超聲檢測教材試題選編

1、超聲檢測1.1第一章是非題選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第一章  一、是非題1.1 波動過程中能量傳播是靠相鄰兩質點的相互碰撞來完成的。 (    )1.2 波只能在彈性介質中產生和傳播。 (    )1.3 由于機械波是由機械振動產生的，所以波動頻率等于振動頻率。 (    )1.4 

2、由于機械波是由機械振動產生的，所以波長等于振幅。 (    )1.5 傳聲介質的彈性模量越大，密度越小，聲速就越高。 (    )1.6  物體作諧振動時，在平衡位置的勢能為零。 (    )1.7 一般固體介質中的聲速隨溫度升高而增大。 (    )1.8 由端角反射率試驗結果推斷，使用K1.5的探頭探測單面焊焊縫根部未焊透缺陷，靈敏度較低，可能造成漏檢。 (  &

3、#160; )1.9 超聲波擴散衰減的大小與介質無關。 (    )1.10 超聲波的頻率越高，傳播速度越快。 (    )1.11 介質能傳播橫波和表面波的必要條件是介質具有切變彈性模量。 (    )1.12 頻率相同的縱波，在水中的波長大于在鋼中的波長。 (    )1.13 既然水波能在水面?zhèn)鞑?，那么超聲表面波也能沿液體表面?zhèn)鞑ァ?#160;(   

4、 )1.14 因為超聲波是由機械振動產生的，所以超聲波在介質中的傳播速度即為質點的振動速度。 (    )1.15 如材質相同，細鋼棒（直徑）與鋼鍛件中的聲速相同。 (    )1.16 在同種固體材料中，縱、橫波聲速之比為常數(shù)。 (    )1.17 不同的固體介質，彈性模量越大，密度越大，則聲速越大。  (    )1.18 表面波在介質表面作橢圓振動，橢圓的長軸平行于波的傳播方向。

5、  (    )1.19 波的疊加原理說明，幾列波在同一介質中傳播并相遇時，都可以合成一個波繼續(xù)傳播。 (    )1.20 在超聲波傳播方向上，單位面積. 單位時間通過的超聲能量叫聲強。 (    )1.21  超聲波的能量遠大于聲波的能量，1M Hz的超聲波的能量相當于1K Hz聲波能量的100萬倍。       (    )1.22  聲壓差

6、2倍，則兩信號的分貝差為6dB（分貝）。  (    )1.23 材料的聲阻抗越大，超聲波傳播時衰減越大。 (    )1.24 平面波垂直入射到界面上，入射聲壓等于透射聲壓和反射聲壓之和。 (    )1.25 平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量與反射能量之和。 (    )1.26 超聲波的擴散衰減與波型，聲程和傳聲介質、晶粒度有關。 (   

7、 )1.27 對同一材料而言，橫波的衰減系數(shù)比縱波大得多。 (    )1.28 界面上入射聲束的折射角等于反射角。 (    )1.29 當聲束以一定角度入射到不同介質的界面上，會發(fā)生波型轉換。 (    )1.30 在同一固體材料中，傳播縱、橫波時聲阻抗不一樣。 (    )1.31 聲阻抗是衡量介質聲學特性的重要參數(shù)，溫度變化對材料的聲阻抗無任何影響。  (&#

8、160;   )1.32 超聲波垂直入射到平界面時，聲強反射率與聲強透射率之和等于1。 (    )1.33 超聲波垂直入射到異質界面時，界面一側的總聲壓等于另一側的總聲壓。 (    )1.34 超聲波垂直入射到Z21的界面時，聲壓透過率大于1，說明界面有增強聲壓的作用。 (    )1.35  超聲波垂直入射到異質界面時，當?shù)酌嫒瓷鋾r，聲壓往復透射率與聲強透射率在數(shù)值上相等。  ( 

9、0;  )1.36 超聲波垂直入射時，界面兩側介質聲阻抗差愈小，聲壓往復透射率愈低。 (    ) 1.37 當鋼中的氣隙(如裂紋)厚度一定時，超聲波頻率增加，反射波高也隨著增加。  (    )1.38 超聲波傾斜入射到異質界面時，同種波型的反射角等于折射角。 (    )1.39 超聲波傾斜入射到異質界面時，同種波型的折射角總大于入射角。 (    ) 1.40 

10、超聲波以10°角入射至水/鋼界面時，反射角等于10°。 (    ) 1.41 超聲波入射至鋼/水界面時，第一臨界角約為14.5°。 (    ) 1.42 第二介質中折射的橫波平行于界面時的縱波入射角為第一臨界角。 (    ) 1.43 如果有機玻璃/鋁界面的第一臨界角大于有機玻璃/鋼界面第一臨界角，則前者的第二臨界角也一定大于后者。 (    ) 1.44 只有

11、當?shù)谝唤橘|為固體介質時，才會有第三臨界角。 (    ) 1.45 橫波斜入射至鋼/空氣界面時，入射角在30°左右時，橫波聲壓反射率最低。(    ) 1.46 超聲波入射到CC的凹曲面時，其透過波發(fā)散。 (    ) 1.47 超聲波入射到1C的凸曲面時，其透過波集聚。 (    )1.48 以有機玻璃作聲透鏡的水浸聚焦探頭，有機玻璃/水界面為凹曲面。 (  

12、60; ) 1.49 介質的聲阻抗愈大，引起的超聲波的衰減愈嚴重。 (    ) 1.50 聚焦探頭輻射的聲波，在材質中的衰減小。 (    ) 1.51 超聲波探傷中所指的衰減僅為材料對聲波的吸收作用。 (    ) 1.52 超聲平面波不存在材質衰減。 (    ) 是非題答案1.1 × 1.2 × 1.3  1.

13、4 × 1.5 1.6  1.7 × 1.8  1.9  1.10 ×1.11  1.12 × 1.13 × 1.14 × 1.15 ×1.16  1.17 × 1.18 × 1.19 × 1.20 

14、×1.21  1.22 × 1.23 × 1.24 × 1.25 1.26 × 1.27  1.28 × 1.29  1.30 1.31 × 1.32  1.33  1.34 × 1.35 1.36 × 1.37

15、0; 1.38 × 1.39 × 1.40 1.41 × 1.42 × 1.43 × 1.44  1.45 1.46 × 1.47  1.48 × 1.49 × 1.50 ×1.51 × 1.52 × 

16、0;  超聲檢測1.2第一章選擇題選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第一章  二、選擇題1.1 以下關于諧振動的敘述，哪一條是錯誤的 (    ) A.1.26 當超聲縱波由鋼垂直射向水時，其聲壓反射率小于0，這意味著：(    ) A.透射能量大于入射能量 B.反射超聲波振動相位與入射聲波互成180° C.超

17、聲波無法透入水中 D.以上都不對1.27 垂直入射到異質界面的超聲波束的反射聲壓和透射聲壓：(    ) A.與界面兩邊材料的聲速有關 B.與界面兩邊材料的密度有關 C.與界面兩邊材料的聲阻抗有關 D.與入射聲波波型有關1.28 在液浸探傷中，哪種波會迅速衰減：(    ) A.縱波 B.橫波 C.表面波 D.切變波1.29 超聲波傳播過程中，遇到尺寸與波長相當?shù)恼系K物時，將發(fā)生(   

18、 ) A.只繞射，無反射 B.既反射，又繞射 C.只反射，無繞射 D.以上都可能1.30 在同一固體介質中，當分別傳播縱、橫波時，它的聲阻抗將是(    ) A.一樣 B.傳播橫波時大 C.傳播縱波時大 D.無法確定1.31 超聲波垂直入射到異質界面時，反射波與透過波聲能的分配比例取決于(    ) A.界面兩側介質的聲速 B.界面兩側介質的衰減系數(shù) C.界面兩側介質的聲阻抗 D.以上全部1.32

19、 在同一界面上，聲強透射率T與聲壓反射率r之間的關系是(    ) A.T=r2 B.T=1r2 C.r D.T=1r1.33 在同一界面上，聲強反射率R與聲強透射率T之間的關系是(    ) A.R+T=1 B.T=1R C.R=1T D.以上全對1.34 超聲波傾斜入射至異質界面時，其傳播方向的改變主要取決于(    ) A.界面兩側介質的聲阻抗 B.界面兩側介質的聲速&#

20、160;C.界面兩側介質衰減系數(shù) D.以上全部1.35 傾斜入射到異質界面的超聲波束的反射聲壓與透射聲壓與哪一因素有關(    ) A.反射波波型 B.入射角度 C.界面兩側的聲阻抗 D.以上都是1.36 縱波垂直入射水浸法超聲波探傷，若工件底面全反射，計算底面回波聲壓公式為(    )    A.   B.   C.   D. 1.37 一般地說，如果頻率相同，則在

21、粗晶材料中穿透能力最強的振動波型為：(    ) A.表面波 B.縱波 C.橫波 D.三種波型的穿透力相同1.38 不同振動頻率，而在鋼中有最高聲速的波型是：(    ) 超聲檢測1.3第一章問答題第一章  三、問答題1.1 什么是機械振動和機械波?二者有何關系?1.1答：物體沿著直線或曲線在某一平衡位置附近作往復周期性的運動，稱為機械振動。機械振動在彈性介質中傳播就產生機械波，振動是產生波動的根源，而波動是振動這一運動方式在介質中的傳播。1.2 

22、;什么是振動周期和振動頻率?二者有何關系?1.2 答：振動物體完成一次全振動所需要的時間，稱為振動周期，用T表示。常用單位為秒(s)。振動物體在單位時間內完成全振動的次數(shù)，稱為振動頻率，用f表 示。常用單位為赫茲(Hz)，1赫茲表示1秒鐘內完成1次全振動，即1Hz1次/秒。由周期和頻率的定義可知，二者互為倒數(shù)，即：T1/f。1.3 什么是諧振動?有何特點?什么叫阻尼振動和受迫振動?三者有何不同? 1.3答：質點M作勻速圓周運動時，其水平投影是一種振動。質點M的水平位移y和時間t的關系可用方程yAcos(t+)來描述，該方程稱為諧振方程，凡滿足諧振方程的振動就是諧振動。在諧振方程中，A

23、振幅，即最大水平位移；圓頻率；即1秒鐘內變化的弧度數(shù)， ；初相位，即t0時質點M的相位；諧 振動的特點是：物體受到的回復力大小與位移成正比，其方向總是指向平衡位置，諧振物體的振幅不變，頻率不變。由于物體做諧振動時，只有彈性力或重力做功， 其它力不做功，符合機械能守恒的條件，因此諧振物體的能量遵守機械能守恒。在平衡位置時動能最大勢能為零，在位移最大位置時勢能最大動能為零，其總能量始 終保持不變。諧振動是最簡單最基本的直線運動，任何復雜的振動都可視為多個諧振動的合成。由于阻力的作用，使振動系統(tǒng)的能量或振幅隨時間不斷減少的振動稱為阻尼振動。物體受到周期性變化的外力作用時產生的振動稱為受迫振動。1.4

24、 什么是彈性介質?同樣作為傳聲介質，固體和液體、氣體有哪些不同1.4 答：在介質內部，各質點間以彈性力聯(lián)系在一起，這樣的介質稱為彈性介質。一般固體、液體、氣體都可視為彈性介質。但前者與后兩者存在區(qū)別，固體內部可以存 在拉、壓應力和剪切應力，而液體或氣體內部不存在拉應力或剪切應力，只可以傳遞壓應力?？v波是靠拉、壓應力傳播的，所以在固體、液體、氣體中都可以傳播， 而橫波或表面波的傳播需要剪切應力，所以它們只能在固體中傳播，而不能在液體或氣體中傳播。1.5 什么是波動頻率、波速和波長?三者有何關系?1.5答：波動過程中，任一給定點在1秒鐘內所通過的完整波的個數(shù)，稱為波動頻率。波動

25、頻率在數(shù)值上同振動頻率，用f表示，單位為赫茲(Hz)。波動中，波在單位時間內所傳播的距離稱為波速，用C表示。常用單位為米/秒(m/s)或千米/秒(km/s)。同一波線上相鄰兩振動相位相同的質點間的距離，稱為波長，用表示。波源或介質中任意一質點完成一次全振動，波正好前進一個波長的距離。波長的常用單位為毫米(mm)、米(m)。由波速、波長和頻率的定義可得：Cf或C/f由上式可知，波長與波速成正比，與頻率成反比。當頻率一定時，波速愈大，波長就愈長；當波速一定時，頻率愈低，波長就愈長。1.6 什么是超聲波?工業(yè)探傷應用的頻率范圍是多少?在超聲波探傷中應用了超聲波的哪些主要性質?1.6答：頻率

26、高于20000HZ的機械波稱為超聲波，工業(yè)探傷所用的頻率一般在0.510MHz之間，對鋼等金屬材料的檢驗，常用的頻率為15MHz之間。超聲波的主要特點是頻率高，波長短，能量密度大，在工業(yè)探傷中主要利用了超聲波的以下特性：（1）超聲波良好的指向性。在超聲波探傷中，聲源的尺寸一般均大于波長數(shù)倍以上，在此條件下，超聲波能形成擴散角較小的聲束,沿特定方向上傳播。從而可按光學原理判定缺陷位置。（2）超聲波在異質界面上將產生反射、折射，利用這些特性，可以接收到從缺陷或其他異質界面反射回來的聲波，獲取需要的信息。（3）超聲波在異質界面上能產生波型轉換，利用這一特性，可從界面上獲得不同型式的超聲波從而滿足探傷

27、需要。（4）超聲波頻率高，因為聲強與頻率成正比，所以超聲波的能量比聲波能量大得多，使用超聲波探傷可以發(fā)射較大的能量，接收到較強的回波信號。1.7 什么是波線、波陣面和波前?它們有何關系?1.7答：波陣面：同一時刻，介質中振動相位相同的所有質點所聯(lián)成的面稱為波陣面。波前：某一時刻，波動所到達的空間各點所聯(lián)成的面稱為波前。波線：波的傳播方向稱為波線。三者的關系是：波前是最前面的波陣面，是波陣面的特例。任意時刻，波前只有一個，而波陣面有無窮多個。在各向同性的介質中，波線恒垂直于波陣面或波前。1.8 什么是平面波、柱面波和球面波?各有何特點?實際應用的超聲波探頭發(fā)出的波屬于什么波?

28、1.8答：據(jù)波陣面形狀不同，可以把不同波源發(fā)出的波分為平面波、柱面波和球面波。波陣面為互相平行的平面的波稱為平面波。平面波波束不擴散，平面波各質點振幅(聲壓)是一個常數(shù)，不隨距離而變化。波陣面為同軸圓柱面的波稱為柱面波。柱面波波束向周向擴散，而沿軸向不發(fā)生擴散，柱面波各質點的振幅(聲壓)與距離平方根成反比。波陣面為同心球面的波稱為球面波。球面波波束向四面八方擴散，球面波各質點的振幅(聲壓)與距離成反比。實際應用的超聲波探頭中的波源類似活塞振動，在各向同性的介質中輻射的波稱為活塞波。當距離源的距離足夠大時，活寒波類似于球面波。1.9 簡述影響超聲波在介質中傳播速度的因素有哪些?1.9答

29、：（1）超聲波在介質中的傳播速度與介質的彈性模量和介質的密度有關。對一定的介質，彈性模量和密度為常數(shù)，故聲速也是常數(shù)。不同介質，聲速不同。（2）超聲波波型不同時，聲速也不一樣。同一介質，傳播不同類型聲波時，聲速也不相同。（3）介質尺寸大小及介質溫度對聲速也有一定影響。1.10 什么是波的疊加原理?疊加原理說明了什么?1.10答：（1）當幾列波在同一介質中傳播并相遇時，相遇處質點的振動是各列波引起的分振動的合成，任一時刻該質點的位移是各列波引起位移的矢量和。（2）相遇后的各列波仍保持它們各自原有的特性(頻率、波長、振幅、振動方向等)不變，并按照各自原來的傳播方向繼續(xù)前進。（3）波的疊加

30、原理說明了波的獨立性，及質點受到幾個波同時作用時的振動的可疊加性。1.11 什么叫波的干涉現(xiàn)象?什么情況下合成振幅最大?什么情況下合成振幅最小?1.11 答：（1）兩列頻率相同，振動方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇時，由于波疊加的結果，會使某些地方的振動始終互相加強，而另一些地方的振動始終互 相減弱或完全抵消，這種現(xiàn)象稱為波的干涉，產生干涉現(xiàn)象的波稱為相干波。干涉現(xiàn)象的產生是相干波傳播到空間各點時波程不同所致。（2）當波程差等于波長的整數(shù)倍時，合成振幅達最大值。（3）當波程差等于半波長的奇數(shù)倍時，合成振幅達最小值。1.12   什么叫惠更斯原理？它有什么作用

31、？1.12答：惠更斯原理：介質中波動傳播到的各點都可以看作是發(fā)射子波的波源，在其后的任意時刻這些子波的包跡就決定新的波陣面。利用惠更斯原理可以確定波前的幾何形狀和波的傳播方向。1.13 何謂繞射(衍射)?繞射現(xiàn)象的發(fā)生與哪些因素有關?1.13答：波在傳播過程中遇到與波長相當?shù)恼系K物時，能繞過障礙物的邊緣改變方向繼續(xù)前進的現(xiàn)象，稱為波的繞射(衍射)。繞射的產生與障礙物的尺寸Df和波長的相對大小有關:Df時，幾乎只繞射，無反射。Df時，幾乎只反射，無繞射。Df與相當時，既反射又繞射。1.14 什么叫超聲場?超聲場的特征量有哪些?1.14答：充滿超聲波的空間或超聲振動所波及的部分

32、介質，稱為超聲場。描述超聲場的特征量(即物理量)有聲壓、聲強和聲阻抗。聲壓：超聲場中某一點在某一瞬時所具有的壓強P與沒有超聲波存在的同一點的靜壓強P之差，稱為該點的聲壓。PP1P0。聲強：單位時間內通過與超聲波傳播方向垂直的單位面積的聲能，稱為聲強。常用I表示。聲阻抗：介質中某一點的聲壓P與該質點振動速度u之比，稱為聲阻抗，常用Z表示， ，聲阻抗在數(shù)值上等于介質的密度與介質中聲速c的乘積。Z=c。1.15 在什么樣的異質薄層界面上聲壓往復透過率最高?1.15答：（1）當薄層厚度等于 的奇數(shù)倍，薄層介質聲阻抗為其兩側介質聲阻抗幾何平均值時，即 ，聲壓往復透過率等于1，聲波全透射。（2）

33、當薄層厚度 時，薄層愈薄，聲壓往復透過率愈大。1.16 什么叫波型轉換?波型轉換與哪些因素有關?1.16答：（1）超聲波傾斜入射到異質界面時，除產生與入射波同類型的反射和折射波外，還會產與入射波不同類型的反射或折射波，這種現(xiàn)象稱為波型轉換。（2）波型轉換只發(fā)生在傾斜入射的場合，與界面兩側介質的特性(狀態(tài)、聲束等)以及波的入射角度有關。1.17 什么叫端角反射?它有何特點?超聲波檢測單面焊根部未焊透缺陷時，探頭K值應怎樣選擇?1.17答：（1）超聲波在工件(或試樣)的兩個互相垂直的平面構成的直角內的反射，稱為端角反射。（2）端角反射中，同類型的反射波和入射波總是互相平行方向相

34、反。（3）端角反射中，產生波型轉換，不同類型的反射波和入射波互相不平行。（4）縱波入射時，端角反射率在很大范圍內很低。（5）橫波入射時，入射角在30°及60°附近，端角反射率最低。（6）橫波入射時，入射角在35°55°時，端角反射率最高。（7）探測根部未焊透時為取得高的端角反射率，應選擇K=0.71.43的橫波探頭，避免選擇K1.5的探頭1.18 什么叫超聲波的衰減?簡述衰減的種類和原因?1.18答：超聲波在介質中傳播時，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。衰減的種類和原因：（1）擴散衰減：由于聲束的擴散，隨著傳播距

35、離的增加，波束截面愈來愈大，從而使單位面積上的能量逐漸減少。這種衰減叫擴散衰減。擴散衰減主要取決于波陣面的幾何形狀，與傳播介質的性質無關。（2）散射衰減：超聲波在傳播過程中，遇到由不同聲阻抗介質組成的界面時，發(fā)生散射(反射、折射或波型轉換)，使聲波原傳播方向上的能量減少。這種衰減稱為散射衰減。材料中晶粒粗大(與波長相比)是引起散射衰減的主要因素。（3）吸收衰減：超聲波在介質中傳播時，由于介質中質點間的內磨擦(粘滯性)和熱傳導等因素，使聲能轉換成其他能量(熱量)。這種衰減稱為吸收衰減，又稱粘滯衰減。散射衰減、吸收衰減與介質的性質有關，因此統(tǒng)稱為材質衰減。超聲檢測2.1第二章是非題 選自特種設備無

36、損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第二章  一、是非題2.1 超聲波頻率越高，近場區(qū)的長度也就越大。 (    )2.2 對同一個直探頭來說，在鋼中的近場長度比在水中的近場長度大。 (    ) 2.3 近場區(qū)由于波的干涉探傷定位和定量都不準。 (    ) 2.4 探頭頻率越高，聲束擴散角越小。

37、0;(    )2.5 超聲波探傷的實際聲場中的聲束軸線上不存在聲壓為零的點。 (    )2.6 聲束指向性不僅與頻率有關，而且與波型有關。 (    )2.7 超聲波的波長越長，聲束擴散角就越大，發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力也就越強。 (    )2.8 因為超聲波會擴散衰減，所以檢測應盡可能在其近場區(qū)進行。 (    )2.9 因為近場區(qū)內有多個聲壓為零的點，所以

38、探傷時近場區(qū)缺陷往往會漏檢。 (    )2.10 如超聲波頻率不變，晶片面積越大，超聲場的近場長度越短。 (    )2.11 面積相同，頻率相同的圓晶片和方晶片，超聲場的近場長度一樣長。 (    )2.12 面積相同，頻率相同的圓晶片和方晶片，其聲束指向角亦相同。 (    )2.13 晶片尺寸相同，超聲場的近場長度愈短，聲束指向性愈好。 (    )

39、2.14 聲波輻射的超聲波的能量主要集中在主聲束內。 (    )2.15 實際聲場與理想聲場在遠場區(qū)軸線上聲壓分布基本一致。 (    )2.16 探傷采用低頻是為了改善聲束指向性，提高探傷靈敏度。 (    ) 2.17 與圓盤源不同，矩形波源的縱波聲場有兩個不同的半擴散角。 (    )2.18 在超聲場的未擴散區(qū)，可將聲源輻射的超聲波看成平面波，平均聲壓不隨距離增加而改變。

40、60;(    )2.19 斜角探傷橫波聲場中假想聲源的面積大于實際聲源面積。 (    )2.20 頻率和晶片尺寸相同時，橫波聲束指向性比縱波好。 (    )2.21 200mm處4長橫孔的回波聲壓比100mm處2長橫孔的回波聲壓低。 (    )2.22 球孔的回波聲壓隨距離的變化規(guī)律與平底孔相同。 (    )2.23 同聲程理想大平面與平底孔回波聲

41、壓的比值隨頻率的提高而減小。 (    )2.24 軸類工件外圓徑向探傷時，曲底面回波聲壓與同聲程理想大平面相同。 (    )2.25 對空心圓柱體在內孔探傷時，曲底面回波聲壓比同聲程大平面低。 (    )是非題答案2.1  2.2 × 2.3  2.4  2.5 2.6  2.7 × 2.8 

42、× 2.9 × 2.10 ×2.11  2.12 × 2.13 × 2.14  2.15 ×2.16 × 2.17 × 2.18  2.19 × 2.20 2.21  2.22  2.23  2.24  2.2

43、5 ×超聲檢測2.2第二章選擇題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第二章  二、選擇題2.1 波束擴散角是晶片尺寸和傳播介質中聲波波長的函數(shù),并且隨(    ) A.頻率增加，晶片直徑減小而減小 B.頻率或晶片直徑減小而增大 C.頻率或晶片直徑減小而減小 D.頻率增加，晶片直徑減小而增大2.2 晶片直徑D=20mm的直探頭，在鋼中測得其零

44、幅射角為10°，該探頭探測頻率約為：(    ) 2.19 同直徑的長橫孔在球面波聲場中距離聲源距離增大1倍回波減弱：(    ) A.6dB B.12dB C.3dB D.9dB2.20 在球面波聲場中大平底距聲源距離增大1倍回波減弱：(    ) A.6dB B.12dB C.3dB D.9dB2.21 2.11 B 2.12 C 2

45、.13 C 2.14 A 2.15 B2.16 C 2.17 D 2.18 B 2.19 A 2.20 A2.21 D 2.22 B 2.23 B 2.24 A 2.25 C2.26 C超聲檢測2.3第二章問答題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。

46、(保護版權，請勿轉錄翻印)第二章   三、問答題2.1 何謂主聲束?何謂指向性?指向性與哪些因素有關?2.1答：（1）聲源正前方聲能集中的錐形區(qū)域稱為主聲束。（2）聲源輻射的超聲波，以確定的擴散角向固定的方向輻射的特性稱為聲束指向性。（3）指向性的優(yōu)劣常用指向角表示，指向角指主聲束的半擴散角，通常用第一零值輻射角表示，即聲壓為零的主聲束邊緣線與聲束軸線間的夾角。（4）指向角o與波長和晶片直徑的比值(/D)有關，D愈大，愈短，o愈小，聲束指向性愈好。2.2 圓盤源活塞波聲場可分為哪幾個區(qū)域?各有什么特點?2.2答：超聲場可分為主聲束和副瓣。主聲束是指聲源正

47、前方，聲能最集中的錐形區(qū)域。主聲束軸線與探頭晶片垂直，聲束截面較大。副瓣位于主聲束旁，其軸線傾斜于晶片，能量微弱，截面較小，晶片尺寸與波長的比值不同，副瓣的數(shù)量和輻射方向也就不同。超聲波探傷所利用的是主聲束聲場，探頭的頻率指的是主聲束頻率。主 聲束聲場可分為近場和遠場。近場是指聲束中心軸線上最后一個聲壓極大值處至晶片表面之間的區(qū)域。近場區(qū)長度用N表示，它取決于晶片直徑D和波長，可用公 式ND2/4表示。近場區(qū)又稱干涉區(qū)，此區(qū)域內聲波干涉現(xiàn)象嚴重，聲壓分布極不均勻，對缺陷定量有很大影響，探傷時應盡量避免。遠場區(qū)是指近場以外區(qū) 域。由于干涉現(xiàn)象隨聲程的增加而減小，到遠場區(qū)已經很弱，進而消失。遠場區(qū)

48、聲壓隨聲程的增加而單調下降，逐漸接近球面波聲壓變化規(guī)律。未擴散區(qū)：從晶片表面到1.64N這段距離，可認為超聲波是準直傳播，沒有擴散，稱作未擴散區(qū)，未擴散區(qū)內平均聲壓可看作常數(shù)。未擴散區(qū)后的主聲束擴散成錐形。2.3    聚焦探頭的焦點有什么特點？聚焦探頭有哪些優(yōu)點和不足？2.3答：聚焦探頭的焦點不是一個點，而是一個聚焦區(qū)，該聚焦區(qū)呈柱形，稱為焦柱，焦柱直徑d及長度L與波長、焦距F、波源半徑R有關。聚焦探頭在以下應用中體現(xiàn)出其優(yōu)越性：（1）聚焦探頭聲束細，產生散亂反射的幾率小，用于鑄鋼件及奧氏體鋼晶粒粗大、衰減嚴重的材料探傷，可降低草狀回波，提高信噪比的靈敏度，有利

49、于缺陷的檢出。（2）使用聚焦探頭有利于提高定量精度。近年來采用聚焦探頭利用端點峰值回波法來測定裂紋的高度。精度明顯提高，使用聚焦探頭利用多重分貝法(如6dB，12dB等)來測定缺陷面積或指示長度要比常規(guī)探頭精確得多。聚焦探頭也有不足：最大缺點是聲束細，每次掃查范圍小，探測效率低。另外，探頭的通用性差，每只探頭僅適用于探測某一深度范圍內的缺陷。2.4 什么是缺陷的當量尺寸?在超聲波探傷中為什么要引進當量的概念?2.4 答：目前工業(yè)超聲波探傷應用最普遍的是A型顯示脈沖反射法。反射法是根據(jù)缺陷反射回波聲壓的高低來評價缺陷的大小。然而工件中的缺陷形狀性質各不相同，目 前的探傷技術還難以確定缺

50、陷的真實大小和形狀?；夭晧合嗤娜毕莸膶嶋H大小可能相差很大，為此特引用當量法。當量法是指在同樣的探測條件下，當自然缺陷 回波與某人工規(guī)則反射體回波等高時，則該人工規(guī)則反射體的尺寸就是此自然缺陷的當量尺寸。自然缺陷的實際尺寸往往大于當量尺寸。2.5 什么是AVG曲線?AVG曲線中的A、V、G各代表什么?AVG曲線可分為哪幾類?2.5答：AVG 曲線是描述規(guī)則反射體的距離、回波高及當量大小之間關系的曲線。A、V、G是德文距離、增益和大小的字頭縮寫。英文縮寫為DGS。AVG曲線可用于對缺陷 定量和靈敏度調整。AVG曲線有多種類型，據(jù)通用性分為通用AVG和實用AVG；據(jù)波型不同分為縱波AV

51、G和橫波AVG；據(jù)反射體不同分為平底孔AVG和 橫孔AVG等。超聲檢測3.1第三章是非題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)是非題答案3.1 × 3.2 × 3.3 × 3.4  3.5 3.6  3.7 × 3.8  3.9  3.10 3

52、.11 × 3.12  3.13 × 3.14 × 3.15 ×3.16  3.17 × 3.18 × 3.19  3.20 ×3.21 × 3.22  3.23 × 3.24 × 3.25 3.26 ×

53、60;3.27 × 3.28 × 3.29 × 3.30 ×3.31 × 3.32  3.33 × 3.34  3.35 3.36 × 3.37  3.38 × 3.39 × 3.40 ×3.41  3.42  

54、;3.43  3.44  3.45 ×3.46 × 3.47  3.48  3.49 × 3.50 ×超聲檢測3.2第三章選擇題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第三章   二、選擇題3.1 A型掃描顯示中，從熒光屏上直接可獲得的信息是：( 

55、;   ) A.缺陷的性質和大小 B.缺陷的形狀和取向 C.缺陷回波的大小和超聲傳播的時間 D.以上都是3.2 A型掃描顯示，“盲區(qū)”是指：(    ) A.近場區(qū) B.聲束擴散角以外區(qū)域 C.始脈沖寬度和儀器阻塞恢復時間 D.以上均是3.3 A型掃描顯示中，熒光屏上垂直顯示大小表示：(    ) A.超聲回波的幅度大小 B.缺陷的位置 C.被探材料的厚度 D.超聲傳播時間3.

56、4 A型掃描顯示中，水平時基線代表：(    ) A.超聲回波的幅度大小 B.探頭移動距離 C.聲波傳播時間 D.缺陷尺寸大小3.5 脈沖反射式超聲波探傷儀中，產生觸發(fā)脈沖的電路單元叫做(    ) A.發(fā)射電路 B.掃描電路 C.同步電路 D.顯示電路3.6 脈沖反射超聲波探傷儀中，產生時基線的電路單元叫做(    ) A.掃描電路 B.觸發(fā)電路 C.同步電路

57、60;D.發(fā)射電路3.7 發(fā)射電路輸出的電脈沖，其電壓通常可達(    ) A.幾百伏到上千伏 B.幾十伏 C.幾伏 D.1伏3.8 發(fā)射脈沖的持續(xù)時間叫：(    ) A.始脈沖寬度 B.脈沖周期 C.脈沖振幅 D.以上都不是3.9 探頭上標的2.5MHz是指：(    ) A.重復頻率 B.工作頻率 C.觸發(fā)脈沖頻率 D.以上都不對3.10 影

58、響儀器靈敏度的旋紐有：(    ) A.發(fā)射強度和增益旋紐 B.衰減器和抑制 C.深度補償 D.以上都是3.11 儀器水平線性的好壞直接影響：(    ) A.缺陷性質判斷 B.缺陷大小判斷 C.缺陷的精確定位 D.以上都對3.12 3.6 A 3.7 A 3.8 A 3.9 B 3.10 D3.11 C 3.12 A

59、 3.13 D 3.14 B 3.15 D3.16 B 3.17 C 3.18 D 3.19 B 3.20 C3.21 C 3.22 A 3.23 B 3.24 B 3.25 D3.26 C 3.27 A 3.28 C 3.29 B 3.30 A3.31 A&

60、#160;3.32 B 3.33 C 3.34 A 3.35 C3.36 D 3.37 C 3.38 B 3.39 C 3.40 B3.41 D 3.42 C 3.43 C 3.44 B 3.45 A3.46 D 3.47 A 3.48 D 3.49 C 3.50

61、60;D3.51 D 超聲檢測3.3第三章問答題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第三章   三、問答題3.1 簡述超聲波探傷儀中同步電路的作用?3.1答：同步電路又稱觸發(fā)電路，它每秒鐘產生數(shù)十至數(shù)千個脈沖，觸發(fā)探傷儀的掃描電路，發(fā)射電路等，使之步調一致，有條不紊地工作，因此，同步電路是整個探傷儀的指揮“中樞”。3.2 超聲波探傷儀發(fā)射電路中的阻尼電阻有什么作用?3.2答：改變阻尼電阻Ro的阻值可

62、改變發(fā)射強度，阻值大發(fā)射強度高，發(fā)射的聲能多，阻尼電阻阻值小，則發(fā)射強度低。但改變Ro阻值也會改變探頭電阻尼大小，影響探頭分辯力。3.3 超聲波探傷儀的接收電路由哪幾部分組成?“抑制”旋鈕有什么作用?3.3答：（1）接收電路由衰減器、射頻放大器、檢波器和視頻放大器等幾部分組成。（2）調節(jié)“抑制旋鈕”可使低于某一電平的信號在熒光屏上不予顯示，從而減少熒光屏上的雜波。但使用“抑制”時，儀器的垂直線性和動態(tài)范圍均會下降。3.4 什么是壓電晶體?舉例說明壓電晶體分為幾類?3.4 答：（1）某些晶體受到拉力或壓力產生變形時，產生交變電場的效應稱為正壓電效應。在電場的作用下，晶體發(fā)生彈

63、性形變的現(xiàn)象，稱為逆壓電效應。正、逆壓電 效應統(tǒng)稱為壓電效應。能夠產生壓電效應的材料稱為壓電材料。由于它們多為非金屬電介質晶體結構，故又稱為壓電晶體。（2）壓電晶體分為：單晶體：如石英、硫酸鋰、鈮酸鋰等。多晶體：如鈦酸鋇、鈦酸鉛，鋯鈦酸鉛(PZT)等。3.5 何謂壓電材料的居里點?哪些情況要考慮它的影響?3.5答：（1）當壓電材料的溫度達到一定值后，壓電效應會自行消失，稱該溫度值為材料的居里溫度或居里點，用Te表示。同一壓電晶體有不同的上居里溫度和下居里溫度。不同的壓電晶體，居里溫度也不一樣。（2）對高溫工作進行探傷時，應選用上居里點較高的壓電晶片制作探頭。在寒冷地區(qū)探傷時，應選用下

64、居里點較低的壓電晶片制作探頭。3.6 探頭保護膜的作用是什么?對它有哪些要求?3.6答：（1）保護膜加于探頭壓電晶片的前面，作用是保護壓電晶片和電極，防止其磨損和碰壞。（2）對保護膜的要求是：耐磨性好，強度高，材質衰減小，透聲性好，厚度合適。3.7 聲束聚焦有什么優(yōu)點?簡述聚焦探頭的聚焦方法和聚焦形式?3.7答：（1）聚焦的聲束，聲能更為集中，中心軸線上的聲壓增強，同時可改善聲束指向性，對提高探傷靈敏度、分辨力和信噪比均為有利。  （2）聚焦方法： （3）聚焦形式：點聚焦和線聚焦。3.8 超聲波探傷儀主要性能指標有哪些?3.8答：探傷

65、儀性能是指僅與儀器有關的性能，主要有水平線性、垂直線性和動態(tài)范圍等。（1）水平線性：也稱時基線性或掃描線性，是指探傷儀掃描線上顯示的反射波距離與反射體距離成正比的程度。水平線性的好壞以水平線性誤差表示。（2）垂直線性：也稱放大線性或幅度線性，是指探傷儀熒光屏上反射波高度與接收信號電壓成正比的程度。垂直線性的好壞以垂直線性誤差表示。（3）動態(tài)范圍：是探傷儀熒光屏上反射波高從滿幅(垂直刻度100%)降至消失時(最小可辨認值)儀器衰減器的變化范圍。以儀器的衰減器調節(jié)量(dB數(shù))表示。3.9    超聲波斜探頭的技術指標有哪些? 3.9答：除了頻率、晶片材料、晶片尺寸等影

66、響聲場性能的指標外，超聲波斜探頭還有以下技術指標：（1）斜探頭的入射點和前沿長度：是指其主聲束軸線與探測面的交點，入射點至探頭前沿的距離稱為探頭前沿長度，測定入射點和前沿長度是為了便于對缺陷定位和測定探頭的K值。（2）斜探頭K值和折射角s：斜探頭K值是指被探工件中橫波折射角s的正切值，K=tgs。（3）探頭主聲束偏離：是指探頭實際主聲束與其理論幾何中心軸線的偏離程度，常用偏離角來表示。3.10 簡述超聲探傷系統(tǒng)主要性能指標有哪些?3.10答：系統(tǒng)性能是儀器、電纜、探頭特性的綜合反映，即探傷儀和探頭的組合性能，主要有信噪比、靈敏度余量、始波寬度、盲區(qū)和分辨力。（1）信噪比：是探傷儀熒光

67、屏上界面反射波幅與最大雜波幅度之比。以dB數(shù)表示。（2）靈敏度余量：也稱綜合靈敏度。是指探測一定深度和尺寸的反射體，當其反射波高調到熒光屏指定高度時，探傷儀剩余的放大能力。以此時衰減器的讀數(shù)(dB值表示)。（3）始波寬度：也稱始波占寬，它是指發(fā)射脈沖的持續(xù)時間，通常以一定靈敏度條件下，熒光屏水平“0”刻度至始波后沿與垂直刻度20%線交點間的距離所相當?shù)穆暡ㄔ诓牧现袀鞑ゾ嚯x來表示。（4）盲區(qū)：是探測面附近不能探出缺陷的區(qū)域。以探測面到能夠探出缺陷的最小距離表示。（5）分辨力：是在探傷儀熒光屏上能夠把兩個相鄰缺陷作為兩個反射信號區(qū)別出來的能力。分辨力可分為縱向分辨力和橫向分辨力。通常所說的分辨力是

68、指縱向分辨力。一般以相距6mm或9mm的兩個反射面反射波幅相等時，波峰與波谷比值的dB數(shù)表示。3.11 對超聲波探傷所用探頭的晶片材料有哪些要求?3.11答：對晶片材料一般有以下要求：（1）材料厚度方向機電耦合系數(shù)Kt要大，徑向機電耦合系數(shù)Kp要小，即Kt/Kp值要大，從而獲得較高的轉換效率，有利于提高探測靈敏度和信噪比。（2）材料機械品質因子宜小一些，使晶片在激勵后能很快回到靜止狀態(tài)，使聲脈沖持續(xù)時間盡可能短，有利于提高縱向分辨力，減小盲區(qū)。（3）晶片激勵后所產生的聲脈沖應具有良好的波形，其頻譜包絡線應接近于高斯曲線，有利于改善近場區(qū)的聲壓分布。（4）晶片材料與被檢材料聲阻抗應盡量

69、接近，在水浸探傷時，晶片材料與水的聲阻抗應盡量接近，以利于阻抗匹配。（5）對一發(fā)一收探頭，應選擇壓電應變常數(shù)d33大的材料做發(fā)射晶片，選擇壓電電壓常數(shù)g33大的材料做接收晶片。（6）高溫探傷應選擇居里點高的材料做晶片。（7）制造大尺寸探頭應選擇介電常數(shù)小的材料做晶片。3.12 什么是試塊?試塊的主要作用是什么?3.12 答：按一定用途設計制作的具有簡單幾何形狀人工反射體的試樣，通常稱為試塊，試塊和儀器、探頭一樣，是超聲波探傷中的重要工具。其主要作用是：1.確定探 傷靈敏度，在超聲探傷前常用試塊上某一特定的人工反射體來調整探傷靈敏度。2.測試儀器和探頭的性能，超聲波探傷儀和探頭一些重要

70、性能，如放大線性、水平 線性、動態(tài)范圍、靈敏度余量、分辨力、盲區(qū)、探頭的入射點、K值等都是利用試塊來測試的。3.調整掃描速度，利用試塊可以調整儀器示波屏上水平刻度值與實 際聲程之間的比例關系即掃描速度，以便對缺陷進行定位。4.評定缺陷的大小，利用某些試塊繪出的距離波幅當量曲線(即實用AVG)來對缺陷定量，是目 前常用的定量方法之一。3.13 試塊有哪幾種分類方法?我國常用試塊有哪幾種?3.13答：（1）按試塊的來歷分：(a)標準試塊。是由權威機構制定的試塊，試塊的材質、形狀、尺寸及表面狀態(tài)都由權威 部門統(tǒng)一規(guī)定。如國際焊接學會IIW試塊和IIW2試塊。(b)參考試塊。是由各部門按某些

71、具體探傷對象制定的試塊，如CS1、CSKA試塊等。（2） 按試塊上人工反射體分：(a)平底孔試塊，一般平底孔試塊上加工有底面為平面的平底孔，如CS1、CS2試塊。(b)橫孔試塊,橫孔試塊上加工有與探 測面平行的長橫孔或短橫孔，焊縫探傷中CSKA(長橫孔)和CSKA(短橫孔)試塊。(c)槽形試塊,槽形試塊上加工有三角尖槽或矩形槽，如無縫 鋼管探傷中所用的試塊，內、外圓表面就加工有三角尖槽。我國常用的試塊有：（1）機械部頒布的平底孔標準試塊，CS1和CS2試塊。（2）承壓設備無損檢測JB/T4730-2005規(guī)定的試塊，CSKA、CSKA、CSKA、CSKA等。3.14 試塊應滿足哪些基

72、本要求?使用試塊時應注意些什么?3.14答：試塊材質要均勻，內部雜質少，無影響使用的缺陷。加工容易，不易變形和銹蝕，具有良好的聲學性能。試塊的平行度、垂直度、光潔度和尺寸精度都要符合一定的要求。使用試塊時要注意：（1）試塊要在適當部位編號，以防混淆。（2）試塊在使用和搬運過程中應注意保護，防止碰傷或擦傷。（3）使用試塊時應注意清除反射體內的油污和銹蝕。（4）注意防止試塊銹蝕,使用后停放時間較長,要涂敷防銹劑。（5）注意防止試塊變形,平板試塊盡可能立放，防止重壓。3.15 我國的CSK-IA試塊與IIW試塊有何不同?3.15答：我國的CSKIA試塊是在IIW試塊基礎上改進后得到的。主要

73、改進的有：（1）將直孔50改為50、44、40臺階孔，以便于測定橫波斜探頭的分辨力。（2）將R100改為R100、R50階梯圓弧，以便于調整橫波掃描速度和探測范圍。（3）將試塊上標定的折射角改為K值(K=tgs)，從而可直接測出橫波斜探頭的K值。超聲檢測4.1第四章是非題 選自特種設備無損檢測教材超聲波檢測配套題庫（2008版主編：強天鵬。編寫人員：強天鵬、顧言如、郭偉燦、蔣仕良、施健、張群、姚鑫陵、謝雙扣、薛振林。(保護版權，請勿轉錄翻印)第四章   一、是非題4.1 多次底波法缺陷撿出靈敏度低于缺陷回波法。 (    )

74、4.2 穿透法的最大優(yōu)點是不存在盲區(qū)，但小缺陷容易漏檢 (    )4.3 穿透法的靈敏度高于脈沖反射法。 (    )4.4 串列法探傷適用于檢查垂直于探測面的平面缺陷。 (    )4.5 “靈敏度”意味著發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力，因此超聲波探傷靈敏度越高越好。 (    )4.6 所謂“幻影回波”，是由于探傷頻率過高或材料晶粒粗大引起的。 (   

75、)4.7 當量法用來測量大于聲束截面的缺陷的尺寸。 (    )4.8 半波高度法用來測量小于聲束截面的缺陷的尺寸。 (    )4.9 串列式雙探頭法探傷即為穿透法。 (    )4.10 厚焊縫采用串列法掃查時，如焊縫余高磨平，則不存在死區(qū)。 (    ) 4.11 曲面工件探傷時，探傷面曲率半徑愈大，耦合效果愈好。 (    )4.12

76、60;實際探傷中，為提高掃查速度減少雜波的干擾，應將探傷靈敏度適當降低。  (    )4.13 采用當量法確定的缺陷尺寸一般小于缺陷的實際尺寸。 (    )4.14 只有當工件中缺陷在各個方向的尺寸均大于聲束截面時，才能采用測長法確定缺陷長度。 (    )4.15 絕對靈敏度法測量缺陷指示長度時，測長靈敏度高，測得的缺陷長度大。 (    )4.16 當工件內存在較大的內應力時，將

77、使超聲波的傳播速度及方向發(fā)生變化。 (    )4.17 超聲波傾斜入射至缺陷表面時，缺陷反射波高隨入射角的增大而增高。 (    )是非題答案4.1  4.2  4.3 × 4.4  4.5 ×4.6 × 4.7 × 4.8 × 4.9 × 4.10 ×4.