《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（7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=f或入=_!f3.Cl : Cs : CR 1.8 : 1:0.94.声压：P= P1 Po6.声阻抗:Z =p/u =帕斯卡(cu/uPa)微帕斯卡 5 Pa) 1Pa= 1N/m21Pa= 106口 P单位为克/厘米2 秒(g/cm2 s)或千克/米2 秒(kg/m2 s)7.声强；I = -Izu228.声强级贝尔(BeL)。 = lgI 2/I 1(BeL)9.声强级即分贝(dB) = 10lgl2/I1 = 20lgP2/P1(dB)10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比:20lgP2/P1
2、= 20lgH2/H1(dB)11.声压反射率、透射率:r=Pr / Pot=Pt / p。(1 r)/Z1t/Z2r=PLPo乙一第一种介质的声阻抗;Z2 第二种介质的声阻抗12.声强反射率：R= 1 rT72Z2 Z!Z2 Z1声强透射率：T4Z1Z22Z2Z1单位；瓦/厘米2 (W/cm 2)或 焦耳/厘米2 秒(J/cm2 s)T+R=1-r =113.声压往复透射率；T往=4Z/2 (Z7ZTT14.纵波斜入射：Sin_ =_=Sin=Sin_=_SCl1、Cs,第一介质中的纵波、横波波速；C L2、CS2第二介质中的纵波、横波波速;cL1cL1cS1cL2cS2a L、aL纵波入射
3、角、反射角；B l、B s纵波、横波折射角；a s横波反射角。15. 纵波入射时：第一临界角a : b l=90时a 1 = arcsin 91第二临界角a：B s=9o时a =arcsincL 2Cs216. 有机玻璃横波探头a l=27.6 57.7 ,有机玻璃表面波探头a l57.7水钢界面 横波a l=14.5 27.27Csi17. 横波入射：第三临界角：当a l=90时a=arcsin =33.2当a s33.2时，钢中横波全反射。Cli有机玻璃横波入射角a S (等于横波探头的折射角B s) =35。55,即K=tgB s=0.71.43时，检测灵敏度最高。20 lg Bm_/
4、Bn18. 衰减系数的计算1. 薄板：2 (n m)xa =(Bn-Bm-20lg n/m)/2x(m-n)衰减系数，dB/m(单程)；(BnBm )两次底波分贝值之差，dB；S为反射损失，每次反射损失约为(0.51)dB ；X为薄板的厚度T :工件检测厚度，mm N :单直探头近场区长度，mm m、n 底波反射次数20 lg B , /B262、厚板或粗圆柱体：2xa =(Bn-Bm-6)/2x(B,B2)两次底波分贝值之差，dB ；19.圆盘波源辐射的纵波声场声压为:PPoRs2PoFsxx220.近场区的长度：NDs4RiFs21.圆晶片辐射的声束半扩散角为:o 70/D22.波束未扩散
5、区：b 1.64N23.矩形波源辐射的纵波声场：波束轴线上的声压：x 3N时，PP0F / X24.矩形波源的近场区的长度为:25.矩形波源的半扩散角0：x方向的半扩散角为：0 572ay方向的半扩散角为： 57 2b26.近场区在两种介质中的分布：1基于钢中的近场区ND2L c12、基于水中的近场区n ( Dsl)4 2C24 22介质H钢中波长N 2 只有介质H时，钢中近场长度；c1 介质I水中波速;c2 介质H钢中波速27.横波轴线上的声压；PKF S cosK 系数；FS 波源的面积；s2 第二介质中横波波长;X 轴线上某点至假想波源的距离28.横波声场近场区长度为:s2 cosFS
6、coss2 cos29.横波声场中，第二介质中的近场区长度 N为：N NL2tan-L1 -s2 x costanFs cosFS 波源的面积;s2 第二介质中横波波长;L1 入射点至波源的距离L2入射点至假想波源的距离30.横波半扩散角1.对于圆片形声源:arcsi n1.22S2DS2700 02 2.对于矩形正方形声源:Ds. S2arcs in2a31.规则反射体的反射波声压公式：X 3N1.平底孔回波声压;PfPxFfP0FsFf22任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为：x1220lg-Pf1Pf240Df1X2Df 2X12.长横孔回波声压；PfP0FS Df任意两个距离
7、、直径不同的长横孔回波分贝差为:1220 lg 电Pf210 D3D f 1 x23 f 2x13.短横孔回波声压；PfPqFs lf .Df2 x x 任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为:1220 lg fP f 210 lg 匕D f 24X24X1PgFs Df4.球孔回波声压：Pf2 x 2x任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为：1220lg Pf1Pf2220lg* X1D f15.大平底面或实心圆柱体回波声压:PbPqFs两个不同距离的大平底回波分贝差为:1220lg_PBLPB220lgt6.空心圆柱体1.外柱面径向检测空心圆柱体：PB2.内孔检测圆柱体：PB
8、2 x DP0 FS D2 x d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2axe768P0:波源的起始声压；FS:探头波源的面积，FSDS /4 : x:反射体至波源的距离。Ff:平底孔缺陷的面积,FfD2/4: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: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: PB 2 x20lg 击 201-2PfD f33.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:2 x22叫耘2 (Xf Xb)x f:
9、平底孔缺陷至检测面的距离；XB :锻件底面至检测面的距离:材质衰减系数;入：波长；D f:平底孔缺陷的当量直径;Bf :底波与平底孔缺陷的反射波分贝差34.不同平底孔回波分贝差为：12 20lg巴40lg-f1X2Pf2Df2Xl2(X2 X1)35.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节平底孔灵敏度时：PBBf 2叫2Qg器Df Xb10lgD 2 (XfXb)d 空心圆柱体的内径；d 空心圆柱体的外径；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;Bf 圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。36.水浸法波型分析，水层厚度 h = n 437.管材周向检测纯横波检测条件:c-有.si
10、nq钢38.纯横波到达内壁条件:12(1CS2C-)2.横波检测到管材内壁sinsin39.水浸法： 声透镜:C1C1偏心距：x 0.251 R0.458r0.251RX XS（240.采用一次反射法检测时，探头移动区应大于或等于1）采用直射法时，探头移动区应大于或等于0.75PXS管中横波声程）焦距：F H1.25P (即 2.5KT):(即 1.5KT)。P=2KT式中：P:跨距，mm ；T:母材厚度，mm ; K :探头K值;41.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:,R2X2 F或 P=2Ttan BB 头折射角，（o）-O a b a对于单面焊、上述b可以忽
11、略不计，则：K -OT42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:x f sin用一次反射法（二次波）检测发现缺陷时lfx f sinn f sin2.2rn f sindf2TX f cosn f cosxf cos2T n f cosXf :缺陷的横波声程；f:缺陷波前沿所对的刻度值;:探头的折射角;T:板厚；|f :缺陷的水平距离;df:缺陷至检测面的深度。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
12、陷波前沿所对应的水平刻度值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：l fn fdffK 双晶探头具有以下优点：（1）灵敏度高（2）杂波少盲区小（3）工件中近场区长度小（4）探测范围可调 8超声波探头对晶片的要求：（1）机电耦合系数K较大，以便获得较高的转换效率。（2）机械品质因子0 m较小，以便获得较高分辨力和较小的盲区。（3）压电 应变常数d33和压电电压常数g33较大，以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度。（4）频率常数Nt较大，介电常数较小，以便获得较高的频率。（5）居里温度 Tc较高，声阻抗Z适当。 仪器和探头的综合性能：1.灵敏度.2盲区与始脉冲宽度3.分辨力 4.信噪比5.频率 双探头法又可根据两个探头排列方式：并列法、交叉法、V型串列法、K型串列法、前后串列法等。 选择检测仪器1、对于定位要求高的情况，应选择水平线性误差小的仪器。 2、对于定量要求高的情况，应选择垂直线性好，衰减器精度高的仪器。 3、对于大 型零件的检测，应选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器。 4、为了有效的发现近表面缺陷和区分相邻缺陷，应选择盲区小、分辨率好的仪器。5、对于室外 现场检测，应选择重量轻，示波屏亮度好，抗干扰能力强 便携式仪器。6、对于重要工件应选用可记录式探伤仪。 横波斜探头K值（或折射角）
