超声检测二级常用计算公式

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1、1、示波屏上的波高与声压成正比。既： POIgPz/PZOIgH/H( 1NP=8.68dB1dB=0。 115NP)2 12 12、声压反射率r和投射率t分别为：r=P/ P 二Z-Z/Z+Zt二P/ P =2Z/Z+Zr02121t02213、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2 二(ZZ /Z+Z)2 T=4Z Z /(Z +Z ) 2 由以 21 2 T2 1 上几式得：tr=1T+R=14、声压往复透射率T :探头接收到的回波声压P往a与入射波声压P之比。既：T =P /P =4ZZ/(Z +Z ) 0往 a 012 r-25、反射、折射定律：sin a /C =sin a 1 /

2、C = sin a 1 /C =sin 0 L L1L L1S S1/C =si n0 /CL L2S S26、第一临界角。a二arcsinC /C第二临界角。IL1 L2a 二arcsinC /CIIL1 S2第三临界角：a二arcsinC /C川S1 L17、(1)薄板工件的衰减系数测定：a=(20IgBm/Bn-8 )/2x(nm)对于多次反射:a 二20lgBm/Bn-8(nm)/2x(n-m)(2)厚板工件的衰减系数测定：a =(20lgB1/B26-8)/2x对于 2 次波、3 次波；a =(20lgB2/B33.5-8)/2xo对于 1 次波、3 次波；a =(20lgB1/B3

3、-9.58)/4xo1、近场区长度：N二D2/4入二R2/入二F/n入二Ff /C入2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；9 二arcsin1o 22入/Ds70入/Ds03、波束未扩散区与扩散区：b=1o 64N4、矩形波源的近场区长度 N二Fs/n入，未扩散区b=1.64N,半扩散角 9二arcsin 入 /2a57 入/2a,5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D2 /4入只适S 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 ,212S126、横波近

4、场区长度；方形 N二F/n入*cos 0 /cosSs2a圆形N二D2/4入木cos 0s2/cos a横波声场中，第二介质中的近场区长度：N=NL = F/n 入木cos0/cosa-L tga/ tg02 Ss21F-波源面积入一介质II中横波波L入Ss21射点至波源的距离L-入射点至假想波源2 的距离半扩散角；对于圆片形声源：0 0二arcsin1.22入/D=70 入 /DS2 SS2 S对于矩形正方形声源：0 0二arcsin入/2a=57入 /2aS2S21、计算垂直线性误差D=( |d | + |d |)%od 12 1 实测值与理想值的最大正偏差；d2-实测值与理想值的最大

5、负偏差。2、计算水平线性误差；8= |a |/0。8b*100%maxa 一a、a、a中最大者；b一示波屏水平刻 max234度值(一般为10).3、斜探头K值和折射角0s：K= tg 0 s=L+L035/ 反射体中心厚度(分别为 B=70、C=30、D=15mm)o4、信噪比；=20lgH /H o信噪四1、(1)按声程调节扫描速度时：一次波探伤时(T jWT),缺陷至入射点的声程Xj二nTj,则缺陷在工件中的水平距离为：J二XjSi n0二n Tsi n0、深度为：J二XjCos0二nT jCos0。二次波探伤T Vt W2T时，则缺陷在工件中的水平距离为：l=x sin0二 nT

6、sin0 、深度为：d 二 2Tx cos0 二 2T-njjT cos 0oj(2) 按水平调节扫描速度时：一次波探伤(TjWT)时，则缺陷在工件中的水平距离：I二nTj深度：d =l /K= n t /Koj jj二次波探伤TVt jW2T时，则缺陷在工件中的水平距离：l = nT 深度：djjj=2T- l /K=2T n t /Kojj(3) 按深度调节扫描速度时：一次波探伤(TjWT)时，则缺陷在工件中的水平距离为：|二Kn深度为：d二n t j二次波探伤(Tvt jW2T时，则缺陷在工件中的水平距离为：I二Kn 、深度为：珥=2卜nT2、(1)外圆周向探测时，缺陷位置由深度H和弧

7、长 L来确定则：H=R- (Kd)2+(Rd) 20 5L=R n9/180= Rn/180* tg-Kd/R-d .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I值大,但深度H却总比平板工件中的缺陷深度d小。(2)内圆周向探测时，缺陷位置由深度h和弧长I 来确定则：h二(Kd) 2+(r+d) 2 0。5rI二rn。/180二 rn/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I总比水平距离I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/DW1/2(1sin0)W1/2(

8、1-K/ (I+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； =20IgP /P =20Ig2Xx2 /nD2 x +2a(x一BfB fff Bf-x) a一材质衰减系数；X 探测面至缺陷的 Bf距离；X -探测面至底面的距离(工件的厚度)B不同平底孔、距离的回波分贝差为； =20IgP /P =40IgD x /D x P -人12f 1 f 2f 1 2 f 2 1f 1工缺陷；P 工件缺陷f25、避免侧壁干涉的条件侧壁反射波束与直接传播波束的声程差大于4入(既：2Wa4入)就可以避免侧壁干涉。 (1)探头轴线上缺陷反射时避免

10、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；=20IgP /P =20lg2 入 X /D2 nB ff f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;=20IgP /P =20lg2 入 X2 /D2 n XB ff f B对于空心圆柱体同距离处圆柱曲底面与平底孔回波分贝差；对于钢：d (2a 入)0。5=3.5 (a/f ) 05min(2)底面反射时避免侧壁干涉的最小距离d为：dmin min2(a 入)Q5对于钢：d 2 (a 入)05=5 (a/f )0.5min6、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

11、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/L1C XRWXWC /C XrL2 L1 L2对于水浸探伤钢管0。251RWXW0。458r取平均值X=1/2 (0。251R+0。458r) 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HX )，这是因为水/钢界面的第二次回波S将位S2于管子的缺陷波F (次波)F (二次波)之后，内外这样，有利于对缺陷判别。焦距的选择：F二H+ (R2X2)0.5声透镜的曲率半径r由F=2。2r得r=0.46F 也可有 r=C C /C1*FC1-声透镜的纵波声速

12、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二nC /C &二n & /4n-重合波次数水钢=20IgP /P =20Ig2XX /D2 n10Igd/DB ff 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e2 平底孔不同时：=20IgP /P =40IgD X/D XB ff1 1 f2 2(一般设被利用的试块平底孔回波声压为p,所要B得到的工件e2平底孔回波声压为Pf) 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；=20IgP /P =20lg

13、2 入 X2 /D2 n X +2X (X -X )BfB ff f Bf B当用空心圆柱体内孔或外圆曲面调节探伤灵敏度时，当量计算公式为； =20IgP /P =20lg2 入 X2/D2 n X BfB ff fB10Igd/D +2X(X X )f B七1、焊缝两侧探测面的修整宽度P，一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：PM2KT+50 mm；厚度大于46mm 的焊缝采用一次波探伤，探测面修整宽度为：PMKT+50 mm；2、缺陷位置的测定方法有几种？缺陷定位方法有；声程、水平、深度定位法。声程定位法：当仪器按声程1: n调节时；一次波探伤：I 二n t si n0 d = nT cos 0ffff二次波探伤：I 二nT sin0 d = 2T-nT cos 0 f f f f 水平定位法：当仪器按水平1: n调节时；一次波探伤：1二nTd = n t /Kf f f f二次波探伤：l 二nTd 二 2T n t /Kf f f f 深度定位法：当仪器按深度1:n调节时；一次波探伤: d= nTl=nT Kf f f f 二次波探伤： d= 2T- nT l=nT K f f f f

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