初、中级损检测技术资格人员-超声检测考题汇编计算题.doc

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1、初、中级无损检测技术资格人员-超声检测考题汇编计算题计算题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-

2、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)

3、=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）①A=20lg8=60lg2=18dB；②A=20lg400=40lg20=52dB；③A=20lg20=20(l

4、g2+lg10)=26dB；④A=20lg0.8=20(lg8+lg10-1)=-2dB；⑤A=20lg1000=60lg10=60dB5.5P20x1045°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。解：根据折射定律：sinα/sinβ=CL1/CS2 又：β=45° sinα=(CL1/CS2)·sinβ=(2730/3230)·sin45°=0.59α=36.7°答：入射角α为36.7°6.试以钢材为例，计算2MHzΦ30直探头的近场区解：

5、声波在钢材中的纵波速度为5900m/s λ钢=Ｃ钢／f=5900x103/2x106=2.95mm N钢=D2/4λ=302/4x2.95=76mm答：2MHzΦ30直探头近场区为76mm。7.用折射角60°的斜探头探测坡口角为60°的钢板对接焊缝,如下图所示,计算在探头一侧坡口面发现坡口面未熔合缺陷处所有反射波型的反射角(CL=5900m/s,CS=3200m/s)（标准答案从略）8.用直探头水浸法探钢板，当板厚δ=60mm时，使底波第二次反射波B2正好与水层第二次反射波S2重合，求其水层高度？解

6、：题意要求钢板的第二次回波与水层的第二次回波重合，即超音波在水中的传播时间等于超音波在钢板中两次反射波的传播时间。h/CL水=2·δ/CL钢式中：h-水层高度，δ-钢板厚度h=(CL水/CL钢)·2·δ=(5.9/1.48)x2x60=30.1mm答：水层厚度h=30.1mm9.用水浸聚焦探头探钢管，当要求水层高度为10mm，检查Φ40mm的钢管时，试计算透镜的曲率半径。解：根据公式r1=[1-(C2/C1)]f，式中：r1-透镜曲率半径；C1-有机玻璃声速；C2-水声速；f-焦距（探头至管子中心的

7、垂直距离），r1=[1-(C2/C1)]f=[1-(1500/2700)](20+10)=(1-0.556)x30=13.3mm答：检查Φ40mm的钢管时，透镜的曲率半径为13.3mm10.用水浸聚焦法检查Φ42x4mm的小口径钢管，水层距离为30mm，求偏心距、入射角、折射角、焦距和透镜的曲率半径各为多少？解：已知：钢管Φ42x4mm、水层厚度L2=30mm，r=(42/2)-4=17，y=(R2-X2)1/2，式中：R=Φ/2=21mmX=r·(CL2/CS3)=17x(1.5/3.2)=8mm

8、，y=(212-82)1/2=(377)1/2=19.4mm，焦距f=L2+y=30+19.4=49.4mm入射角：sinα=X/R=8/21=0.38，α=22.3°；折射角：sinβ=r/R=17/21=0.81，β=54.1°声透镜曲率半径：r'=[(n-1)/n]·f，式中：n=CL1/CL2=2.7/1.5=1.8，r'=[(1.8-1)/1.8]·49.4≈22mm偏心距：X=8mm11.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