《超声检测公式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声检测公式（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超声检测公式1.周期和频率的关系，二者互为倒数：T=1/f2.波速、波长和频率的关系：C=九/或入=:C ：C a：1：sR4.声压：P=P-P 帕斯卡(Pa)微帕斯卡(uPa)1Pa=1N/m21Pa=106“P106. 声阻抗:Z=p/u= P cu/u= P c单位为克/厘米2 秒(g/cm2 s)或千克/米2 秒(kg/m2 s)17. 声强；1= 2 Zu2= P2单位；瓦/厘米2 (W/cm2)或焦耳/厘米2 秒(J/cm2 s)22 Z8声强级贝尔（BeL）。=lgI/I (BeL)219.声强级即分贝（dB）=10lgI/I =20lgP/P (dB)2 1 2 110仪器示波
2、屏上的波高与回波声压成正比：20lgP/P=20lgH/H（dB）2 1 2 111. 声压反射率、透射率： r=P/ P t=P/ Pr 0 t 01 + r = t|(1 - r)/ Z = t / Z12z 第一种介质的声阻抗；1PZ - Zr-T = 21-=PZ + Z0 2 1z一第二种介质的声阻抗212. 声强反射率：R= =r 2I0-Z1 + Z1P2 Zt = J = 2=P Z + Z0 2 14 Z Z声强透射率：t = : z 121T+R=1t r =113.声压往复透射率；TB= 4 Z Z 1 2(Z + Z )22114.纵波斜入射:sinasin a sin
3、sin psin p=L=S=L=Sc=c=c=c=cL1L1S1L2S2C、C 一第一介质中的纵波、横波波速;L1S1C、C 一第二介质中的纵波、横波波L2S2速；aL、a，L纵波入射角反射角;P 3 纵波、横波折射角；a 一横波反射角。LSS15.纵波入射时：第一临界角a : 3 l=90时a = arcsinIcL1cL2第二临界角a：3 =90。时a = arcsinSIIccS216. 有机玻璃横波探头aL=。，有机玻璃表面波探头a尹。水钢界面横波aL=。.c17横波入射：第三临界角：当a =90时a = arcsin 严=。当a M。时，钢中横波全反射。LIIICSL1有机玻璃横波
4、入射角a （等于横波探头的折射角3 ） =35。55。，即K=tg3 =时，检测灵敏度最高。SSS18衰减系数的计算1.薄板:20 lg B / B - m n2 (n - m ) xa = (Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)a 一衰减系数，dB/m （单程）;（Bn - Bm ） 一两次底波分贝值之差，dB；6为反射损失，每次反射损失约为（1）dB；X为薄板的厚度:工件检测厚度，mm； N :单直探头近场区长度，mm； m、n 一底波反射次数a=(Bn-Bm-6)/2x（B - B2）两次底波分贝值之差，dB；a2、厚板或粗圆柱体：20 lg B / B 6 - 1 22 x1
5、9.圆盘波源辐射的纵波声场声压为PF20.近场区的长度：21. 圆晶片辐射的声束半扩散角为：00 = 700九/ D22. 波束未扩散区： b = 1.64N23. 矩形波源辐射的纵波声场：波束轴线上的声压：x M3N时，P = PF /九x24矩形波源的近场区的长度为：N=-F-兀入尢Y方向的半扩散角为：00 = 5702bD226.近场区在两种介质中的分布：1基于钢中的近场区N = r4九2c-L-r 2、基于水中的近场区 c2N =(D -4九2九2 一介质II钢中波长 c22N 2 一只有介质II时，钢中近场长度;c1 介质I水中波速;c 2介质II钢中波速KF cos 卩27.横波轴
6、线上的声压；P =九 cos as2K 一系数；FS 一波源的面积；2 一第二介质中横波波长；x 一轴线上某点至假想波源的距离F cos28.横波声场近场区长度为：N =nX cos as229横波声场中，第二介质中的近场区长度N为：N = N L,=F cos 卩 l tan a2 nX x cos a 1 tan 卩s2FS 波源的面积 2 一第二介质中横波波长；L1 一入射点至波源的距离L2 入射点至假想波源的距离_. 九九30.横波半扩散角1.对于圆片形声源：0 o = arcsmL22D亠沁70。d 2.对于矩形正方形声源:S 2Sc九九0 = arcsin 狂 57。 02- o
7、2 a2 a31.规则反射体的反射波声压公式：XM3NPF PF F1.平底孔回波声压；P =十丄=0 S九2x2 任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为：PA = 20lg f112Pf2Dx=40 fi 2Dxf2 12.长横孔回波声压; P、D任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为： A12=201gP亠=10Pf2D x 3D x 3 f2 125.矩形波源的半扩散角0 0 :X方向的半扩散角为：。= 570云3短横孔回波声压；P = 雪旷匕 Dff 2九x x ：九任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为：PDA i2 = 20 lg 廿=10 lgf2l2卄-f
8、1D l 2f 2 f 2x4x414.球孔回波声压： P =f2x任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为：A12P=20 lg f1 = 20 lgf2x21Df25.大平底面或实心圆柱体回波声压： PBPF=_S2 x两个不同距离的大平底回波分贝差为： A12P=20lg biPB2=20 lg -6.空心圆柱体 1.外柱面径向检测空心圆柱体：PBPF 万=D2.内孔检测圆柱体：PBPF :万二 一2 ax注意：以上各种规则反射体的反射波声压公式均未考虑介质衰减，如果考虑介质衰减，则所有公式均应增加e &68P0 :波源的起始声压；FS :探头波源的面积，F = n D 2/4Sx :
9、反射体至波源的距离。Ff :平底孔缺陷的面积,九：波长,Df:长横孔的直径，Lf：短横孔长度 D:空心圆柱体外经d：空心圆柱体内径a :介质单程衰减系数，dB/mm32.同距离的大平底与平底孔反射波dB差：A =2九x=2lg兀D 2fP33当用平底面的和实心圆柱体曲底面调节灵敏度时，不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为：A = 20lg胃=20lg1 + 2a（x -x ）Bf P02 xf Bff Bxf :平底孔缺陷至检测面的距离；xB :锻件底面至检测面的距离a :材质衰减系数；入：波长；Df :平底孔缺陷的当量直径;A ：底波与平底孔缺陷的反射波分贝差BfP34.不同平底孔回波分贝
10、差为： A12Dx 2+2 (x 一 x)D x 21f 2 135.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节平底孔灵敏度时：ABf2Ax2d=20lg匚 10lg- + 2a(x x )kD2 xDf bfBd 一空心圆柱体的内径；D 一空心圆柱体的外径；“ + ” 一外圆径向探测,内孔凸柱面反射；-”内孔径向探测，外圆凹柱面反射；ABf圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。_ 536. 水浸法波型分析，水层厚度H=n才cc -有 sina 2 Xs（ X管中横波声程）焦距：F = H + R2 一 X2 F = 2.2厂40. 采用一次反射法检测时,探头移动区应大于或等于（即）：1）采用直射法时，
11、探头移动区应大于或等于（即）。P=2KT或P=2TtanB式中：P：跨距，mm；T： 母材厚度，mm； K：探头K值；B 头折射角，（）L + a + b41. 为保证直射波与一次反射波能扫查到焊缝整个截面，K值应满足下式：L + a对于单面焊、上述b可以忽略不计，则：KM 42按声程调节扫描速度时：当仪器接声程1： n调节扫描速度时，应采用声程定位法来确定缺陷的位置。用直射法（一次波）检测发现缺陷时:l = x sin P=n t sin 卩d = x cos P = n t cos P用一次反射法（二次波）检测发现缺陷时l = x sin P = n t sin Pd = 2T 一 x c
12、os P = 2T 一 nt cos Plf ：缺陷的水平距离； df ：缺陷至检测面的深度Xf :缺陷的横波声程；T f :缺陷波前沿所对的刻度值；P :探头的折射角；T:板厚;43. 按水平调节扫描速度时：当仪器按水平1： n调节扫描速度时，应采用水平定位法来确定缺陷的位置。若仪器按水平1： 1调节扫描速度时，那么显示屏上 缺陷波前沿所对应的水平刻度值T f就是缺陷的水平距离lf :用直射法（一次波）检测发现缺陷时:一次反射法（二次波）检测发现缺陷时:l式中K:探头的K值，K=tg 044、按深度调节扫描速度时：当仪器按深度1： n调节扫描速度时，应采用深度定位法来确定缺陷的位置。若仪器按
13、深度1： 1调节扫描速度时，那么显示屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值e f就是缺陷的深度d用直射法（一次波）检测发现缺陷时:d - nel - Kh - Kne用一次反射法（二次波）检测发现缺陷时:d - 2T n effKne1、超声波的特点：1.方向性好2.能量高3.能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换型转换4.穿透能力强2、超声波检测：使超声波与工件相互作用，就反射、投射和散射的波进行研究，对工件进行宏观缺陷检测、几何特征测量、组织结构和力学性能变化的检测和 表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。3、 超声波检测的优点：1适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；2穿透能力强，可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测；3、缺陷 定位较准确；4对面积型缺陷的检出率较高；5灵敏度高，
