超声波计算题其它.ppt

超声波计算题-其它l l1.用的探头，探测厚度用的探头，探测厚度16mm的对接焊缝，的对接焊缝，探头移动区宽度应为多少毫米？探头移动区宽度应为多少毫米？l l 解解1：探头移动区宽度：探头移动区宽度l l l≥1.25P=1.25·2δ·tgγl l =1.25×2×16×2.5=100mml l 解解2：探头移动区宽度：探头移动区宽度 l l l=2δ·tgγ+50=2×16×2.5+50=130mml l2.用折射角为用折射角为γ的斜探头的一次反射波发现的斜探头的一次反射波发现一缺陷，当用水平距离一缺陷，当用水平距离1：：1调节仪器的扫调节仪器的扫描时，怎样确定缺陷的埋藏深度？描时，怎样确定缺陷的埋藏深度？l l答：缺陷的埋藏深度答：缺陷的埋藏深度h=2δ-水平距离水平距离/tgγ l l3.3.对对对对Φ60x6Φ60x6钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽钢管的对接焊缝进行探伤，焊缝宽14mm14mm，，，，若探头前沿距离若探头前沿距离若探头前沿距离若探头前沿距离L=8mmL=8mm，探头折射角至少应选多大？，探头折射角至少应选多大？，探头折射角至少应选多大？，探头折射角至少应选多大？答：答：答：答：l l如图：按一次扫查到焊根计算，如图：按一次扫查到焊根计算，如图：按一次扫查到焊根计算，如图：按一次扫查到焊根计算，l l则：则：则：则：tgγ=[(tgγ=[(焊缝宽度，焊缝宽度，焊缝宽度，焊缝宽度，     l l            γ=68.2°γ=68.2°l l注：探伤曲率半径注：探伤曲率半径注：探伤曲率半径注：探伤曲率半径R>wR>w2 2/4/4l l   时，同平板对接接头探伤时，同平板对接接头探伤时，同平板对接接头探伤时，同平板对接接头探伤l l（（（（WW：探头接触面宽度：探头接触面宽度：探头接触面宽度：探头接触面宽度, ,l l           20~30mm           20~30mm））））l l          4. 4. 假设有一厚度假设有一厚度假设有一厚度假设有一厚度δ δ为为为为30mm30mm的平板对接焊缝，上表面的平板对接焊缝，上表面的平板对接焊缝，上表面的平板对接焊缝，上表面焊缝宽为焊缝宽为焊缝宽为焊缝宽为60mm60mm，下焊缝宽为，下焊缝宽为，下焊缝宽为，下焊缝宽为30mm30mm，探头前沿距，探头前沿距，探头前沿距，探头前沿距离离离离L=15mmL=15mm，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的，为保证声束扫查到整个焊缝，探头的折射角最小应取多大？折射角最小应取多大？折射角最小应取多大？折射角最小应取多大？ 解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和解：根据题意，探头的水平跨距最小应是上焊道和下焊道的半数和，所以探头的：下焊道的半数和，所以探头的：下焊道的半数和，所以探头的：下焊道的半数和，所以探头的：      tgγ≥[1/2(b+a) +L]/δ=(15+30+15)/30=2tgγ≥[1/2(b+a) +L]/δ=(15+30+15)/30=2，，，，      式中：式中：式中：式中：b b：上焊道宽；：上焊道宽；：上焊道宽；：上焊道宽；a a：下焊道宽，：下焊道宽，：下焊道宽，：下焊道宽，      即即即即γ≥63.4° γ≥63.4° l l5.当板厚当板厚δ=20mm时，利用，时，利用，tgγ=2的斜探的斜探头进行超声波探伤，试计算直射法、一次头进行超声波探伤，试计算直射法、一次反射波法的跨距反射波法的跨距P和和P1。

l l 解：解：l l    P =δ·tgγ=2x20=40mm；；   l l    P1  =2δ·tgγ=2x40=80mml l6.6.试计算出厚度试计算出厚度试计算出厚度试计算出厚度δ=46mmδ=46mm对接焊缝的探头移动区对接焊缝的探头移动区对接焊缝的探头移动区对接焊缝的探头移动区选用（选用（选用（选用tgγ=1tgγ=1和和和和tgγ=2tgγ=2探头）探头）探头）探头）l l解解解解1 1：：：：l l厚度厚度厚度厚度δ=46mmδ=46mm时应采用单面两侧探伤，故探头移时应采用单面两侧探伤，故探头移时应采用单面两侧探伤，故探头移时应采用单面两侧探伤，故探头移动区长度动区长度动区长度动区长度l l≥2δtgγ+50mm≥2δtgγ+50mm，，，，l l对于对于对于对于tgγ=1tgγ=1探头：探头：探头：探头：l l≥2×46×1+50=142mm≥2×46×1+50=142mm；；；；l l对于对于对于对于tgγ=2tgγ=2探头：探头：探头：探头：l l≥2×46×2+50=234mm≥2×46×2+50=234mml l解解解解2 2：：：：l l探头移动区长度探头移动区长度探头移动区长度探头移动区长度l l≥1.25P=1.25×2δtgγ≥1.25P=1.25×2δtgγ，，，，l l对于对于对于对于tgγ=1tgγ=1探头：探头：探头：探头：l l≥1.25×2×46×1=115mm≥1.25×2×46×1=115mm。

对于对于tgγ=2tgγ=2探头：探头：探头：探头：l l≥1.25×2×46×2=230mm≥1.25×2×46×2=230mm   l l7.7.求直径为求直径为求直径为求直径为2020毫米，频率为兆赫的探头在水中的毫米，频率为兆赫的探头在水中的毫米，频率为兆赫的探头在水中的毫米，频率为兆赫的探头在水中的半扩散角（半扩散角（半扩散角（半扩散角（   已知水中声速已知水中声速已知水中声速已知水中声速C C水水水水=1480m/s=1480m/s）   l l解：解：解：解：l l水中波长，水中半扩散角（），水中波长，水中半扩散角（），水中波长，水中半扩散角（），水中波长，水中半扩散角（），θ=2.06°≈2°θ=2.06°≈2°l l或近似算法：或近似算法：或近似算法：或近似算法：θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)= θ≈70°(λ/D)θ≈70°(0.59/20)= 2.06°≈2°2.06°≈2°   l l8.8.当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制当纵波从有机玻璃楔块通过耦合剂斜入射钢制工件时，得到横波折射角为工件时，得到横波折射角为工件时，得到横波折射角为工件时，得到横波折射角为45°45°，已知有机玻璃中，已知有机玻璃中，已知有机玻璃中，已知有机玻璃中的纵波速度的纵波速度的纵波速度的纵波速度C CL L=2730=2730米米米米/ /秒，钢中横波声速秒，钢中横波声速秒，钢中横波声速秒，钢中横波声速C Cs s=3230=3230米米米米/ /秒，试计算楔块的角度秒，试计算楔块的角度秒，试计算楔块的角度秒，试计算楔块的角度θ θ是多少度？是多少度？是多少度？是多少度？解：解：解：解：                按折射定律按折射定律按折射定律按折射定律: sinθ/C: sinθ/CL L=sin45 °/C=sin45 °/CS S，，，，                即：即：即：即：sinθ=sin45°(Csinθ=sin45°(CL L/C/CS S) )                        =sin45°(2730/3230)=0.598                          =sin45°(2730/3230)=0.598                      θ=36.7°                     θ=36.7°      9. 声波在钢材中的纵波速度为声波在钢材中的纵波速度为5900m/s，， 试以钢材试以钢材为例，计算直探头的近场区长度。

为例，计算直探头的近场区长度     解：解：          λ钢钢=ＣＣ钢钢／／f                 =5900x1036=2.36mm            N钢钢=D2/4λ=202/（）（）=42mm     答：直探头近场区长度为答：直探头近场区长度为42mm。