探伤工中级计算题

@@有一厚度为80mm 的钢板，用局部水浸法垂直探伤，探头至钢表面距离为30mm （已知：Z 水=1.5×106mm/s,Z 钢=46×106

mm/s ）,求水与钢的界面反射率r p ;底面声压反射率Tp 。 @@解：r p=937.0=+-水钢水钢Z Z Z Z Tp=1- r p 2

=0.122

@@用水浸法探测厚度为40mm 的钢板，要求用直探头二次重合，求水层厚度？

@@解：已知T=40 用公式：水层厚度L=2*T*CL

C 水=20mm @@8MHz Φ14的直探头探伤工件，求近场区长度N 。

@@解：λ=C/f=5.9/8=0.725mm

钢中的近场区长度N=D 2

/（4λ）=67.59mm

@@以某一仪器灵敏度探测工件，测得F1缺陷后，用衰减器调至基准高度时（如示波屏的50%），仪器衰减器读数为32dB ，此后又测得F2缺陷，调至基准高度后衰减器计数为20dB,问F1/F2差多少dB?回波高度差多少倍？

@@解：（1）ΔdB(F1/F2)=32-20=12 Db

（2）ΔdB(F1/F2)=20lg （F1/F2）=12 dB

lg （F1/F2）=0.6

F1/F2=4

@@用校正好的探伤系统，其测距每格代表声程20mm ，探头的K 值为2，伤波出现在5.3格上，求伤波的位置？

@@解：K=TAN β=2

β=63.4度

缺陷的声程 S=20*5.3=106mm

缺陷的水平距离 X=Ssin β=98.4mm

缺陷的垂直距离 Y=Scos β=47.5mm

@@某探头晶片中的波速为C L =5.74? 106mm/s,晶片厚度t ＝0.574。求探头的标称频率。 @@已知：C L ＝5.74? 106

mm/s,t=0.574mm 解：因为N ＝ft= C L /2 所以f= C L /2t=5? 106

mm/s 答;探头标称频率＝5 MHZ

@@声波由声阻抗为Z1的介质垂直入射到Z2介质上，已知Z1/Z2=0.4，求此界面上声压反射率和声压透射率？

@@解：声压反射率r p =(Z2-Z1)/(Z1+Z2)=0.429

声压透射率t p =(2Z2/(Z1+Z2)=1.429

@@用2.5Hz 、Φ20直探头探厚度为300mm 的锻钢件，要求当量缺陷不漏检，问工件地面如何调节探测灵敏度？

@@解：ΔdB=dB X P P f B f

412lg 20lg 202-==λπφ 调节过程：将工件底波幅度调至50%高度，再用衰减器增益41dB ，即能达到300mm 发现Φ2的探伤灵敏度。

@@水浸聚焦探伤Φ50? 6无缝钢管，声透镜的半径r=40mm.求：A ：偏心距X ；B ：水层厚度H

@@已知：Φ＝50，R ＝25，t ＝6，γ曲＝40

解 A ：用公式X ＝（0.25R ＋0.45r ）/2 = (0.25? 25+0.45? 19)/2=7.5mm

解 B ：求出焦距F ，用分式H ＝F －22X R -，求出H ，

F ＝2.2γ曲=2.2? 40=88mm ，所以H ＝88－

225.725-＝63.5mm

答：A ：偏心距X ＝7.5mm

B ：水层厚度H ＝63.5mm @@声波由声阻抗为Z1的介质垂直入射到Z2介质上，已知Z1/Z2=0.7，求此界面上声压反射率和声压透射率？

@@解：声压反射率r p =(Z2-Z1)/(Z1+Z2)=0.176

声压透射率t p =(2Z2/(Z1+Z2)=1.176

@@以一定的探测灵敏度探测工件，仪器示波屏上得到F1波高为60%，B1波高为100%，

B2波高为40%，求F1/B1和B1/B2分别差多少分贝？

@@解：ΔdB(F1/B1)=20lg(60/100)=-4.4(dB)

ΔdB(B1/B2)=20lg(100/40)=8(dB)

@@现有Φ40*4的无缝铜管，要求用横波探伤，现用曲率半径为200mm 聚焦探头（透镜声速为2.7*106

mm/s,C 水=1.5*106mm/s ，铜的纵波声速C L =4.7**106mm/s ，铜的横波声速C S =2.26*106mm/s ），求A ：探头的偏心距；B ：探头与管的水层距离H 。

@@解：A ：求偏心距X 由公式X=2

r C C R C C S L

水水+=8.4mm B:F=2.16r=2.16*20=43.2mm

@@一圆形工件直径为100mm ，周向磁化要求表面磁场强度为4800A/m ，求磁化电流。

@@解：100mm=0.1m

I=πdh=3.14*0.1*4800=1500A

@@用4MHz Φ20mm 直探头探测厚度为300mm 的钢锻件，要求≥Φ3平底孔当量缺陷不漏检，问如何利用工件底面调节灵敏度？

@@解：已知X=3mm Φ=3mm

300mm 处底波和300mm 处Φ3平底孔回波分贝差为

Δ=20lg 2πφλx 2=20lg 23

*14.3300*49.5*2=30dB 调节：将探头放在钢锻件的完好区探测面上，使其底面回波达到80%，然后用衰减器增益30 dB,此时灵敏度就调节好了

@@用2.5P20Z 探头径向探伤外径为Φ1000mm ，内径为Φ100mm 的空心圆柱锻件，CL=5900mm/s,问如何利用内孔回波调节450/Φ2的灵敏度。

@@解：由已知得R=1000mm r=100mm x=(1000-100)/2=450mm

450mm 处内孔回波与450mm Φ平底孔分贝差为;

Δ=20lg 2πφλx 2-10lg r R =20lg 22*14.3450*5.29.5*2-10lg 1001000=34.5 dB

探伤工初级计算题

@@锻钢件厚度为320mm ，用2.5MHz?20直探头探伤，发现距探测面240mm 处有一缺陷的波高为36dB,移动探头在工件完好部位测得底面回波高度为52dB ，求此缺陷的平底孔当量？

@@解：已知X D =320mm X f =240mm ΔdB=36-52=-16Db

λ=5.9/2.5=2.36

由公式r=f f f B x X X λπφ22?又∵ΔdB=20lgr ∴r=0.118

由公式换算得Φf=6.55mm

@@计算相同距离Φ2和Φ4平底孔在声程>N 时的dB 差.

@@解：用公式ΔdB=40lg 4

2φφ ΔdB=40lg

dB 12=42 @@计算声程相同，孔径1mm 和2mm 的长横孔在声程>3N 时的Db 差值。

@@解：声程S1=S2 Φ1=2mm Φ2=1mm

∵ΔdB=10lg 2

1φφ∴ΔdB=3dB @@已知某黄铜板的电阻率ρ=7.5（微欧??厘米），问如果用14周的激励频率，在理论上具有多大标准渗透深度？

@@解：δ=5.03mm cm f r 4.4436.011000/5.703.5==?=?/μρ

@@已知有一检测线圈的阻抗在无试件时位于阻抗平面A 点，其阻抗幅值为10欧姆，相角为60度，当线圈放入工件后，线圈的电阻量变为10欧姆，电阻分量便为5欧姆，试计算此时线圈的阻抗幅值和相角。 @@解 η2.115102222=+=+=x R Z

40261050===arctg R x arctg

?

，

计算题

@@用水浸法探测钢板厚度为40mm,要求钢板四次底波与第二次界面波重合，其水层厚度应取多少？ @@解：L=n*T*CL

C 水=40mm @@用折射角60度的探头对钢管作垂直于管轴的探伤，如钢管外径为600mm ，能对整个壁厚做斜探伤的壁厚界限是多少mm ？

@@解：公式：d t =260sin 1-=0.067 t=0.067*600=40.2mm

@@使仪器灵敏度调节到距探测面100mm 的大平底，底面回波高为满刻度的50%时，探伤中发现200mm 处有一缺陷，仪器增益37Db 后，缺陷波高为满刻度的50%，求次缺陷的平底孔当量。（试块与工件材质一样，衰减不计，探头为?20，2.5MHz,Cl 钢=5.9×106

mm/s ） @@解：由公式ΔdB=20lg f

f f B x x x λπφ2.2 2f φ=8.6 mm f φ=2.9mm @@以一定探测灵敏度探测某工件，仪器示波图显示F1波高为40%、B1波高为100%、B2波高为60%，求F1/B1

为多少dB?B1/B2为多少的dB ？

@@解：由于F1/B1=40%/100%=0.4 所以，dB(F1/B1)=20lg(F1/B1)=-8dB

dB(B1/B2)=20lg(B1/B2)=20lg(1/0.6)=4.4dB

@@现有Φ50*4mm 无缝钢管，要求水浸法横波脉冲反射法。现有有机玻璃声透镜，曲率半径为25mm 的聚焦探头。求偏心距？

@@解：X=2G r R C C Cs 钢

水钢水+=8mm

@@现有Φ50*4mm 无缝钢管，要求水浸法横波脉冲反射法。现有有机玻璃声透镜，曲率半径为25mm 的聚焦探头。求探头在水中的焦距？

@@解：有水C 11'C r F -==7.25.111*25-=55mm

@@现有Φ50*4mm 无缝钢管，要求水浸法横波脉冲反射法。现有有机玻璃声透镜，曲率半径为25mm 的聚焦探头。求探头在水中的焦距？求偏心距？求水层距离？

@@解：有水C 11'C r F -==7.25.111*25-=55mm X=2G r R C C Cs 钢

水钢水+=8mm H=F-22X R -=55-22825-=31mm

@@用水浸法探测厚度为40mm 的钢板要求用直探二次重合，求水层度为多少？

@@已知：（1）板厚T=40mm

: 解:用公式水层厚度L=重合次?板厚?1\4

∴L=2?40?1\4=20(mm)

答:A: 水层厚度20(mm)

@@计算出3N 以外的远场两大平底声程100mm 与200mm 时，底波幅度相差dB 数。

@@已知：S1=100mm S2=200mm

: 解:用公式ΔdB=20lg(200/100)=20?0.3=6dB

答：200mm 与100mm 大平底, 底波幅度相差6dB 。

@@计算2.5MHz Φ20直探头在钢中的近场区长度和指向角θo 。

@@解：λ=C/f=5.9/2.5=2.36mm

钢中的近场区长度N=D 2/（4λ）=42.4mm

钢中半指向角θo= arcsin1.22λ/D=7.40

@@一根圆钢棒半径为40mm ，通以2000A 的电流，问钢棒表面的磁场强度为多少A/m?

@@解：R=40mm=0.04m

H=I/(2πr)=2000/(2π*0.04)=7958A/m

@@已知：Br=1.1T Hc=2300A/m (HB)m=1.178kJ/m 3,可以采用剩磁法探伤，剩磁法应在饱和磁感应强度时进行，即B=1.7T 附近，查此处磁感应强度H 为14000A/m ，求磁化电流。

@@解：D=48mm=0.048m

I=πDH=3.14*0.048*14000=2100A

@@探伤设备综合性能测试时，用样管作重复性试验25次，记录人工缺陷未报警数，第5次出现2个人工伤未报警，误报数为1次，分别计算漏报率和误报率。 @@解：漏报率=测试次数

样管人工缺陷个数漏报人工缺陷个数**100%=25*52*100%=1.6% 误报率=

测试次数误报次数*100%=251*100%=4% @@用水浸聚焦纯横波探测Φ42*6的钢管，水层距离为30mm ，求平均偏心距X 。

@@解：X=mm r R 069.62

15*455.021*253.02455.0253.0=+=+ @@用水浸法横波探测Φ32*6的钢管，水层距离为25mm,偏心距为4.5mm,求入射角α值？

@@解:∵X=Rsin α

∴α=sin -1==-16

5.4sin 1R x 16度 @@用2MHz Φ14直探头探厚度为300mm 的段钢件，当工件底面回波为垂直刻度的100%时，缺陷回波为垂直刻度的30%，若测得缺陷距探测面为240mm ，其平底孔当量为多少？

@@解：ΔdB 设为r=3.0100

%30=?B f n n ∵r=f f f B x X X λπφ22

?∴Φf=B f x r x πλ22=10.4mm

@@用接触法探测外径D=300mm,壁厚为T=60mm 的钢管，探头的k 值最大为多少？

@@解：r=R-T=300/2-60=90mm

β=sin -1(r/R)=37度

k=tg β=tg37=0.75

@@示波屏上有一波高为80mm ，另一波高比它高16dB,问另一波高为多少mm?

@@解：∵20lg dB A 16802= ∴mm A 6.12108020

162== @@已知超声波探伤示波屏上有A 、B 、C 三个波，其中A 为满幅波高的80 %，B 为满幅波高的50%，C 为满幅波高的20%，求：A 波为基准0dB,则B ，C 波高各为多少？

@@解：B 波 dB 4%

80%50lg

20-= C 波 dB 12%80%20lg 20-= @@为了确保穿过式线圈的探伤灵敏度，一般要求一个缺陷的调制波内应包含10个以上的激励正弦波波形，则对激励频率为14周的情况，为了使试件Φ1针孔得到好的灵敏度，探伤速度最高不应超过多少？已知两测量绕组的间距为8mm 。

@@解：14周的正弦波的周期为1mm ，要包含10个正弦波波形，就是要使缺陷调制波周期为10ms ，所以要求Φ1针孔与测量绕组相对起作用的时间最小为10ms ，用探伤速度为

min /60/0.1101282m m s m m t d b v ==?+=+=

@@有一根低碳钢棒，直径Ds=10mm ，若在20摄氏度时相对磁导率μr=100，电阻率ρ=16.9*10-8（欧姆?米），而温度升至1000摄氏度时（已经超过居里点）ρ=116.7*10-8（欧姆?米），问该钢棒在20摄氏度的特征频率为多少？ 解：)1(9.161(9.1610)(109.1611)22820cm m m m m ?Ω=Ω=Ω?==

-μρσ

HZ D f s g 9.8129

.16110066.5066.50220=??=??=σμ @@对一根铝合金钢管，外径为d=20mm ，壁厚为t=1mm ，问为了得到最大的灵敏度，频率比f/fg(圆柱)应选为多少？ 解：2.2210

1)1011(2)1(2/=-=-=R t R t f f g

计算题

@@回波高度达到满幅时，x 轴偏转板上工作电压为80v,那么当晶片接收到20mv 缺陷信号，放大到满幅刻度25%，仪器应增益多少dB ？

@@解：偏转板满刻度:即100%为80v;探头接收到20mv 为25%；如果放大器是线性的满刻度25%应为80/4=20v;则输入为20mv,输出为20v 。ΔdB=20lg V v =60dB

@@用有机玻璃横波斜探头探伤钢制工件，已知有机玻璃纵波声速2730m/s ，钢中纵波声速为5900m/s ，横波声速为3230m/s,试求纵波入射角的范围？

@@解：由第一临界角的定义及折射定律得：

sin αⅠ/sin900=C l1/C L2

αⅠ=arcsin(2730/5900)=27.60

由第二临界角定义及折射定律得：

sin αⅡ/sin900=C l1/C s2

αⅡ=arcsin(2730/3230)=57.70

答：纵波的入射角范围为27.60 -57.70之间。

@@用4MHz Φ14的直探头探伤工件，求近场区长度N 和半扩散角θ。

@@解：λ=C/f=5.9/4=1.475mm

钢中的近场区长度N=D 2/（4λ）=33.2mm

钢中半扩散角θ= arcsin1.22λ/D=7.40

@@有一外径为80mm 的钢管，水浸法聚焦作横波探测表面及近表面缺陷，若要在棒面上得到35度的横波折射角，求入射角和偏心距？

@@解：1）求入射角 S B C C 水水=βαsin sin 014.17sin sin =?=-）水（水S

C C βα 2)求偏心距 X=R ·sin α=40sin17.40=12mm

@@用2.5Hz 、Φ20直探头探测直径为Φ320的圆柱形钢锻轴，要求≧Φ3当量缺陷不漏检，问利用200/Φ2试块如何校正探测灵敏度？32题

@@解：已知：X B =320mm X=200mm Φf=3mm Φ=2mm

曲率补偿ΔdB2=-6dB

1) 总灵敏度调节量为ΔdB 总

ΔdB 总 =ΔdB1+ΔdB2+ΔdB3

其中ΔdB1=20lgr ’=40lg dB X X B f

12

3203200lg 40-=??=??φφ ΔdB2为曲率衰减量：ΔdB2=-6ΔdB

ΔdB3为材质衰减补偿：ΔdB3=320*（0-α双）=-3.2ΔdB

ΔdB 总 =ΔdB1+ΔdB2+ΔdB3=-10.2dB

调节过程：将200/Φ2中的平底孔波高调至50%再用衰减器增益10dB 就能够在

320mm 处发现Φ3缺陷。

@@用Φ14，2.5MHz 直探头探测一工件时，利用距探测面200mm 的Φ4平底孔试块，调节仪器，使Φ4孔反射高为满刻度的80%，发现一缺陷距探测面100mm,缺陷反射波高为满刻度20%，求此缺陷当量大小？ @@解：求出20%与80%的dB 差值ΔdB=20dB 12%

80%20lg -= 缺陷相对于基准孔声压反射率的dB 数：由公式

4010dB D f D X X X ??=φφ=1mm

@@用2MHz 、Φ14直探头探厚度为300mm 的锻钢件，当工件底面回波为垂直刻度的100%时，缺陷回波为垂直刻度的30%，若测得缺陷距探测面为240mm ，其平底孔当量为多少？

@@解：3.0%100%30'===B f

h h r 又因为3.02'2=?=f f f B X X X r λπφ B f f X r X ???=πλφ'22=m m 4.10300

3.024029.522=????π @@用水浸聚焦纯横波探测Φ42? 6的钢管，水层距离为30mm 。

求：A ：平均偏心距X B ：入射角α值 C ：折射角β值 D ：焦距F 值 E ：声透镜曲率半径R 值 @@已知2R ＝42 R ＝21 r=21-6=15 L=30 C 水＝1.5?106

Cs=3.23?106

解：A ：X ＝（0.25R ＋0.45r ）/2 =5.9mm

B ：α＝sin （X/R ）＝sin-1(5.9/21)=16.3°

C ：求出折射角β

因为sin α/ C 水＝sin β/ Cs β= sin-1(sin α. Cs/ C 水)=37°

D:求出焦距F ＝L ＋22X R -＝30＋229.521-＝50.2mm

E ：曲率半径R ＝0.464

F ＝0.464?50＝23mm

答：A ：X ＝5.9mm B ：α＝16.3°C ：β=37°D ：F ＝50.2mm E ：曲率半径R ＝23mm

@@在厚壁管水中浸探伤中，若入射角为12°。问此时能探测的壁厚和外径最大比值为多少？ @@已知：（1）α＝12°（2）水耦合 54题

解：∵钢

水＝Cs sin β.sin αC ∴sin β＝钢水Cs .C sin α＝5.12.023.3?＝0.447 ∴OB ＝OA * sin β＝R ?0.447＝0.447R ∴t=R-OB=0.553.R ∴

276.02/.553.0==D D D t 答：壁厚与外径最大值为0.276

@@使用双晶直探头，已知有机玻璃延迟块厚度为25mm ，探40mm 钢板时，底波第二次出现在第10格。问界面波和第一次底波分别在第几格出现？ 51题

@@已知：（1）有机玻璃T1＝25mm （2）钢厚T ＝40mm

解： 求出每格所占用的时间

∴格10106240107.22566??+?＝2.259us/格

∴有机玻璃25mm 占的格数：

4259

.217.225=? 格 40mm 钢板占和格数：395.2295.61640==?格 答：界面波在第4格，一次底波在第7格。

@@已知一钢坯内磁感应强度为2T ，磁场强度为40A/cm,求此钢坯在此状态下的磁导率和相对磁导率。 @@解：H=40A/cm=400A/m

μ=B/H=2/4000=5*10-4H/m

μr=μ/μ0=5*10-4/(2π*10-7)=796

@@在钢材探伤中，已知有一直探头，直径为20mm ，频率为2.5MHz ，求该探头在钢中的指向角？ @@解：θ=70λ/D=70*5.9/2.5/20=8.26度

初 @@在钢材探伤中，已知有一直探头，直径为20mm ，频率为2.5MHz ，求该探头在钢中的近场区长度N ？ @@解：N=D 2/4λ=200/(4*2.36)=42.6mm

@@在钢材探伤中，已知有一直探头，直径为20mm ，频率为2.5MHz ，求该探头在钢中的开始扩散的距离？ @@解：N θ=1.67N=1.67*42.3=70.6mm

@@有一直径为100mm 的钢棒，用水浸法聚焦作横波探测表面及近表面缺陷，若要在棒面上得到35度的横波折射角，则求A ：入射角；B ：偏心距。

@@解：A ；求入射角α

∵βαsin sin =钢水C C ∴α=sin -1(钢水C C β

sin )=15.4度

B ：求偏心距 X=Rsin α=50sin15.4=13.5mm

@@有一长方形工件，规格为40*50mm ，要求表面磁场强度为2400A/m,求所需的磁化电流。

@@解：工件周长L=(40+50)*2=180mm=0.18m

I=LH=0.18*2400=432A

@@用触头法交流磁化工件，工件厚度为12mm,触头极间距为150mm,求磁化电流。

@@解：I=(3.5―4.5)L ∵工件厚度<19mm ∴I=(3.5―4.5)*150=525―675(A)

@@已知：Br=1.2T Hc=280A/m (HB)m=0.135kJ/m 3

,其保磁性差，只能采用连续法探伤，因要求标准规范磁化，其磁感应强度B 为1.4T 附近，磁场强度H 约为2600A/m,求磁化电流。

@@解：D=50mm=0.05m

I=πDH=3.14*0.05*2600=400A

@@用k2探头探测外径为500mm 的圆轴，折射角为62.4度，问最大探测深度为多少？

@@解：∵在直角三角形AOB 中，OB=Rsin β=250sin62.4=223.5

∴t=R-OB=250-223.5=26.5mm

@@使用2.5P14直探头探测50mm 的钢板，底波4次反射在第10格上，现用水浸法（二次重合）探伤，问水层距离是多少？ @@解：水层距离L=重复次数*板厚*钢

水L C C =2*50*0.25=25mm @@用K1探头探测外径为600mm 的筒体，能探测的壁厚极限尺寸是多少？

@@解：在直角三角形AOB 中

K1探头对应的折射角是45度

OB=Rsin45=300*0.707=212mm

t=R-OB=300-212=88mm

@@计算>3N 的远场区大平底声程100mm 与200mm 时，底波幅度相差dB 数。

@@解：S2=200mm S1=100mm

用公式ΔdB=20lg 1

2S S =6dB @@有一铜合金管外径为48mm,壁厚8mm,用水浸聚焦法作纯横波检查，该合金纵波声速为4.7*106

mm/s,横波声速为2.26*106

mm/s,水声速为1.5*106mm/s,求平均偏心距x;若焦距为40mm,则水层距离为多少？ @@解：偏心距X=2r C C R C C S L 合水合水+=9mm F=L+22X R - L=F-22X R -=17.8mm

@@水浸聚焦探伤Φ40mm 的钢，水层厚度为10mm ，求声透镜的曲率半径为多少？

@@解：∵H+R=F ∴F=10+20=30mm

又∵F=2.2r ∴r=F/2.2=30/2.2=13.6mm

@@某探头晶片的波速为C L =5.74*106mm/s,晶片厚度t=0.574，求探头的特征频率。

@@解：∵N=ft=C L /2 ∴f=5.74*106/(2*0.574)=5*106Hz=5MHz

@@某探头晶片频率常数为N=200mm/s,频率f=2.5MHz ，求探头晶片厚度。

@@解：N=200m/s ，频率为f=2.5MHz

N=ft t=N/f=08mm

@@有一穿过式线圈，由一个激励绕组和二个500匝的测量绕组差动连接组成，线圈内径为10mm ，线圈内磁场强度均为10奥斯特，激励频率为，问如果2个测量绕组相差1匝，理论上线圈空载零电势为多少？ @@解：93.4101041110102104282

3802

=???????=????=?--ππππH D n f E 毫伏

@@一个用直径为1毫米磁芯做成的三点式旋转点式探头，（探头结构系数kd=3）,在对Φ10毫米的管上的宽0.1mm 的人工纵向刻痕进行探伤时，若已知探伤仪中带通滤波器的中心频率为200周，问探头旋转速度设为多少时，滤波器具有最大输出？

@@解：118410

)1.013(20060)(6060=?+???=+?=∴+??=

πππn D

b d k f n b d k D n f d s d s 转/分