超声波的基本知识
1 超声波基本原理
1.1 振动与波动
机械振动：物体在平衡位置附近往复运动。
质量弹簧系统的运动；钟摆的摆动；水上浮标的浮动；担物行走时扁担的颤动；在微风中树梢的摇摆；振动的音叉、锣、鼓、琴弦等都是机械振动。
质量弹簧体系受力分析：虎克定律F=-k?x
1.受力方向指向平衡位置
2. 受力大小与质点偏离平衡位置的距离成正比
单摆体系受力分析
机械振动的三个特点：物体，平衡位置，回复力
1. 物体：宏观的物体或细观的质点
2. 平衡位置：通常是运动过程的中心（静止）位置
3. 回复力：偏离平衡位置后，受到指向平衡位置的力
确定性振动：可以用确定性的函数描述其运动规律
最为简单的是简谐振动
有限个简谐振动的叠加
无限个简谐振动的叠加
随机振动：不能预先确定的振动。
无法用确定性函数描述
须用概率统计方法定量描述
平稳随机振动：运动随机，概率统计参量稳定
非平稳随机振动：运动随机，概率统计参量不稳定
产生机械振动的根本原因：
1. 偏离平衡位置
2. 有与偏离平衡位置位移相关的回复力：指向平衡位置的力，使物体回到平衡位置
振动能够持续的原因：1. 物体偏离平衡位置对应克服回复力时集聚的势能 2. 物体在回复力的作用下势能与动能的转换
在回复力的作用下，物体回到平衡位置时，回复力减小到零，势能完全转化为动能，此时惯性使其偏离到平衡位置的另一边，克服新产生的回复力，直至达到最大偏离位置，动能完全转化为势能。循环往复。
质点（细观）振动
细观意义上，构成物体的各个部分构成相互作用体系，
通常相互之间处于虎克定律意义下的平衡状态，物体某一部分如果相对于其他部分的发生位移，将导致其他部分对其产生“回复力”，促其回到其平衡位置，产生振动。
质点（细观）振动时质点的相互作用
1. 前述的质量弹簧体系和单摆体系都有一个固定的支点，刚度无穷大，物体的运动对支点无影响。
2. 质点体系相互之间是等价的，此时自然会引出一个问题，一个质点运动时对其他质点有什么影响呢？①. 关注点在一个质点时，看到的是质点在振动。②. 关注点在质点间的相互作用时，看到的是质点的运动转态传播到其他质点的过程。
波动是振动状态在空间的传播过程
机械波：质点振动状态在介质中的传播过程。如：水波、声波、超声波、地震波等；
电磁波：电场和磁场的交变振荡在空间的转播过程。如：无线电波、雷达波等。
质点振动状态传播：
质点位置：位移波
质点速度：速度波
质点间作用力：应力波
机械波的产生：机械振动的波源与传播介质。例如：把石子投入平静的水中，在水面上可以看到一圈圈向外扩展的水波。
机械波传播机理
（1）. 介质质点间的相互作用：任何一个质点与其邻近质点间存在着相互作用的力。
（2）. 介质质点的平衡位置：质点间相互处于平衡状态时质点所处的位置。
某质点偏离平衡位置→与相邻质点的间距发生变化→邻近质点受到作用力而产生运动→这个过程由近及远向各个方向以一定速度传播出去。
振动与波动概念的联系和区别
振动：质点的往复性机械运动，具周期性和持续性。
波动：不同质点间机械运动状态的传播过程。
（1）. 波动是振动状态的传播过程，振动是波动的根源。
（2）. 波动的物理实质是能量状态的一种传递形式。声波是弹性介质中传播的一种机械波。低应变检测中的振动与波动锤击桩头，传感器得到右示“波形”。解释：t l时刻为来自桩底的反射波。
低应变检测中的振动与波动
1. 从桩头到桩底，依次均布传感器X0、…、X6。
2. 0时刻锤击桩头，传感器X0、…、X6分别测得时间轴T0、…、T6对应的时程曲线。
3. 下图反应不同时刻基桩压缩状态的传播过程，对应的是不同时刻各个质点的形态：波形。时程曲线：质点运动，振动概念，位置固定，时间宏观波形：整体形态，波动概念，时间固定，物体宏观
1. 检测中测得的时程曲线，本质上是传感器所在位置的质点运动状态。以传感器X0为例，对应的时程曲线为T0，0时刻激振后质点趋于静止，12时刻质点又开始运动，一定是某处振动状态以波动的方式传回到了桩头。
2. 测试中只能得到质点振动（运动）状态，波动是通过质点振动（运动）状态的变化反推出来的。
基本参数：周期T，质点速度V，波长λ，波速C
1.2 波动的特性
反射波、透射波，折射现象：
当波传播到两种介质的分界面时，一部分从界面返回而形成反射波；一部分进入到另一种介质而形成透射波。
当波由一种介质进入另一种介质时，透射波的传播方向发生改变的现象称为折射现象。
斯涅耳定律入射角与反射角和折射角关系sin(θ1)/c1 =sin(θ2)/c2 偏转角与波速比为常数低速介质向高速介质入射时有全反射现象全反射临界角：sin(θ1)= c1/c2
波的叠加特性：
当两列波在传播过程中相遇时，在相遇区域内任一点的振动位移为两列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和。
波的叠加特性使得两列波在通过相遇区域后，仍然保持他们各自的特性（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来方向继续前进。
波的干涉现象：（同频率波的叠加）
当两列频率相同的波相遇时，在相遇区域内，部分区域的质点振动加强，部分区域的质点振动减弱，且加强区域与减弱区域相互间隔而形成固定的分布，这种现象称为波的干涉。
波的衍射现象：（也称绕射）
波在传播过程中，遇到尺度接近或小于其波长的障碍物，绕过障碍物，偏离原来直线传播方向，如果通过一个大小近于波长的孔，则以孔为中心，形成环形波向前传播，的现象称为波的衍射。
波的散射现象：
当波在传播过程中遇到尺度大于波长的不规则障碍物时，向四周反射的现象称为波的散射。
波阵面，波前的概念：
在波的传播过程中，振动相位相同的点连成的曲面称为波阵面（也称为同相面）。波在介质中传播时，某时刻所到达的各点组成的曲面称为波前。波前是特定时刻传播得最远的波阵面。组成波前的各点正处于即将振动和尚未振动的临界状态，这些点的振动状态相同，相位为零。
惠更斯(Huygens)原理
波阵面上的每一点（面源）都是一个次级子振源，子波的波速与频率不变，此后每一时刻的子波波阵面包络就是该时刻总的波阵面。
惠更斯原理基于叠加理论，是对衍射现象的形象化解释，常用于积分叠加分析和计算。
折射现象的惠更斯(Huygens)解释
衍射现象的惠更斯(Huygens)解释
1. 平行波振面上的点都可以看做次级振源
2. 满足AB?sinθ=nλ的方向相互加强
3. 满足AB?sinθ=（n+0.5）λ的方向相互抵消
障碍物引起的各种波动现象：
当障碍物的尺寸远大于波长时，有反射、折射。
当障碍物的尺寸与波长相近时，有绕射，散射。
当障碍物的尺寸比波长还小时，能量大部分将绕过障碍物，少部分散射。
如果障碍物为刚体，则将形成一个新波源将声波能
量向四周散射，混凝土中的粗骨料就可看作是声波散射源。
波的衰减现象：波在介质中传播时，能量被介质吸收耗散而减弱的现象称为波的衰减。
衰减机理：（1）扩散衰减：波向四周传播，单位面积能量通量减小（2）吸收衰减：频率越高质点速度越大，则介质粘滞性造成的内摩擦越严重，能量耗损越大（3）散射衰减：频率越高波长越小，则障碍物导致的反射与散射越严重，能量耗损越大。
1.3 波动的类型
根据质点振动方向与波的传播方向的相对关系，可划分三种类型的波：
纵波（P波）：质点运动方向平行于波的传播方向
传播机制：质点间的压力与拉力
横波（S波）：质点运动方向垂直于波的传播方向
传播机制：质点间的剪切力
表面波（R波）：介质表层质点作椭圆运动
传播机制：质点间的表面张力与剪切力
纵波：质点运动方向平行于波的传播方向。目前超声脉冲技术中广泛应用的是纵波。如：综合法测强、测缺（不密实区、裂缝深度、结合面质量、匀质性、损伤层厚度等）、基桩声波透射法完整性检测，岩土工程单孔或跨孔纵波波速测试等。
横波：质点运动方向垂直于波的传播方向。目前超声脉冲技术中在岩土工程及需要测试介质结构、声学参数中应用横波，应用面较纵波小。如：岩体石块（芯样）的力学参数测试，岩石、土层单孔横波波速测试（仍为较为困难的课题）。
表面波：当固体介质表面受到交替变化的表面张力作用时，质点作相应的纵横向复合振动。
不同类型的波对传播介质的物理条件要求：纵波：固体，液体，气体横波：固体表面波：固体表面
波型转换：斯涅耳定律依然成立非垂直入射到介质分界面的入射波，不仅产生于入射波类型相同的反射波和折射波，还会产生于入射波不同类型的反射波和折射波。转换类型与介质有关。
1.4 声波与超声波
声波：狭义上，声波是指人耳能够感受到的空气中传播的机械波，广义上，声波泛指介质中传播的机械波。
声波按频率范围划分表：
用于混凝土声波透射法检测的声波频率范围一般为20KHz～200KHz
2 超声波基本参数
2.1 超声波的基本物理量
超声波的五个基本物理量：
周期T ：质点完成一次完整的振动所需的时间；
频率 f ：单位时间内完成质点振动的次数；
声速C ：声波在介质中的传播速度；
波长λ：一个周期内声波在介质中的传播距离；
声幅A：质点振动的最大值（通常为声压的最大值）
基本物理量之间的关系：周期T、频率f、声速C、波长λ
T=1 / f
λ=C×T=C / f
当混凝土的声速一定（被测介质不变）时，声波的波长与频率（换能器的谐振频率）成反比。
算例：已知混凝土中声波频率 f 为40k Hz ，声波传播速度c 为4800m/s，试计算声
波波长λ（单位为厘米）。
解：
超声波在介质中传播可检测到的主要参数：
（1）、声速：超声波传播的速度（2）、声幅：超声波的波幅（3）、声频：超声波的频率
2.2 声速
声速：混凝土检测中最常用的参数介质中声波波速取决于波的类型、介质性质和介质的边界条件。①波的类型：不同类型的波在介质中的传播机理不同，导致了传播速度的差异。②介质性质：主要取决于密度、弹性模量、泊松比。这是影响波速的内在因素，介质的弹性特征愈强（E 或G 愈大），则波速愈高。③边界条件：固体介质垂直于波传播方向的横向尺寸与波长的比值越大，传播速度越快。
纵波波速：
①在无限大固体介质中传播的纵波声速
式中E——介质弹性模量；μ——介质泊松比；ρ——介质密度。
②在薄板(板厚远小于波长)中纵波声速
③在细长杆(横向尺寸远小于波长)中纵波波速
由以下公式推导可知：
这里揭示了声波的尺寸效应，界面的约束性
在无限大固体介质中传播的横波波速
在无限大固体介质中传播的表面波波速
对于混凝土，取μ=0.20～0.30
则：v R≈0.9v S，v P3 =（1.81～2.08）v R
所以有：v P3＞v S＞v R
部分材料的弹性参数与声速值的关系表：
2.3 声幅
声幅可以是表征质点振动状态的任意物理量的幅度例如：可以是质点位移、速度的变化幅度，可以是质点加速度、质点受力的变化幅度。基于压电晶体的传感器，将声压转换为压电晶体的电荷值，声压本质上反映质点振动时相邻质点间的作用力。岩土领域超声波检测中，关注相对变化，关注这种变化与介质性质的关系，通常不关心用什么物理量来表达声幅，也不关心声幅的绝对值，实际应用中采用声功率（声压平方）的相对变化表达声幅。
声幅（d B）：纯计数单位，没有量纲
声波在介质中传播时其声幅随传播距离的增加而逐渐减小的现象为衰减。声波的衰减与声波的频率及传播距离有关，也与被检测材料的内部结构及性能有关。通
过研究声波在介质中的衰减情况,可以达到探测介质的内部结构及性能的目的。
声幅衰减可分为以下三种类型( 1 ) 材料的粘滞性质（吸收衰减）( 2 ) 材料的结构特性（散射衰减）( 3 ) 材料的几何特性（扩散衰减）
吸收衰减：声波在固体介质中传播时，部分声能会转化为热能等。一般认为：吸收衰减系数α1 与声波频率的一次方、二次方成正比。吸收机理：质点运动过程中的内摩擦。
内摩擦导致的吸收衰减系数：
机理1. 质点速度越大，摩擦越剧烈机理2. 频率越高，单位时间内，反复摩擦的次数越多
散射衰减：介质中存在颗粒状结构（如混凝土中的颗粒、缺陷、掺杂物等）而导致声波多次反射、折射和波型转换，加剧能量的衰减。
散射衰减系数：
扩散衰减：
通常这类衰减主要源于声波传播过程中，因波阵面的面积扩大，导致波阵面上的能流密度减弱。扩散衰减的大小主要取决于声源辐射器的扩散性能及波的几何形状，而与传播介质的性质无关。
2.4 声频
频率：反映超声波强度正负交变快慢的参数①影响材料的吸收特性②影响材料的频散特性③影响材料的尺寸效应
3 超声波基本应用
3.1 超声波换能器
超声波换能器（声波探头）按工作原理不同有压电式、磁致伸缩式、电磁式等数种。在检测技术中常用压电式。
将数百伏的超声电脉冲加到压电晶片上，利用逆-压电效应，使晶片发射出持续时间很短的机械脉冲激发超声波。当超声波作用于压电晶片时，利用压-电效应，将机械振动转换成对应的交变电荷和电压。
当超声发射器与接收器分别置于被测物两侧时，这种类型称为透射型。透射型可用于遥控器、防盗报警器、接近开关、非金属超声检测等。当超声发射器与接收器置于被测物同侧时属于反射型。反射型可用于接近开关、测距、测液位或物位、金属探伤以及测厚等。基桩预埋管声波检测是透射型；成孔（成槽）检测是反射型。
超声波换能器的指向性：能量集中在某个角度范围指向性的影响因素：传感器尺度D 和波长λ
3.2 超声波在混凝土及岩土中的应用
超声波在混凝土及岩土中的传播特点：
衰减较大：岩土介质不是良好的弹性介质，且非均质。路径复杂：因非均质，且界面众多，导致传播路径曲折。构成复杂：各种界面导致的波型转换（纵波转横波，横波转纵波）。频率两难：高频：指向性强，分辨率高，衰减性大，可测范围小；低频：指向性差，分辨率低，衰减性小，可测范围大。
混凝土是集结型复合材料、多相复合体：
从细观上看，混凝土内部存在广泛分布的复杂界面（砂浆与骨料界面、各种尺度缺陷界面等），超声波的传播状态机制复杂，但是在宏观上它表现出与力学性质相关的波速和衰减性质。
（1）岩体、砼等非金属试块的测试
直达波透射法
（2）岩基、路基、隧道衬砌或其他结构砼的平面测试
反射波法（单工作面）按照一定规律的布设测点一发一收，或一发多收根据回波判定结果 1. 路基、衬砌厚度 2. 岩基均质性3. 结构砼构件完整性
（3）超声回弹综合法混凝土强度测试
均匀划分测区检测回弹值（16次），角度修正检测波速（3测点），位置修正
1. 粗骨料为卵石的通用测强曲线
2. 粗骨料为碎石的通用测强曲线
应优先选用专用或地区性测强曲线
（4）混凝土浅、深裂缝深度测试
单工作面法（反射法）1. 垂直于裂缝走向布设测线；发射传感器与接收传感器对称布设在裂缝两侧2. 等间距移动传感器，多次测试3. 根据传播时间变化规律；计算裂缝深度浅裂缝（500mm）有填充物不适用
一、无损检测基础知识 1.1无损检测概况 1.1.1无损检测的定义和分类 什么叫无损检测，从文字上面理解，无损检测就是指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。但是这并不是严格意义上的无损检测的定义，对现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。在无损检测技术发展过程中出现三个名称，即：无损探伤(Non-destructive lnspction)，无损检测(Non-destructive Testing)，无损评价( Non-destructive Evaluation)。一般认为，这三个名称体现了无损检测技术发展的三个阶段，其中无损探伤是早期阶段的名称，其内涵是探测和发现缺陷；无损检测是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的一些其它信息。而无损评价则是即将进入或正在进入的发展阶段，无损评价包涵更广泛，更深刻的内容，它不仅要求发现缺陷，探测试件的结构、性质、状态，还要求获取全面的、更准确的、综合的信息。 射线检测（Radiographyic Testing,,简称RT），超声波检测(Uitrasonic Testing，简称UT)，磁粉检测（Magnetic Testing 简称MT）,渗透检测（Penetrant Testing,简称PT）是开发较早，应用较广泛的探测缺陷的方法，称为四大常规检测方法，到目前为止，这四种方法仍是锅炉压力容器制造质量检验和再用检验最常用的无损检测方法，其中RT和UT 主要用于检测试件内部缺陷。PT主要用于检测试件表面缺陷，MT主要用于检测试件表面及近表面缺陷。其它用于锅炉压力容器的无损检测方法有涡流检测（Eddy current Testing,简称ET）、声发射检测（Acoustic Emission,简称AE）。 1.1.2无损检测的目的 用无损检测技术，通常是为了达到以下目的： 1、保证产品质量； 2、保障使用安全； 3、改进制造工艺； 4、降低生产成本。 1.1.3无损检测应用的特点 无损检测应用时，应掌握以下几个方面的特点： 1、无损检测要与破坏性检测配合； 2、正确选用实施无损检测的时机；
超声波基础知识的一般讲解 一、超声波探伤物理基础 1、超声波是一种机械波 机械振动：物体沿直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动称为机械振动。 机械波：机械振动在弹性介质中的传播过程，称为机械波；如水波、声波、超声波等。 产生机械波的条件：（1）要有作机械振动的波源（2）要有能传播机械振动的弹性介质2、波长、波速、频率 1）波长：同一波线上相邻两振动相位相同的质点之间的距离，符号λ 2）波速：波动在弹性介质中单位时间内所传播的距离，符号C 3）频率：波动过程中，任一给定点在1秒内能通过的完整波的个数，符号f 三者的关系：C=λ·f 3、次声波、声波和超声波 1）次声波：频率低于20Hz的机械波 2）声波：频率在20～20000Hz的机械波 3）超声波：频率高于20 KHz的机械波 4、超声波的特性 1）方向性好，犹如手电简灯光在黑暗中寻找到所需物品 2）能量高 3）能在界面上产生反射折射和波型转换 4）超声波穿透能力强 5、超声波的类型 a、按质点的方向分类 1）纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的波 2）横波：介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 3）表面波：当介质表面受到交变应力作用时产生沿介质表面传播的波 4）板波：在板厚与波长相当的弹性薄板中传播的波 C、按波的形状分类 1）平面波：波阵面为互相平行的平面的波 2）柱面波：波阵面为同轴圆柱面的波 3）球面波：波阵面为同心球面的波 6、声速 纵波：钢 5900 m/s 铝 6300 m/s 水 1500 m/s 有机玻璃 2700 m/s 空气 340 m/s 横波：只能在固体中传播 钢 3200 m/s 铝 3130 m/s 有机玻璃 1120 m/s 表面波：声速大约为横波的0.9倍，纵波的0.45倍 7、超声波垂直入射到平面上的反射和透射 当超声波垂直入射到足够大的光滑平面时，将在第一介质中产生一个与入射波方向相反的反射波在第二介质中产生一个与入射波方向相同的透射波 设入射波声压为P 0，反射声压为P r , 透射声压为P t , 其声压反射率r=P r / P =(z 2 -z 1 )/ (z 2 +z 1 ) 其声压透射率t=P t / P =2 z 2 / (z 2 +z 1 )
试题 第1题 当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变，从而晶体的表面上出现 电荷，这种现象称为____效应 A.压电 B.振动 C.逆压电 D.应变 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第2题 下面的衰减类型中不属于材料特征的是 A.扩散衰减 B.吸收衰减 C.散射衰减 D.以上都是 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第3题 Vp、Vs、VR三者的大小关系是 A.Vp>Vs>VR B.Vs>Vp>VR C.Vp>VR>Vs D.VR>Vs>Vp 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第4题 下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？
A.声时 B.声幅 C.频率 D.声速 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第5题 声波透射法的波速属于 A.一维波速 B.二维波速 C.三维波速 D.以上皆是 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第6题 纵波声速___横波声速 A.大于 B.小于 C.等于 D.小于等于 答案:A 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：0.0 批注： 第7题 声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为 A.f= v*λ B.λ=f*v C.v =f*λ D.v =f/λ 答案:C 您的答案：C
题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第8题 声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。对同一根混凝土桩，声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。 A.大于 B.小于 C.等于 D.小于等于 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第9题 超声波在混凝土中传播时，当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中，一般可以具有如下特征 A.声时增大、频率变高 B.声时减小、频率变低 C.声时增大、频率变低 D.声时减小、频率变高 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第10题 声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合 A.空气 B.黄油 C.泥浆 D.清水 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0
无损检测相关知识培训习题 1.、下述指标中，哪个不属于材料的力学性能？( ) A.强度 B.塑性 C.韧性 D.热稳定性 2、衡量材料抵抗冲击载荷作用时断裂的力学性能指标是( ) A. 强度 B. 塑性 C. 韧性 D.硬度 3、以下哪一条不属于材料的使用性能？( ) A. 强度 B. 刚度 C. 耐蚀性 D. 焊接性 4、在金属材料的拉伸试验过程中，下列哪一个阶段材料所受应力不再增加而应变却在继续增加( ) A.弹性阶段 B.屈服阶段 C.强化阶段 D.颈缩阶段 5、承压壳体中工作应力的大小( ) A.与容器壁厚δ和直径 D 成正比，与压力 p 成反比； B.与压力 p 和容器壁厚δ成正比，与容器直径 D 成反比； C.与压力 p 成正比，与容器壁厚δ和容器直径 D 成反比； D.与压力 p 和容器直径 D 成正比，与容器壁厚δ成反比。 6、长期承受交变应力的构件，最可能发生的破坏形式是( ) A.脆性断裂破坏 B.失稳破坏 C.疲劳破坏 D.蠕变破坏 7、以下关于应力集中的叙述，哪一条是正确的( )
A.缺陷形成的缺口越大，形状越尖锐，应力集中越严重； B.壳体截面不圆程度越大，应力集中越严重； C.外加载荷越大，应力集中越严重； D.材料脆性越大，应力集中越严重 8、碳钢和低合金钢焊后消除应力热处理，应加热到大致哪一温度？( ) A. 300～400℃ B.400～500℃； C. 500～650℃ D.650～800℃。 9、含碳量小于或等于多少的碳素钢称为低碳钢( ) A.0.15% B.0.20% C.0.25% D. 0.3% 10、如欲细化晶粒，均匀组织，降低内应力，应采用的热处理方法是( ) A. 退火 B 不完全退火 C.正火 D. 调质 11、合金总量在多少以下的合金钢称为低合金钢( ) A.0.5% B.2% C. 5% D.10% 12、低合金钢 16MnR 的( ) A.平均含碳量小于 0.16%，平均含锰量小于 1.5% B. 平均含碳量 0.16%，平均含锰量小于 1.5% C. 平均含碳量小于 0.16%，平均含锰量 1.5% D. 平均含碳量 0.16%，平均含锰量 1.5% 13、以下哪一条不属于埋弧自动焊的优点。（）
超声的基本知识 陈仓区中医医院B超室 朱浩峰
三、超声的传播速度：超声在人体软组织 中的平均传播速度为1540m/s 。 一、超声的概念：其本质为高频变化的压力波，是一种机械波，其频率超过成年人听觉阈值的上限，在20千赫兹以上。 二、频率：即每秒振动的次数。医学诊断用超声频率一般在1MHz---20MHz 间。
四、超声的特性： 超声波可在气体、液体、固体等介质中传播 使人们利用超声波成为可能超声波可以传递能量，可随距离增大逐渐衰减超声波在传播过程中会产生反射、折射、散 射、绕射、干涉等现象 超声波在液体介质中传播时，会在界面 产生冲击和空化现象；在人体组织中传播 时可产生热效应。 聪明的人类充分利用超声波对人们有用的 特性，尽最大能力减小其负面的特性
WFUMB(世界医学生物学超声联合会) 1992年发表的关于超声热作用和临床应用的声明中提到五、超声检查的安全性 目前使用的简单的B 型超声成像设备的声功率， 不可能产生有害的温度升高作用。因此它在至热 方面无禁忌证，包括经阴道、经腹壁及内镜超声的应用 某些Doppler 诊断仪在无血流灌注的实 验条件下，可引起生物学作用的升温效 应。将声束照射时间减少，可是升温降 至最小。输出功率也可调节，应采用最 低输出功率。动物实验研究清楚表明， <38.5 0C 可以广泛的使用，包括产科
超声检查的安全性WFUMB(世界医学生物学超声联合会)在1996年4月会议上提出： TI （热指数） 一般脏器≤1.0 胚胎<0.3 眼<0.2 MI（机械指数） 一般脏器≤1.0 胚胎<0.3 眼<0.1
第1题 当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变，从而晶体的表面上出现电荷，这种现象称为____效应 A.压电 B.振动 C.逆压电 D.应变 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第2题 下面的衰减类型中不属于材料特征的是 A.扩散衰减 B.吸收衰减 C.散射衰减 D.以上都是 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第3题 Vp、Vs、VR三者的大小关系是 A.Vp>Vs>VR B.Vs>Vp>VR C.Vp>VR>Vs D.VR>Vs>Vp 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第4题 下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？ A.声时 B.声幅 C.频率 D.声速 答案:B
您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第5题 声波透射法的波速属于 A.一维波速 B.二维波速 C.三维波速 D.以上皆是 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第6题 纵波声速___横波声速 A.大于 B.小于 C.等于 D.小于等于 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第7题 声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为 A.f= v*λ B.λ=f*v C.v =f*λ D.v =f/λ 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第8题 声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。对同一根混凝土桩，声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。
A.大于 B.小于 C.等于 D.小于等于 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第9题 超声波在混凝土中传播时，当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中，一般可以具有如下特征 A.声时增大、频率变高 B.声时减小、频率变低 C.声时增大、频率变低 D.声时减小、频率变高 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第10题 声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合 A.空气 B.黄油 C.泥浆 D.清水 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第11题 根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系，机械波的种类分为纵波、横波、表面波等，用于声波透射法检测的波是____ A.纵波 B.横波 C.表面波 D.瑞利波 答案:A 您的答案：A
超声波讲稿（相关知识部分） 前言： 1．什么是超声波： 人耳听不见（人耳可听见16-20000Hz ），即频率大于2万赫兹(2 ×104 Hz)的机械波（超声波） 2．工业超声波探伤频率：1-5M Hz a ．粗晶材料（奥氏体不锈钢，大的锻件，铸件）用1-2 M Hz b ．细晶材料（厚度不大的钢板、锻件，薄的焊缝）用4-5 M Hz ， 常用5 M Hz c ．其它材料：2-3 M Hz 常用2.5 M Hz 3．金属材料用高频超声波原因： a ．指向性好（即Df C D 7070==λ θ）： －声能集中，可以传播很远，检测深度大。 －距离分辨力好，相邻缺陷分辨率高。 b ．f 大即λ小，检测灵敏度高（可达到 2小 λ） 9.1超声波的发生及其性质： 1、超声波的发生和接收 （1）（机械）振动和波动： a.振动——是物质在平衡位置附近的往复（周期性）运动。 b.波动——是振动状态或振动能量的传播，不是物质的迁移。 （2）超声波产生的条件：
a.振动源（波源）——晶片振动 b.能传播波的介质——弹性介质 （3）压电效应： a. 正压电效应: 交变（拉、压）应力——交变电场（接受超声 波） b.逆压电效应: 交变电场——振动（晶片）（发射超声波）（4）压电晶片： a.常用的压电晶片： 石英——单晶体、稳定性好、耐高温（550℃） 硫酸锂——单晶体、接收性能好 锆钛酸铅——多晶体、灵敏度高、发射性能好 钛酸钡——多晶体、发射性能好 铌酸锂——单晶体、耐高温（1200℃） b.单晶直探头常用锆钛酸铅制作（PZT） 双晶探头常用PZT+硫酸锂，高温探头用铌酸锂和石英。 c.晶片参数：频率常数 f C N L t ? = 晶 晶＝δ 2 2、超声波的种类(仅指波型)： （1）纵波–––振动方向与波传播方向平行
无损检测概论 1、定义和分类： 就是指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。 现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。 2、无损检测方法有： 射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）和声发射检测（AT）等。在目前核工业上还有目视检测、检漏检测等。 3、无损检测的目的： 应用无损检测技术，是为了达到以下目的 A、保证产品质量。应用无损检测技术，可以探测到肉眼无法看到的试件内部的缺陷；在对试件表面质量进行检验时，通过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。 B、保障使用安全。即使是设计和制造质量完全符合规范要求的设备，在经过一段时间使用后，也有可能发生破坏事故，这是由于苛刻的运行条件使设备状态发生变化，由于高温和应力的作用导致材料蠕变；由于温度、压力的波动产生交变应力，使设备的应力集中部位产生疲劳；由于腐蚀作用使材质劣化；这些原因有可能使设备中原来存在的制造规范允许的缺陷扩展开裂，或使设备中原来没有缺陷的地方产生新生的缺陷，最终导致设备失效。而无损检测就是在用设备定期检验的主要内容和发现缺陷最有效的手段。 C、改进制造工艺。在产品生产中，为了了解制造工艺是否适宜，必须事先进行工艺试验。在工艺试验中，经常对工艺试样进行无损检测，并根据检测结果改进制造工艺，最终确定理想的制造工艺。如，为了确定焊接工艺规范，对焊接试验的焊接试样进行射线照相，并根据检测结果修正焊接参数，最终得到能够达到质量要求的焊接工艺。 D、降低生产成本。在产品制造过程中进行无损检测，往往被认为要增加检查费用，从而使制造成本增加。可是如果在制造过程中间的环节正确地进行无损检测，就是防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。 一、射线检测基础知识 射线的种类很多，其中易穿透物质的X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器压力管道焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。 射线检测是工业无损检测的一个重要专业。最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷（探伤）。按照不同特征可将射线检测分为许多种不同的方法，例如使用的射线种类、记录的器材、探伤工艺和技术特点等。 射线照相法是指X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的无损检测方法，是最基本、应用最广泛的一种射线检测方法。 1、射线照相的原理： 射线照相法是利用射线透过物质时，会发生吸收和散射这一特征，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射和电子对效应引起的吸收三种原因造成的。射线还有一个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或γ射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片，还使用一种能加强感光
第一章超声波检测 超声波检测定义：使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、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。 超声检测的优点：（1）适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；（2）穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；（3）缺陷定位较准确；（4）对面积型缺陷的检出率较高；（5）灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；（6）检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。 超声检测的局限性：（1）对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；(2)对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；(3)缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；(4)材质、晶粒度等对检测有较大影响；(5)以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。 超声波检测的适用范围：从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm，也可大至几米；从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。 1.1超声波检测的基础知识 1.1.1 超声波 声波：频率在20～20KHz之间； 次声波：频率低于20Hz；不容易衰减,不易被水和空气吸收.而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射.某些次声波能绕地球2至3周.某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡
特种设备无损检测相关知识 三、问答题 1．简述应力腐蚀及其形成的特定条件？ 答：由拉应力与腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀。 形成的特定条件： （1）受压元件承受拉应力的作用。 （2）具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境。 （3）材料应力腐蚀的敏感性与钢材成份、组织及热处理有关。 2．钢材的脆化现象有哪几种？ 答：1、冷脆2、热脆3、氢脆4、苛性脆化5、应力腐蚀脆性断裂 3．钢中氢主要有哪些来源？ 答：1、冶炼过程中溶解在钢水中的氢，在结晶冷凝时没有能即时逸出而存留在钢材中； 2、焊接过程中由于水分或油污在电弧高温下分解出的氢溶解入钢材中； 3、设备运行过程中，工作介质中的氢进入钢材中； 4、钢试件酸洗不当也可能导致氢脆。 4．何为消应力退火及消应力退火的目的？ 答：消应力退火是将工件加热到A c1以下100~200℃温度，保温一定时间后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 其目的是：消除焊接、冷变形加工、铸造、锻造等加工方法所产生的内应力，同时还能使焊缝中的氢较完全地扩散，提高焊缝的抗裂性和韧性，改善焊缝及热影响区的组织，稳定结构形状。 5．何为正火及正火的目的？ 答：正火是将工件加热到A c3或A cm以上30~50℃，保持一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。其目的是：细化晶粒，均匀组织，降低内应力。 6．什么叫奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？如何防止？ 答：晶间腐蚀是奥氏体不锈钢常见的破坏形式，晶间腐蚀沿晶界进行，使晶界产生连续性的破坏，这种腐蚀开始于金属表面，逐步深入内部，直接引起破裂。 措施是：①选用低碳、超低碳和加钛或铌的奥氏体钢种 ②通过热处理，如固溶处理和稳定化处理提高抗晶间腐蚀的性能。 7．什么叫冲击韧度？冲击韧度值如何获得？影响冲击韧度值的因素？ 答：冲击韧度—－是指材料在外加冲击载荷（突然增加的载荷）作用下断裂时消耗能量大小的特性，抵抗冲击载荷作用破坏的能力。 冲击韧度通常是在摆锤式冲击试验机上测定的，冲击韧度ak=Ak／SN。 影响冲击韧度值的因素有： （1）试样的尺寸（承受外加冲击载荷作用的面积） （2）试样缺口的形式 （3）试验温度 （4）材料的化学成分，冶金质量，组织状态，内部缺陷等。
超声基础知识 第二章超声基础知识 （超声波的定义及其特性 1. 超声波的定义 20000Hz 物体的机械振动是产生波的源泉，波的频率取决于物体的振动频率。频率范围在20,内的波称为可听声波,频率范围在20Hz内的波称为次声波,频率范围在2X10 4 ,10 8 Hz的波称为超声波,频率范围在10 8 ,10 12 Hz的波称为特超声波。次 声波、可听声波、超声波、特超声波统称声波。可见，整个声波频谱是比较宽的, 其中只有可听声波才能为人耳所听到，而次声、超声、特超声虽然属于声波却不能为人耳所察觉。 在自然界存在着多种多样的超声波，如某些昆虫和哺乳动物就能发出超声波，又如风声、海浪声、喷气飞机的噪声中都含有超声波成分。在医学诊断上所使用的超声波是由压电晶体一类的材料制成的超声探头产生的。眼科方面所使用的超声频率在5,15MHz 范围内,心和腹部所使用的超声频率在2,10MHz范围内。 2. 超声波的特性 超声波和可听声波一样，也是一种机械波，它是由介质中的质点受到机械力的作 用而发生周期性振动产生的。依据质点振动方向与波的传播方向的关系，超声波亦有纵波和横波之分。由超声诊断仪所发射的超声波，在人体组织中是以纵波的方式传播的。就是因为人体软组织基本无切变弹性，横波在人体组织中不能传播。 与普通声波（可闻波）相比,超声波具有许多特性，其中最突出的有：？由于超声波的频率高，因而波长很短，它可以像光线那样沿直线传播，使我们有可能只向某一确 定的方向发射超声波；?由超声波所引起的媒质微粒的振动，即使振幅很小，加速度也 非常大，因此可以产生很大的力量。超声波的这些特性，使它在近代科学研究、工业生产和医学领域等方面得到日益广泛的应用。例如，我们可以利用超声波来测量海 底的深度和探索鱼群、暗礁、潜水艇等。在工业上，则可以用超声波来检测金属内
心脏超声基础知识 切面一:胸骨旁左室长轴切面 自前向后依次为右室前壁、右窒腔、前室间隔(室间隔的前部)、左室流出道与左室腔、二尖瓣前后叶及其腱索与乳头肌与左室后壁。于心底部分则为右室流出道、主动脉根部、主动脉辩与左心房。 切面二:也叫心底短轴切面 显示主动脉根部横切面,主动脉根部后方为左右心房,中间有房间隔。 切面三:二尖瓣短轴 可见二尖瓣菲薄纤细,前后叶镜向运动,于舒张朋呈鱼口样张开,有足够的开放面积,收缩期关闭。左室呈圆形,于收缩期呈一致性向心性收缩。 切面四:乳头肌短轴切 显示左室腔内约在时钟3与8点的位置上二个突起的前外侧与后内侧乳头肌,于收缩期随心壁增厚而增厚。 切面五:心肌切面 显示规则协调的向心性收缩与舒张的圆形图像即左室心尖部 切面六:心尖四腔切面 超声束由心尖向右上心底方向作额面扫查时,可显示左右心室、左右心房、后室间隔与房间 隔与二组房室瓣即二尖瓣与三尖瓣。 切面七:心尖二腔观 主要用于观察左心室的前壁及下壁的舒缩功能。 超声基础(操作手法、体位、标准切面、测量位置、及参考值) 第一节肝脾超声检查测量方法与正常值 一、操作手法 1.体位 (1)平卧位:最常用。 (2)左侧卧位:就是一个必要的补充体位。 (3)右侧卧位:显示左外叶特别有用。 (4)坐位或半卧位。 2.探头部位可分为右肋下、剑突下、左肋下、右肋间四处 二.肝脏右叶最大斜径 1.测量标准切面:以肝右静脉与肝中静脉汇入下腔静脉的右肋缘下肝脏斜切面为标准测量切面。 2.测量位置:测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处,测量其最大垂直距离。 3.正常参考值(cm):正常成年人12－14cm。 三.肝脏右叶前后径 1.测量标准切面:第五或第六肋间肝脏右叶的最大切面为标准测量切面。 2.测量位置:测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处,测量其最大垂直距离。 3.正常参考值(cm):正常成年人8－10cm。 四.肝脏左叶厚度与长度径线 1.测量标准切面:以通过腹主动脉的肝左叶矢状纵切面为标准测量切面,向上尽可能显示隔肌。
《承压设备特种设备无损检测相关知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一，材料性能：通常所指的金属材料性能包括两个方面： 1，使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）。使用性能决定了材料的应用围，使用安全可靠性和寿命。 2，工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能，如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二，材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1，强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形，所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标，并加安全系数。 2，塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。
伸长率δ=[（L1—L0）/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[（A1—A0）/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响，因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料，塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3，硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系，一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外，硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 （1）布氏硬度HB （2）洛氏硬度HRc（3）维氏硬度HV （4）里氏硬度HL 4，冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的，摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示，Sn为断口处的截面积，则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1，金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质部的排列方式不同，可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡部原子呈现规则排列的物质称为晶体，凡部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体，所有固态金属都是晶体。 晶体部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有：
超声正常值 儿童！ (2)肝脏大小： 正常：<1岁：肋下2cm内，1~4岁：肋下1cm内，>7岁：肋下不能扪及 轻度肿大：肝脏下缘在剑突与脐连线中点水平线以上 中度肿大：肝脏下缘在剑突与脐连线中点水平线以下，但未超过脐平 重度肿大：肝脏下缘超过脐平 (3)脾大分度： 正常：一般肋下不能扪及（10%的1岁以内小儿肋下恰及） 轻度：深吸气时，脾缘不超过肋下2cm 中度：深吸气时，脾缘超过肋下2cm至脐水平线内 重度：深吸气时，脾缘超过脐水平线或前正中线 (4)头围出生：34cm、 6月：43cm、 1岁：46cm、 2岁：48cm、5岁：50cm (5)胸围出生：32cm、 1岁：=头围、 >1岁：=头围+岁数—1 腹围 <2岁：=胸围、 >2岁：<胸围 (7)身长出生：50cm、 3月：60-61cm、 1岁：75cm、2-12岁：=岁数×7+70cm 体重 1~6月=出生体重+月龄×0.7、7~12月=6+月龄×0.25、≥2岁：岁数×2+7（或8） (9)前囟 1.5岁前闭合、后囟 6-8周前闭合、骨缝 3-4月前闭
合 (10)腕部骨化中心数 1~9岁=年龄+1 (11)体表面积 <30公斤小儿体表面积（平方米）=公斤体重×0.035+0.1 >30公斤小儿体表面积（平方米）=（公斤体重—30）×0.02+1.05 成人各器官正常测量切面及测量值： 第一节肝脏和脾超声检查测量方法与正常值 一．肝脏右叶最大斜径 1．测量标准切面：以肝右静脉和肝中静脉汇入下腔静脉的右肋缘下肝脏斜切面为标准测量切面。 2．测量位置：测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处，测量其最大垂直距离。 3．正常参考值（cm）：正常成年人 12－14cm。 二．肝脏左叶厚度和长度经线 1．测量标准切面：以通过腹主动脉的肝左叶矢状纵切面为标准测量切面，向上尽可能显示隔肌。 2．测量位置：左叶厚度测量点分别置于肝左叶前后缘最宽处的肝包膜（包括尾状叶），测量其最大前后距离，左时长度测量点分别置于肝左叶的上下缘包膜处与人体中线平行。 3．正常参考值（cm）：肝左叶厚径不超过6cm，肝左叶长径不超过9cm。 三．门静脉及胆总管的宽度
无损检测相关知识复习题 一、单项选择题 1、下述指标中，哪个不属于材料的力学性能？（D） A、强度 B、塑性 C、韧性 D、热稳定性 2、长期承受交变应力的构件，最可能产生的破坏形式是（C） A、脆性断裂破坏 B、失稳破坏 C、疲劳破坏 D、蠕变破坏 3、衡量材料抵抗冲击载荷作用时断裂的力学性能指标是(C) A、强度 B、塑性 C、韧性 D、硬度 4、因应力腐蚀而产生的缺陷通常是（A ） A.表面裂纹； B.密集蚀孔； C.导致严重减薄的蚀坑； D.以上都是； 5、制造承压类特种设备所用的低碳钢属于（C） A.共析钢； B.过共析钢； C.亚共析钢； D.以上都对； 6、钢的C曲线位置右移即意味着（A ） A.淬硬组织更容易出现； B.等温转变所需时间更短； C.转变组织的塑性韧性相对较好； D.以上都不对； 7、淬火加高温回火的热处理称为（C ） A.退火； B.正火； C.调质； D.消氢处理； 8、含碳量小于或等于多少的碳素钢称为低碳钢（C ） A.0.15%； B.0.20%； C.0.25%； D.0.3%； 9、如欲使工件具有一定的强度，同时又有较高的塑性和冲击韧性，即有良好的综合机械性能，应采用的热处理方法是（D） A.退火； B.不完全退火； C.正火； D.调质； 10、合金总量在多少以下的合金钢称为低合金钢（C ） A.0.5%； B.2%； C.5%； D.10%； 11、低碳钢中不属于杂质的元素是（A） A. Fe和C B. Mn和Si； C. S和P； D. N和H； 12、以下哪一元素加入钢中能显著提高钢的高温强度，减少回火脆性（D ）
A. Mn； B. Si； C. Ni； D. Mo； 13、低合金钢焊接减少热影响区淬硬倾向的有效措施是(B) A 烘烤焊条 B 预热焊件 C 提高焊速 D 焊后热处理 14、下列哪一因素不是导致冷裂纹产生的原因(D) A 焊缝和热影响区的含氢量B热影响区的淬硬程度 C 焊接应力的大小D焊缝中低熔点共晶物的含量 15、电渣焊焊缝进行超声波探伤应在(D) A 焊接36小时后B焊接24小时后 C消除应力热处理后D正火处理后 16、下列焊缝缺陷中属于面积性缺陷的有(C) A 气孔 B 夹渣 C 裂纹D夹钨 17、下列哪一种缺陷危害性最大( D) A 圆形气孔 B 未焊透 C 未熔合 D 裂纹 18、下述有关焊接变形和焊接应力的叙述，错误的是(B) A 使焊件上的热量尽量均匀可减小焊接变形和焊接应力 B 减少对焊缝自由收缩的限制可减小焊接变形和焊接应力 C 焊接线能量越大，产生的焊接变形或焊接应力亦增大 D 采用焊前预热和合理的装配焊接顺序可减小焊接变形和焊接应力 19、下述有关咬边缺陷产生原因的叙述，哪一条是错误的(C) A 焊接电流太大 B 焊条与工件角度不对 C 运条速度太快 D 直流焊时发生磁偏吹 20、坡口不清洁，有水、油、锈，最有可能导致的焊接缺陷是(A ) A、气孔 B、夹渣 C、未熔合 D、裂纹 二、填空题 1、过冷度是结晶的必要条件。 2、Ni 和Mn 是改善钢在低温下变脆现象的最有效的合金元素。 3、影响低温韧性的因素有晶体结构、晶粒尺寸、冶炼的脱氧方法、 热处理状态、钢板厚度、合金元素，其中以合金元素 的影响最为严重。
1. 请叙述常见的医用超声探头有哪几种类型？每种探头的用途。 （凸阵－腹部妇产科、线阵－浅表器官术中、相控阵－心脏及颅脑、微凸阵-腔内） 2. 医生在使用超声设备时，非常关注设备的分辨率和穿透力，请叙述工 作频率与二者的关系。 （频率越高，分辨率越好，穿透力越差，频率越低，分辨率越差，穿透力越好） 3. 请叙述现代超声设备是如何解决分辨率和穿透力这对矛盾的。 （宽频带探头+ 变频技术） 4. 请简述超声设备用于医学诊断的优点（三条以上）。 （实时成像、无辐射、可移动/成本低、应用多普勒技术检测血流）5. 请简述超声显示模式中，B模式、M模式的工作原理。 （B模式：将回声信号以光点的形式显示出来，回声强则光点亮，回声弱则光点暗，光点随探头移动连续扫查，呈现出脏器的解剖切面，是二维空间显示，又称二维法）。 （M模式:系在单声束B型扫描基础上加入慢扫描锯齿波，将光点转换成曲线，使回声光点从左向右自行移动扫描，在示波器上显示。 横轴（X）代表光点慢扫描时间；纵轴（Y）代表被测结构所处的深度位置，曲线向上示界面前移，曲线向下示界面后移。当探头固定一点扫查时，从光点的移动可以观察反射体的深度及其活动情况，显示出时间位置曲线图）。 6. 请简述探头作为能量转换器件的工作原理。 （经过人工极化过的压电陶瓷即探头在机械应力的作用下会在电极
表面产生电荷，反之，若对陶瓷施以一个电场，陶瓷也会产生应变，这种机械能转变成电能，电能转变成机械能的现象称为压电效应，由机械能转化成电能称正压电效应，由电能转化成机械能成逆压电效应，超声波的发射应用了逆压电效应，接收应用了正压电效应，探头应用这种压电效应原理发射并接收超声波，经过主机处理在显示屏上得到图象）。 7. 简述医用超声诊断设备的构成。 （由探头、主机、监视器、记录设备组成）。 8. 什么叫帧频？高帧频对于临床诊断有何益处？ （单位时间内获得图象的数量，高帧频可以更细致的观察快速运动的组织结构，获得细小的信息，提高诊断的准确性）。 9. 多普勒技术应用于超声诊断有哪些益处？ （多普勒技术应用多普勒原理用于观察运动的组织，如血管中血液的流动）。 10. 超声波的物理特性有哪些？医用超声波成像主要利用哪两个物理特性成像？ （反射、折射、散射、衍射、绕射。主要应用前两个特性成像）。 11. 脉冲多普勒和连续多普勒的主要不同点是什么？ （脉冲多普勒/PW：间断发射/接收，获取在取样点处多普勒频移信息并分析、显示。主要用于检测低速血流。脉冲波多普勒具有距离选通能力。但不能测量一条线上最大血流速度的信息）。 （连续多普勒/CW：连续发射/接收，获取在取样区域内多点多普勒频移信息，检测出最高速度血流并显示。主要用于检测高速血流）。 12. M 型超声的临床用途是什么？ （用于心脏及胎儿心率的测量，应用M型检查将心脏各层组织结构回
医学超声基本知识 销售人员内部培训使用 医用超声常识 ●什么是超声波？ ●超声波的基本参数：频率、波长、声阻抗、声速等等。 ●医用超声的成像模式和发展历史。 ●医用超声仪的基本知识。 ●超声诊断在医学上的应用。 什么是超声波？ ●超声波是频率大于20000赫兹的声波。 ●声波是由物体振动产生的。超声波是由压电晶体振动产生的。 ●超声波在人体介质里的传播方式：反射、折射、衍射、散射和衰减等，其中反射是超声成像的基本原理。 ●回声：反射回来的超声信号叫回声。 超声波基本参数 ●波长和频率的关系：成反比。频率为超声最常用参数。频率越高，超声穿透力越差。 ●医用超声波的频率范围：2-10兆赫较常用，其中腹部3.5兆赫最常用。 ●声速：在人体一般为1500米/秒。 ●声阻抗：决定回声的强弱。（类似X线诊断中的密度概念）。 超声波的成像模式和发展历史 ●A超：即Amplitude超声（类似示波器波形），以振幅的大小来表示回声的强弱，临床已基本淘汰。 ●某些科室如肺科胸水测量、眼科眼球径线的测量可能还在使用。 超声波的成像模式和发展历史 ●B超：即Brightness超声，它将回声用灰阶二维图象表示出来，是医用超声诊断的主要手段。 ●B超显示的是一种断面解剖图象，类似于CT和磁共振图象。 超声波的成像模式和发展历史 ●M超：即Motion超声，是B型超声的一维取样图象随时间的变化图象，主要用于心脏径线测量以及各种心功能的测量。 ●M型也可用在胎心率的测量。 超声波的成像模式和发展历史 ●频谱多普勒：分脉冲多普勒和连续多普勒两种，主要用于心脏和血管的血流动力学参数测量。 ●脉冲多普勒：简称PW。最常用的血流动力学测量方法。 ●连续多普勒：简称CW。主要用于高速血流的测量。 两种频谱多普勒的简单区别 ●脉冲多普勒：可以定位测量血流的动力学参数，但所能测量的最高流速受到多种因素如频率、取样深度、脉冲重复频率等的限制。它广泛用于心脏和血管检查。 ●连续多普勒：可测量高速血流，但不能定位，主要用于心脏测量。 超声波的成像模式和发展历史 ●彩色血流成像技术：传统上是彩色多普勒技术CDFI。新近出现了能量图和方向性能量图技术。CDFI和能量图的区别 ●CDFI：最主流的彩色成像技术。在高速血流显示上有特征性的伪差－－“混叠”出现，表现心脏的湍流较直观。成像受角度影响。
超声波检测基础知识 超声场特征值与规则反射体的回波声压 一、超声场的特征值 充满超声波的空间或超声振动所涉及的部分介质，叫超声场。超声场具有一定的空间大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能被发现。描述超声场的特征值（即物理量）主要有声压、声强和声阻抗。 1.1、声压P 超声场中某一点在某一时刻所具有的压强P1与没有超声波存在时的静态压强P0之差，称为该点的声压，用P 表示。 01P P P -= 声压单位：帕斯卡（Pa ）、微帕斯卡（μPa ） 超声检测仪器显示的信号幅度值的本质就是声压P ，示波屏上的波高与声压成正比。在超声检测中，就缺陷而论，声压值反映缺陷的大小。 1.2、声阻抗Z 超声场中任一点的声压与该处质点振动速度之比成为声阻抗，常用Z 表示。 c u cu u P Z ρρ===// 声阻抗的单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ） 1.3声强I 单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强，常用I 表示。单位是瓦/厘米2（W/cm2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm2·s ）。 Z P Zu I 2 22121== 1.4分贝 在生产和科学实验中，所遇到的声强数量级往往相差悬殊，如引起听觉的声强范围为10-16~10-4 W/cm2，最大值与最小值相差12个数量级。显然采用绝对值来度量是不方便的，但如果对其比值（相对量）取对数来比较计算则可大大简化运算。分贝就是两个同量纲的量之比取对数后的单位。 通常规定引起听觉的最弱声强为I1=10-16 W/cm2作为声强的标准，另一声强I2与标准声强I1之比的常用对数成为声强级，单位为贝（尔）（B ）。 Δ=lg(I2/I1) (B) 实际应用贝尔太大，故长取其1/10即分贝（dB ）来作单位： Δ=10lg(I2/I1)=20lg(P2/P1) （dB ） 通常说某处的噪声为多少多少分贝，就是以10-16 W/cm2为标准利用上式计算得到的。 二、规则反射体的回波声压 实际检测中常用反射法，反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。然而工件中的缺陷形状、性质各不相同，且目前的检测技术还难以确定缺陷的真实大小和形状。回波声压相同的实际大小可能相差很大，为此特引用当量法。当量法是指在同样的检测条件下，当自然缺陷回波与某人工规则反射体回波等高时，则该人工反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。自然缺陷的实际尺寸往往大于当量尺寸。
1.请叙述常见的医用超声探头有哪几种类型？每种探头的用途。（凸阵 －腹部妇产科、线阵－浅表器官术中、相控阵－心脏及颅脑、微凸阵-腔内） 2.医生在使用超声设备时，非常关注设备的分辨率和穿透力，请叙述 工作频率与二者的关系。 （频率越高，分辨率越好，穿透力越差，频率越低，分辨率越差，穿透力越好） 3.请叙述现代超声设备是如何解决分辨率和穿透力这对矛盾的。（宽频 带探头+ 变频技术） 4.请简述超声设备用于医学诊断的优点（三条以上）。（实时成像、无 辐射、可移动/成本低、应用多普勒技术检测血流） 5.请简述超声显示模式中，B模式、M模式的工作原理。（B模式： 将回声信号以光点的形式显示出来，回声强则光点亮，回声弱则光点暗，光点随探头移动连续扫查，呈现出脏器的解剖切面，是二维空间显示，又称二维法）。 （M模式:系在单声束B型扫描基础上加入慢扫描锯齿波，将光点转换成曲线，使回声光点从左向右自行移动扫描，在示波器上显示。 横轴（X）代表光点慢扫描时间；纵轴（Y）代表被测结构所处的深度位置，曲线向上示界面前移，曲线向下示界面后移。当探头固定一点扫查时，从光点的移动可以观察反射体的深度及其活动情况，显示出时间位置曲线图）。 6.请简述探头作为能量转换器件的工作原理。（经过人工极化过的压电 陶瓷即探头在机械应力的作用下会在电极
表面产生电荷，反之，若对陶瓷施以一个电场，陶瓷也会产生应变，这种机械能转变成电能，电能转变成机械能的现象称为压电效应，由机械能转化成电能称正压电效应，由电能转化成机械能成逆压电效应，超声波的发射应用了逆压电效应，接收应用了正压电效应，探头应用这种压电效应原理发射并接收超声波，经过主机处理在显示屏上得到图象）。 7.简述医用超声诊断设备的构成。 （由探头、主机、监视器、记录设备组成）。 8.什么叫帧频？高帧频对于临床诊断有何益处？ （单位时间内获得图象的数量，高帧频可以更细致的观察快速运动的组织结构，获得细小的信息，提高诊断的准确性）。 9.多普勒技术应用于超声诊断有哪些益处？ （多普勒技术应用多普勒原理用于观察运动的组织，如血管中血液的流动）。 10.超声波的物理特性有哪些？医用超声波成像主要利用哪两个物理特性成像？ （反射、折射、散射、衍射、绕射。主要应用前两个特性成像）。11.脉冲多普勒和连续多普勒的主要不同点是什么？ （脉冲多普勒/PW ：间断发射/接收，获取在取样点处多普勒频移信息并分析、显示。主要用于检测低速血流。脉冲波多普勒具有距离选通能力。但不能测量一条线上最大血流速度的信息）。 （连续多普勒/CW ：连续发射/接收，获取在取样区域内多点多普勒频移信息，检测出最高速度血流并显示。主要用于检测高速血流）。 12.M型超声的临床用途是什么？ （用于心脏及胎儿心率的测量，应用M型检查将心脏各层组织结构回