2cosα+Z1cosβ);B.2Z2cosα/(Z2cosα+Z1cosβ);C.(Z2cosα-Z1cosβ)2/(Z2cosα+Z1cosβ)2;D.4Z1Z2cosαcosβ/(Z2cosα+Z1cosβ)2(式中:α为声束入射角;β为声束反射角;Z1为第一介质声阻抗;Z2为第二介质声阻抗)15.在两种不同介质的界面上垂直入射时的声强反射率等于(C)A.(Z2-Z1)/(Z2+Z1);B.2Z2/(Z2+Z1);C.(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2;D.4Z1Z2/(Z2+Z1)2(式中:Z1为第一介质声阻抗;Z2为第二介质声阻抗)16.在两种不同介质的界面上垂直入射时的声压反射率等于(A)A.(Z2-Z1)/(Z2+Z1);B.2Z2/(Z2+Z1);C.(Z2-Z1)2/(Z2+Z1)2;D.4Z1Z2/(Z2+Z1)2(式中:Z1为第一介质声阻抗;Z2为第二介质声阻抗)17.某黄铜-Inconel镍基合金复合材料,已知黄铜的声阻抗Z=3.96×106(g/cm2s),Inconel镍基合金的声阻抗Z=4.95×106(g/cm2s),如果从黄铜侧垂直入射到黄铜-镍基合金界面,则声强反射率为(C)A.0.11;B.1.11;C.0.01;D.0.9918.某黄铜-Inconel镍基合金复合材料,已知黄铜的声阻抗Z=3.96×106(g/cm2s),Inconel镍基合金的声阻抗Z=4.95×106(g/cm2s),如果从黄铜侧垂直入射到黄铜-镍基合金界面,则声压反射率为(A)A.0.11B.1.11C.0.01D.0.9919.某铝钢复合材料,已知铝的声阻抗Z=1.69×106(g/cm2s),碳钢的声阻抗Z=4.66×106(g/cm2s),如果从铝侧以45°纵波入射到铝-钢界面,已知铝中纵波速度6350m/s,钢中纵波速度5900m/s,则声强反射率为(C)A.0.49;B.1.49;C.0.24;D.0.7620.某铝钢复合材料,已知铝的声阻抗Z=1.69×106(g/cm2s),碳钢的声阻抗Z=4.66×106(g/cm2s),如果从铝侧以45°纵波入射到铝-钢界面,已知铝中纵波速度6350m/s,钢中纵波速度5900m/s,则声压反射率为(A)A.0.49;B.1.49;C.0.24;D.0.7621.下面有关61°反射波的说法,哪一点是错误的?(C)A.产生61°反射时,纵波入射角与横波反射角之和为90°;B.产生61°反射时,纵波入射角为61°,横波反射角为29°;C.产生61°反射时,横波入射角为29°,纵波反射角为61°;D.产生61°反射时,其声程是恒定的22.纵波在工件中斜入射到两个相互垂直平面构成的直角内反射时反射率很低的原因是(B)A.纵波改变传播方向,探头接收不到;B.分离出很强的、方向改变的横波,探头接收不到;C.纵波在端角内往复反射耗尽能量;D.端角对超声波有很强的吸收能力23.在横波检测中避免使用折射角30°和60°检测垂直于探测面的裂纹是因为可能存在(A)A.端角反射低谷;B.过强的端角反射;C.不需要考虑24.超声波通过上下两介质中间一定厚度的薄层介质时,若薄层两侧的介质声阻抗相等,则薄层厚度为(B)时,将有最大的声压反射率A.1/2波长的整数倍;B.1/4波长的奇数倍;C.1/4波长的整数倍;D.1/8波长的整数倍25.一般说来,缺陷沿声路的厚度越薄,对超声波的反射越差,为能获得最大反射,缺陷厚度最小的尺寸应等于(A)。