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特种设备超声波无损检测培训问答题和答案
文章概况：特种设备超声波无损检测培训问答题和答案
1.6& ？工业探伤应用的频率范围是多少？在中应用了超声波的哪些主要性质？
2.8& AVGAVGAVGAVG
4.15& 61°61°6l°
7.13& IIW’
(Al) 6300m/s3100m/s2MHz(Al)&&&&&&&&&&&&&&&&&& (3.51.55 )
* 1.3&& 1270kg/m31900m/s
(2.4×106/2·)
*1.4&& 2730 m/s2980m/s,
**1.5& 5P2010K2 CL1=2700m/sCL2=5900m/sCS2=3200m/s44
** 1.6& CL=2200m/sCL=5900m/sCS=3200m/s2243.5
**1.7& TiCL=5990m/sCS=2960m/sCL=340m/sIII& 29.6
**1.8& CL=2730m/sCL=5900m/sCS=3230m/s
1/1c27.657.7
2L27.6-57.757.7
**1.9& CS=3230m/sCS=4000m/sCS=3080m/sK1.0K1.80.9
K1.0ßs钢＝arctan1=45º,由反射折射定律可知：sinßs钢/Cs钢=sinßs硬/Cs硬，由此可知：sin45º /3230=sinßs硬/4000,得ßs硬＝61.1 º，K硬＝tanßs硬=1.8
同理计算得出K铝＝＝0.9
** 1.10& CL=5900m/sCS=3230m/sCL=1480m/s/
1L=10LS& &&43.822.3
2S=45LL 18.9
31C14.527.3
1sinL/CL=sinL/CLsin10/1480=sinL/5900,L43.8
sinL/CL= sins/CsL22.3
1.11& ABCA80%B50%C20%
1A0dBBCdB-4-12
2B10dBACdB142
3C-8dBABdB40
* 1.12& 100%dB10%20
* 1.13& 80mm16dBmm127
* 1.14& 40%12dB6dB10%80%
** 1.15& /CL1=1500m/s
CL2=5900m/s2=7800kg/m3& 0.12
** 1.16& 1%0.5%
** 1.17& Z=46×106kg/m2·s
Z=1.5×106kg/m2·sZ=27.4×106kg/m2·s
** 3dB11.46
** 1.18& T=240mm90%15%0.02/
** 1.19& 2 MHzΦ4400mm100%10%2dB0.015/
** 1.20& 2.5MHz Φ20mm500mmB1=80%B2=35%& 1.1810-3/
** 1.21& 5MHz Φ20mm15mmB1=80%B4=50%1 dB0.012/
* 2.1& 5P14SJCL=1500m/s1.5163mm
** 2.2& f=5 MHz=13mmCL=5900m/s5
* 2.3& CL=5900m/sCL=1480m/s2.5MHz Φ20mmNob
42.48.2869.5168.92.07277
** 2.4& 2.5MHz Φ20mm20mmCL=5900m/sCL=1480m/s37.4
** 2.5& 2.5MHz Φ20mm20mmCL=6260m/sCL=1480m/s84.6
* 2.7& 2.5MHz Φ20mm150mmB2=50%20 dBB1
B350%dB& 2616.5
** 2.8& x3N200mm224 dB400mm4800mm2dB0-24
市质监局举办“质检科技周”实验室开放和科普教
福建省特种设备检验院三明分院助力三钢集团产品升级..超声波水浸聚焦探头焦距计算经验-公司动态-上海易启检测技术有限公司
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超声波水浸聚焦探头焦距计算经验
& & & &在超声波检测中，水浸聚焦检测时将工件置于水中，以水为耦合介质，用水浸聚焦探头进行探头与工件的非接触探测来实现的。&& & & &由于实际检测时焦距计算的偏差，有时对探伤的操作过程和探伤结果影响较大，甚至会直接影响探伤结果的可靠性，因此，根据几何声学的基本原理，分析水浸聚焦探头焦距计算公式偏差的大小和影响焦距计算偏差的因素，寻求合理的焦距计算方法，有一定意义。&超声波聚焦检测焦距的讨论（1）在按几何声学原理分析计算超声波水浸聚焦探测焦距的过程中，将超声波声束，理想化地看作不产生波的干涉，波束不扩散并按直线传播的平面波，是和实际超声波束有一定差别的。（2）超声波水浸聚焦探测要根据探测工件的要求和探头参数，合理选择水层厚度和工件中的近场长度，以避免近场区对探伤结果的影响；检测工艺要求比较严格时，还要考虑焦点尺寸对探伤结果的影响。（3）实际检测过程中，超声波探伤仪器指示焦点位置应相当于声透镜厚度／水层厚度和工件表面到焦点距离三者的和；一般情况下，声透镜厚度对检测结果影响不大时，检测时声透镜厚度对仪器指示焦距位置的影响可不予考虑。
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超声波检1-2级人员考核大纲
&&& 1、超声波探伤物理基础&
&&&& 1.1&&& 超声波的一般概念
&&&& 1.1.1& 机械振动
&&& 机械振动的定义、特点(B)
&&& 周期、频率的概念、单位及两者之间关系(A)
&&& 简谐振动的基本概念及谐振方程一般形式(C)
&&& 1.1.2& 机械波
&&& 机械波的概念、波动本质; 波长、波速、频率的概念及三者之间的关系(A)
&&& 弹性介质模型及波动形成机理(C)
&&& 机械波产生的条件(B)
&&& 1.1.3& 超声波
&&& 超声波的定义、特征及工业上应用(A)
&&& 次声波及其应用(C)
&&& 1.2&&& 超声波的类型
&&& 常见的波的分类方法(B)
&&& 纵波、横波、表面波的概念及特征(A)
&&& 板波、平面波、球面波、柱面波、活塞波、连续波、脉冲波的基本概念(C)
&&& 1.3&&& 声速
&&& 1.3.1& 固体介质
&&& 声速的概念,声速与介质、波型的关系; 同种固体介质中,纵、横波及表面波声速的关系(A)常见介质的纵横波声速(B)
&&& 1.3.2& 液体、气体介质水中的声速及温度对其影响(A)
&&& 液、气态介质中声速与应变弹性模量及密度的关系(B)
&&& 1.3.3& 声速测量方法(B)
&&& 1.4 波的叠加、干涉、绕射及惠更斯原理。波的叠加原理、波的干涉、绕射的基本概 念(B)
&&& 驻波的形成、特点;惠更斯原理(C)
&&& 1.5&&& 超声场特征量
&&& 1.5.1& 声阻抗的定义与介质密度、声速、温度的关系(A)
&&& 超声场、声压、声强的基本概念(C)
&&& 1.5.2& 分贝的概念,计算及应用(A)&&&&&&&
&&& 1.6&&& 超声波垂直入射到平界面上的反射和透射
&&& 1.6.1& 单一平界面声压反射率、往复透过率的基本概念与应用(A)
&&& 声压反射率r、透过率t、声强反射率R、透过率T,与介质声阻抗、声波入射方向的关系、变化规律及相互间关系(B)
&&& 1.6.2& 均匀介质中的异质薄层影响声压反射率的因素(B)
&&& 声压反射率与波长、薄层厚度的关系(C)
&&& 1.6.3& 非均匀介质中的异质薄层声压往复透过率与波长、薄层厚度的关系(C)
&&& 1.7&&& 超声波倾斜入射到界面上的反射和折射
&&& 1.7.1& 波型转换和反射、折射定律:
&&& 波型转换的概念及产生条件;反射、折射定律基本内容(A)
&&& 1.7.2& 临界角:
&&& 第Ⅰ、第Ⅱ临界角的定义,计算与应用(A)
&&& 第Ⅲ临界角的概念(B)
&&& 1.7.3& 端角反射:
&&& 端角反射的概念,特征和应用(B)
&&& 1.8 超声波在曲界面上的反射和透射影响超声波聚焦、发散的主要因素,声透镜的原理和应用(A)
&&& 平面波在曲界面上聚焦、发散产生的条件、特征(B)
&&& 1.9&&& 超声波的衰减
&&& 材质衰减的概念;衰减的计算和应用(A)
&&& 衰减的原因、定性定量表示方法(B)(E)
&&& 衰减系数的测定(C)
&&& 2、超声波发射声场与规则反射体回波声压&
&&& 2.1&&& 纵波发射声场
&&& 2.1.1& 园盘声源
&&& 园盘声源的声压分布、波速指向性、半扩散角(A)
&&& 近场区、远场区、波速扩散区、半扩散区(B)
&&& 声束轴线上声压分布规律;横截面声压分布概况(C)
&&& 2.1.2& 矩形声源声压分布、近场区长度、指向角(B)
&&& 2.1.3& 近场区在两种介质种的分布声场的连续性、远场区分布特征及相关计算（B）
&&& 2.2&&& 横波发射声场假想声源模型及相关计算(B)
&&& 声束指向性、对称性与纵波声场的差异(C)
&&& 2.3&&& 规则反射体的回波声压
&&& 平底孔回波声压与距离,孔径的关系; 大平底与距离的关系;两者声压比计算与应用;当量计算与应用(A)
&&& 长横孔、短横孔、球孔回波声压与距离、孔径关系;圆柱曲底面回派波声压于距离曲率半径关系；同类反射体当量对比计算(B)
&&& 衰减,曲面对当量对比计算的影响与修正(C)
&&& 2.4&&& A.V.G曲线
&&& A.V.G曲线的概念与应用(A)
&&& A.V.G曲线的原理、结构、分类、用途及绘制(C)
&&& 3．探伤仪、探头和试块&
&&& 3.1 探伤仪
&&& 超声波探伤仪工作原理; A型显示探伤仪电原理框图,主要组
&&& 成部分及作用;主要控制旋钮及功能(A)
&&& 探伤仪的作用与分类,数字探伤仪的特征与应用(C)
&&& 3.2&&& 测厚仪
&&&&&&& 测厚仪的工作原理、种类和应用(B)
&&& 3.3&&& 探头
&&& 探头的作用、原理、型号、命名方法;直探头、斜探头的基本结构、主要组成部件及作用(A)
&&& 探头种类、双晶直探头、水浸聚焦探头、聚焦探头、双晶斜探头的结构和应用(B)
&&& 晶片材料,压电晶体主要性能参数;表面波探头、可变角探头、高温探头的结构和应用。(C)
&&& 3.4&&& 试块
&&& 试块的用途,种类和要求;标准试块的规格和用途(A)
&&& 常用的钢板、钢管、锻件、焊缝检验用对比试块的形状,反射体种类和规格(B)
&&& 3.5&&& 探伤仪,探头及系统性能及其测试
&&& 水平线性、垂直线性、 声束宽度、灵敏度余量、分辨力的基本概念和测试方法(A)
&&& 探伤仪性能(水准线性、垂直线性、动态范围、衰减器精度);
&&& 探头性能(入射点、K值、声束特性、声束轴线偏离角);
&&& 系统性能(盲区与始脉冲宽度、分辨力、灵敏度余量、信噪比)对探伤的影响(A)
&&& 4、超声波探伤通用技术
&&& 4.1&&& 超声波探伤方法
&&& 探伤方法的分类,各种方法的特征和应用(B)
&&& 4.2&&& 仪器与探头的选择
&&& 选择仪器的一般原则(B)
&&& 探头型式、频率、尺寸、K值的选择原则及对探伤的影响(A)
&&& 4.3&&& 耦合与补偿
&&& 耦合剂的作用;影响耦合的主要因素(A)
&&& 对耦合剂的要求;常用耦合剂种类及耦合效果;表面耦合损耗的测定与补偿(B)
&&& 4.4&&& 探伤仪的调节
&&& 4.4.1& 扫描调节
&&& 扫描调节的目的、内容;利用横孔试块的水平距离、深度调节法(A)
&&& 纵波、横波扫描调节的基本方法;利用(CSK-ⅢA)试块半园试块的水平距离、深度调节法(B)
&&& 利用IIW试块、半园试块的声程调节法;表面波扫描调节(C)
&&& 4.4.2& 灵敏度调节
&&& 探伤灵敏度、扫查灵敏度的概念;调节的方法、目的和要求;试块法、底波法调节灵敏度的原理 、方法和应用(A)
&&& 4.5&&& 缺陷位置的测定
&&& 4.5.1& 平面
&&& 垂直法、斜角法探伤时,缺陷的位置参数及定位的基本方法;水平定位法深度定位法基本原理;计算法和曲线法的原理及应用(A)
&&& 声程定位法原理;表面波探伤的定位方法(C)
&&& 4.5.2& 曲面周向斜角探伤的缺陷定位
&&& 几何临界角的概念;缺陷位置参数;定位修正曲线的应用; 内外壁探测的差异(A)&&&&&&&&&&&
&&& 定位修正曲线绘制方法及各参数变化的影响(B)
&&& 声程校正系数的概念及曲面探伤界限(C)
&&& 4.5.3& 影响定位精度的因素
&&& 影响定位精度的主要因素及改善措施(C)
&&& 4.6&&& 缺陷大小的测定
&&& 4.6.1& 缺陷当量、指示长度、自身高度当量比较法、当量计算法; 相对灵敏度测长法; 绝对灵敏度测长法的原理及应用(A)
&&& 缺陷定量的概念;定量的基本方法;使用条件及局限性(B)
&&& 缺陷高度的一般测定方法(C)
&&& 4.6.2& 影响定量精度的因素
&&& 影响定量精度的主要因素(仪器、探头、耦合、缺陷) (B)
&&& 4.7&&& 缺陷性质的估判
&&& 缺陷性质综合分析方法(A)
&&& 静态波型特征及影响因素(B)
&&& 动态波型图的构成及典型缺陷动态波型图的特征(C)
&&& 4.8&&& 非缺陷回波的判别
&&& 迟到波、反射波、三角反射波的形成原理和特征;探头杂波,耦合剂反射波;结构反射波及其他变型波判定方法(C)
&&& 4.9&& 侧壁干涉
&&& 侧壁干涉现象对探伤影响及避免侧壁干涉的条件（B）
&&& 5、原材料检验
&&& 5.1&&& 板材
&&& 5.1.1& 钢板
&&& 钢板探伤的常规方法;扫描及灵敏度调节方法;扫查方式; 多次重合法的特征、优缺点; 水层厚度计算, 缺陷判别及尺寸测定(A)
&&& 钢板探伤的相关标准(B)
&&& “叠加效应”的特征和产生机理(C)
&&& 5.1.2& 复合板材
&&& 复合板材探伤常规方法;探伤面选择,灵敏度调节; 常见缺陷及判定方法(A)
&&& 复合板材探伤相关标准(C)
&&& 5.2&&& 管材
&&& 5.2.1& 小口径钢管
&&& 钢管中常见缺陷及常规探伤方法;手工探伤的一般方法;探伤灵敏度调节及扫查方式(A)
&&& 水浸聚焦法探伤原理,优点;声束聚焦方式;探测条件选择;钢管探伤相关标准(B)
&&& 偏心距与最佳水声程的概念及确定的原则(C)
&&& 5.2.2& 大口径管材
&&& 大口径管垂直探伤、周向探伤、轴向探伤的一般方法(A)
&&& 厚壁管探伤方式选择;周向探伤探头角度确定,缺陷定位及修正方法(C)
&&& 5.2.3& 管材自动探伤
&&& 探伤系统基本组成;钢管与探头相对运动形式;扫查速度,重复频率等的设定;探头的配置与作用(C)
&&& 5.3&&& 锻件
&&& 扫描和探伤灵敏度调节;缺陷位置、当量及尺寸测定(A)
&&& 典型锻件最佳探伤方法和主要探测方向的选择; 探测条件及探伤时机选择;衰减系数测定;锻件探伤相关标准(B)
&&& 锻件中常见主要缺陷; 缺陷回波(单个、游动、密集)与非缺陷回波的分析(C)
&&& 5.4&&& 铸件
&&& 铸件常见缺陷（C）
&&& 铸件探伤特点；铸件探伤条件选择；探伤灵敏度调节；缺陷的判别；质量级别的评定（B）
&&& 6、焊缝超声波探伤
&&& 6.1& 焊缝探伤几何关系; 焊缝探伤一般程序,探伤准备,探测条件选择,扫描及灵敏度调节、距离—波幅曲线绘制、补偿;扫查方式、缺陷判别;缺陷位置、幅度和指示长度测定;缺陷评定; 探伤记录及报告(A)
&&& 曲面探伤特征;耦合间隙与声程校正系数概念;非缺陷波的种类及判定;焊缝探伤相关标准(B)
&&& “传输损失”的测定;焊缝中典型缺陷的静、动态波型特征;缺陷性质估判的综合方法(C)
&&& 6.2&&& 薄板对接焊缝
&&& 薄板焊缝一般采用的探伤方法(C)
&&& 6.3&&& 管座角焊缝
&&& 扫描及灵敏度调节方法;缺陷波的判别和缺陷定量(A)
&&& 结构型状及探伤方法选择(B)
&&& 6.4&&& 小口径管对接焊缝
&&& 小口径管焊缝的一般探伤方法,对探头的特殊要求;扫描及探伤灵敏度调整;观察区的设定;缺陷判定的一般原则(B)
&&& 小径管焊缝探伤的主要难点,现行方法的局限性(C)
&&& 6.5&&& T型角焊缝
&&& T型角焊缝主要探伤方法;探伤面与探头选择; 扫查方式和方向,焊缝中主要缺陷和分布特征(A)
&&& 6.6&&& 其它材料对接焊缝
&&& 不锈钢、钛合金、铝合金材料声学特性; 焊缝探伤主要困难(C)
&&& 6.7&&& 堆焊层
&&& 堆焊层主要探伤方法;对探伤面及探头的要求;灵敏度调节; 缺陷判别与测定。(B)
&&& 7、探伤工艺编制及标准介绍
&&& 编制探伤工艺的目的、依据和要求;工艺的分类和作用(B)
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什么聚焦探头？
由于超声波的波长很短（毫米数量级），所以它也类似光波，可以被聚焦成十分细的声束，其直径可小到1 mm左右，可以分辨试件中细小的缺陷，这种探头称为聚焦探头。聚焦探头采用曲面晶片来发出聚焦的超声波；也可以采用两种不同声速的塑料来制作声透镜；也可以利用类似光学反射镜的原理制作声凹面镜来聚焦超声波。选择声透镜形状，可决定聚焦形式为点聚焦或线聚焦。利用聚偏二氟乙烯(PVDF)高分子薄膜制作的箔式探头，可以获得0.2 mm直径的超细声柬，用在医用诊断仪器CT上可以获得清晰度很高的图像。
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