超声检测二级常用计算公式.docx

1、示波屏上的波高与声压成正比既： △ =20lgP/P=20lgH/H (lNP=8.68dB2 T 2 11dB=0.115NP)2、 声压反射率r和投射率t分别为：r=P / P=Z -Z /Z +Z t=P / P =2Z /Z +Z r O 2 1 2 1 t O 2 2 T3、 声强反射率R和投射率T分别为：R=r2=(Z-Z/Z+Z)2 T=4Z Z/(Z+Z)2 由以上几~2 1 2 1 ~ 1 ~~2 1 式得：t-r=1 T+R=14、 声压往复透射率T“：探头接收到的回波声压P与入射波声压P之比既：T =P/P=4ZZ/(Z+Z)2O 往 a O 1 2 1 ~5、 反射、折射定律：sin a /C =sin a1 /C = sin a1 /C 二sinB /C 二sinL n L n S SI L L26、 第一临界角a =arcsinC /C 第二临界角aI L1 L2 IT二arcsinC /C第三临界角：a二arcsinC /Cn sr n7、 ( 1)薄板工件的衰减系数测定：a =(20lgBm/Bn-6 )/2x(n-m)对于多次反射：a =[20lgBm/Bn- 6 (n-m)]/2x(n-m)(2)厚板工件的衰减系数测定：a=(20lgBl/B2-6- 6)/2x对于 2 次波、3 次波；a=(20lgB2/B3-3.5V)/2x。

对于 1 次波、3 次波；a=(20lgBl/B3-9.5- 6)/4x1、 近场区长度：N=D2 /4入=R2 /入=F/n入=F //CS S S S'入2、 圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；9 二arcsinl.22 入/Ds~70 入 /Ds03、 波束未扩散区与扩散区：b=1.64N4、 矩形波源的近场区长度 N=Fs/n入，未扩散区b=1.64N,半扩散角9 =arcsin入/2a^57入/2a,05、 近场区在两种介质中的分布；公式N=D2s/4入只适用 均匀介质在水、钢两种介质中，当水层厚度较小 时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层 厚度为L，则钢中剩余进场区长度N为：N=N -LC /C= D2 /4 入-LC /C ,2 1 ~P S 1 26、 横波近场区长度；方形N=F/n入*cosB/cosaS s2圆形 N=D 2/4 入 *cosB/coss2 ~a横波声场中，第二介质中的近场区长度：N'=N-L = F/n 入 *cos B /cos a -L tga/tgB2 S s2 1—FS-波源面积入s2-介质口中横波波L]-入射半扩散角；对于圆片形声源：0O=arcsinl.22入/D =70 入 /DS2 S S2 S对于矩形正方形声源：00=arcsin入/2a=57入 /2aS2 S21、 计算垂直线性误差D=(|d | + |d |) %_。

d —1 ~1实测值与理想值的最大正偏差；2—实测值与理想值 的最大负偏差2、 计算水平线性误差；6=|a |/0.8b*100% amax—a、a、a中最大者；b—示波屏水平刻度值 max 2 3 4(一般为10)3、 斜探头K值和折射角B s： K= tgB s=L+L0-35/反射 体中心厚度(分别为 B=70、C=30、D=15mm)o4、 信噪比；△=20lgH,/H『信噪四1、 (1)按声程调节扫描速度时：一次波探伤时(T『 WT),缺陷至入射点的声程Xj=nT『，则缺陷在工 件中的水平距离为：l =x sinB = n t sinB、深 度为：d = x cos B = n t cos Bo 二次波探伤 TV~1 1 1t W2T时，则缺陷在工件中的水平距离为：l =x sin B = n t sin B 、1深度为：d = 2T-x cos B = 2T-n t~1 1 1cos Bo(2) 按水平调节扫描速度时：一次波探伤(t「WT)时，则缺陷在工件中的水平距离：1广nt」深度：l /K= nt /Ko二次波探伤TVt ；＜2T时，则缺陷在工件中的水平距离：l广nt 深度：dr=2T- l /K=2T- nt /Ko(3) 按深度调节扫描速度时：一次波探伤(t fWT)时，则缺陷在工件中的水平距离为：l厂Knt 深度1 1为：d=n t o二次波探伤(TVt「W2T时，则缺陷在工件中的水平距离为：吓Knt」、深度 为：d =2T- n t o~1 厂2、 (1)外圆周向探测时，缺陷位置由深度H和弧长L 来确定则：H=R-[(Kd)2+(R-d)2]0.5 L=R n 9/180= R n/180*tg-1Kd/R-d o结论：当探头从圆柱曲面外壁作周向探测时，弧长 L总比水平距离丨值大，但深度H却总比平板工件中（2）内圆周向探测时，缺陷位置由深度h和弧长l来确定则：h=[（Kd）2+（r+d）2]o.5—r l=r n 0 /180二 r n/180* tg-iKd/r+d结论：当探头从圆柱曲面内壁作周向探测时，弧长 l总比水平距离丨值小，但深度h却总比平板工件中 的缺陷深度d值大。

注意，如缺陷深度h大于壁厚， 则为焊缝杂波）3、 最大探测壁厚;Tm/DWl/2（l-sinB）W1/2（1-K/（1+K2）0.5一般把筒体可探测的内外半径范围定位r/R>80%4、 不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为;△ =20lgP /P =20lg2 入 X2/hD2 x +2 a （ x - x ）B/ B / / / B / Ba—材质衰减系数；x#—探测面至缺陷的距离；x/ B—探测面至底面的距离（工件的厚度）不同平底孔、距离的回波分贝差为；△ =20lgP /P =40lgD x /D x P —人工缺12 /1 /2 /1 2 /2 1 /1陷；P —工件缺陷/25、 避免侧壁干涉的条件2、复合材料超声波探伤， 当不考虑介质衰减和扩散衰减，且底面全反射时，底波B1与复合界面反射波S （复合良好）的dB差值为:△ =20lg | B1/S| =20lg | T/r| =20lg | 1-r2/r| 式 中r—复合界面声压反射率,r=Z2-Zl/Z2+Zl T—复 合界面声压往复透射率T=1-r2当底面不是全反射，其反射率为r'，则这时底波Bl 与复合界面反射波S （复合良好）的dB差值为：△ =20lg | Bl/S | =20lg | Tr' /r| =20lg |BS（1-r2）r‘ /r|式中r'—底面声压反射率，r' =Z3-Z2/Z3+Z2六 当量计算法 对于同距离平底面或实心圆柱体曲底面与平底孔回 波分贝差；△=20lgP/P=20lg2 入 X/D2 n对于不同距离平底面或实心圆柱体曲底面与平底孔 回波分贝差；△=20lgP /P =20lg2 入 X2 /D2 n X~B f f f B对于空心圆柱体同距离处圆柱曲底面与平底孔回波侧壁反射波束与直接传播波束的声程差大于 4入（既：2W- a >4入）就可以避免侧壁干涉。

1） 探头轴线上缺陷反射时避免侧壁干涉的最小距离 d 为：d >（2a 入）0.5min min对于钢：d〉（2a 入）05=3.5（a//） 05min（2） 底面反射时避免侧壁干涉的最小距离d为:d >2min min（a 入）05对于钢：d >2 （a 入）oj=5 （a//） 05min6、①偏心距X的选择：偏心距一是指探头声束轴线与 管材中心线之间的水平距离，用X表示入射角a 随偏心距X的距离增大而增大，控制偏心距X即可 控制入射角a满足纯横波探测内壁的条件为：C/CL1 LXRWXWC /C Xr2 L1 L2对于水浸探伤钢管 0. 251RWXW0. 458r取平均值X=l/2 （0. 251R+0. 458r） ②水层厚度的选择：要求 水层厚度H大于钢管中横波全声程的1/2 （即H>XS）， 这是因为水/钢界面的第二次回波s2将位于管子的缺 陷波F内（一次波）卩外（二次波）之后，这样，有利 内外于对缺陷判别③ 焦距的选择：F=H+ （R2-X2） 0.5④ 声透镜的曲率半径r'由F=2.2r'得r'=0.46F也可有 r'=C -C /C1*F C1-声透镜的纵波声速12C2-水中的纵波声速五、1、水浸重合波探伤钢板，根据钢和水中的声速，可得 各次重合波水层厚度H与钢板厚度§的关系为：H=n • C /C 5=n^6/4 n—重合波次数水 钢分贝差；△=20lgP /P =20lg2 入 X/D2 n 土 10lgd/D~B f f f ~外圆探伤用‘+'，内圆探伤用‘-'。

当试块厚度、平底孔直径与所调节的工件厚度和要 求©2 平底孑L不同时：△ =20lgP/P=40lgD X/D X—B f —f—1 f―2（—般设被利用的试块平底孔回波声压为PB,所要B得到的工件e2平底孔回波声压为Pf）①当量计算法： 当用平底面或实心圆柱体曲底面调 节探伤灵敏度时，当量计算公式为； △=20lgP /P =20lg2 入 X2 /D2 n X +2X（X -X ）Bf B f f f B f B当用空心圆柱体内孑或外圆曲面调节探伤灵敏度 时，当量计算公式为；△ =20lgP/P=20lg2 入 X2 /D2 n X 土Bf ~f f f B10lgd/D +2X（X -X）七1、焊缝两侧探测面的修整宽度p,—般根据母材厚度来确定；厚度为8-46mm的焊缝采用二次波探伤，探 测面修整宽度为：P22KT+50mm；厚度大于46mm的 焊缝采用一次波探伤，探测面修整宽度为：P三KT+50。