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
甘油的密度为1270kg/m 3
，纵波声速为1900m/s ,计算其声阻抗
解: Z c 1270 1900 2.4 106kg/m 2
s
5P20 x 10K2探头，楔块中声速 G=2700m/s,钢中声速C L2=5900m/s, C S2=3200m/s,求探头入射角为多少度
sin a sin 3
C |1 C s2
解：
tg 1K tg 1
2
63.40
sin 1(2700 sin 63.4) 49°
3200
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
解:
C L
C S
6300 103
2 10
6
3100 103
6
3.15( mm
)
sin sin
C
L1
C
S2
sin 1 (■C L1
sin )
C
S2
sin a sin (3
C11 C s2
解：
设入射角为，楔块中声速为C L有在钢中，钢tg-1K tg-11.0 45°
sin_ sin 钢sin 硬sin 铝
CL有C S钢CS硬C S铝
硬sin *C S硬
C S钢sin 钢）sin
1(4000
(3230 sin450) 61.10
K硬tg 硬 tg61.10 1.8
sin sin钢sin 硬sin 铝C L有C s钢C S硬C S铝
铝
■1/CS铝
sin (-
C S钢
sin 钢）sin
1
(3080
(3230 sin450) 42.40
K铝tg 铝 tg42.400.9
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
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%
20lg
H2
①、[B] 0 A B 20lg-H B 20lg50 4dB
H A80
HA 80
②[A] 10 A A10 20lg A 10 20lc 14dB
H B 50
[C] 10 A C10 20lg H C 20
10 20lg - 2dB
H B 50
HA 80
③[A] A8 20lg A - 8 20lg -8 4dB
H C 20
[C] 8 20lg
皿-8 10 20lg§°-8 0dB
H C 20
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：
H1 100
20lg 120lg 20( dB)
H10
*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：
20lg 生生1020
H, H1
—J6
*示波屏上有一波高为T 40%，衰减212dBl后该波为多高若增益6dB后该波
为多高
解：H
2
20lg
H1
12
H
2 H
110
2040 10 2010(%)
6
解: 20lg Hi
H2
[C] 0 A C20lg H C
H A 20lg
空
12dB
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。
r
Z 2 Z 1 Z 2乙
解：设Z 钢
1, z 不 1-0.01 0.99
Z 钢 -Z 不 1-0.99
r
0.005 0.5%
z 钢 Z 不
1 0.99
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。
2 240
试计算5P14SJ 探头在水中的(G=1500m/s )的指向角和近场区长度。
解:
20lg 旦
B 2 2T
20
唸6
I® B 2)6]
2T
o.o2dB/mm
N D 2
4入
e 70 — D
解： C L
1500 103
解干：
0.3mm
f
5.0 106
0.3
70 — 70
1.50
D
14
D 2 142
N ——
163mm
4 4 0.3
试计算频率f = 5MHz 边长a = 13mm 勺方形晶片，在钢中(Cl = 5900m/s )
的主声束半扩散角为多少度
9 57
才
57-
a
已知钢中Cl = 5900m/s,水中Cl = 1480m/s.求、© 20mn 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e 0和未扩散区长度b
各为多少
“ D 2
N
e ° 70
b = 1.64N
4入
D
解:
解:
5900 103
5 106
=1.18mm
5.17°
13
c
