超聲波探傷常用計算公式

1、1、示波屏上的波高與聲壓成正比。既：=20lgPJPi=20lgH2/Hi(1NP=1dB=2、聲壓反射率r和投射率t分別為：r=Pr/P0=乙-Z1/Z2+Zt=Pt/PO=2Z2/Z2+Zl3、聲強(qiáng)反射率R和投射率T分別為：R=r2=(Z2-Zi/Z2+Zi)2T=4Z憶/億2+Z1)2由以上幾式得:t-r=1T+R=14、聲壓往復(fù)透射率T往：探頭接收到的回波聲壓Pa與入射波聲壓P0之比=R/Po=4ZiZ/(Z2+Z)25、反射、折射定律：sin%l/CL1=sin%1心口=sin%1§/CS=sin6yCu=sin6§Cs26、第一臨界角。%上=arcsinC耳/之

2、第二臨界角。%.=arcsinC/Cs2第三臨界角：-xarcsinCsi/Cli7、(1)薄板工件的衰減系數(shù)測定：認(rèn)=(20lgBm/Bn-S)/2x(n-m)對于多次反射：%=20lgBm/Bn-S(n-m)/2x(n-m)(2)厚板工件的衰減系數(shù)測定：0c=(20lgB1/B2-6-S)/2x對于2次波、3次波；一=(20lgB2/S)/2x。對于1次波、3次波；.=(20lgB1/S)/4x。1、近場區(qū)長度：N=D/4入=R2s/入=Fs/兀入=Fs?/C入2、圓盤源輻射的縱波聲場的第一零值發(fā)散角；e0=入/Ds707/Ds3、波束未擴(kuò)散區(qū)與擴(kuò)散區(qū)：b=4、矩形波源的近場區(qū)長度N=Fs

3、/兀入，未擴(kuò)散區(qū)b=,半擴(kuò)散角8o=arcsin入/2a=571/2a,5、近場區(qū)在兩種介質(zhì)中的分布；公式N=D/4入只適用均勻介質(zhì)。在水、鋼兩種介質(zhì)中，當(dāng)水層厚度較小時，進(jìn)場區(qū)就會分布在水、鋼兩種介質(zhì)中，設(shè)水層厚度為L,則鋼中剩余進(jìn)場區(qū)長度N為：N=N-LCi/C2=D2s/4入-LCi/C2,6、橫波近場區(qū)長度；方形N=FJ兀入至*cosB/cos%圓形N=D2/4s2*cos6/cos.橫波聲場中，第二介質(zhì)中的近場區(qū)長度：N'=N-L2=Fs/兀入s2*cosB/cos%-Litg%/tgBFs-波源面積入s2-介質(zhì)II中橫波波Li-入射點(diǎn)至波源的距離L2-入射點(diǎn)至假想波源的距離

4、半擴(kuò)散角；對于圓片形聲源：？0=入S2/DS=70入S2/DS對于矩形正方形聲源：？0=arcsin入s2/2a=57入s2/2a1、計算垂直線性誤差D=（IdJ+1d2I）%。di實測值與理想值的最大正偏差；d2一實測值與理想值的最大負(fù)偏差。2、計算水平線性誤差；S=I%ml/*100%amax%2、%3、4中最大者；b一不'波屏水平刻度值（一般為10）。3、斜探頭K值和折射角（3s：K=tgBs=L+Lo-35/反射體中心厚度（分別為B=7QC=3。D=15m24、信噪比；=20lgH信/H噪。四1、（1）按聲程調(diào)節(jié)掃描速度時：一次波探傷時（r/WT）,缺陷至入射點(diǎn)的聲程x/=np

5、/,則缺陷在工件中的水平距離為：l/=x/sinB=n什/sinB、深度為：d/=x/cosB=ncosB。二次波探傷T<p/W2T時，則缺陷在工件中的水平距離為：l/=x/sinB=njsinB、深度為：d£=2T-x,cos6=2T-njcos6。(2)按水平調(diào)節(jié)掃描速度時：一次波探傷時，則缺陷在工件中的水平距離：l/=n深度：d/=lK=n"K。二次波探傷T<t/W2T時，則缺陷在工件中的水平距離：L/=n-深度：史=2T-l/K=2T-n/Ko(3)按深度調(diào)節(jié)掃描速度時：一次波探傷時，則缺陷在工件中的水平距離為：l/=Knj深度為：d=n-二次波探傷(T

6、<t/W2T時，則缺陷在工件中的水平距離為：l尸Knj/、深度為：出=2T-n。2、(1)外圓周向探測時，缺陷位置由深度H和弧長L來確定則：H=R-(Kd)2+(R-d)20.5L=R兀9/180=R兀/180*tg-1Kd/R-d。結(jié)論：當(dāng)探頭從圓柱曲面外壁作周向探測時，弧長L總比水平距離l值大，但深度H卻總比平板工件中的缺陷深度d小。(2)內(nèi)圓周向探測時，缺陷位置由深度h和弧長l來確定則：h=(Kd)2+(r+d)2l=r兀0/180=r兀/180*tg-1Kd/r+d結(jié)論：當(dāng)探頭從圓柱曲面內(nèi)壁作周向探測時，弧長l總比水平距離l值小，但深度h卻總比平板工件中的缺陷深度d值大。(注意，

7、如缺陷深度h大于壁厚，則為焊縫雜波)3、最大探測壁厚；Tm/DC1/2(1-sinB)w1/2(1-K/(1+K2)一般把筒體可探測的內(nèi)外半徑范圍定位r/R>80%4、不同距離處的大平底與平底孔回波分貝差為；B?=20lgPB/P?=20lg2入X2?/D2?Xb+2%(X?-Xb)%材質(zhì)共減系數(shù)；X?一探測面至缺陷的距離；XB探測面至底面的距離(工件的厚度)不同平底孔、距離的回波分貝差為；12=20lgP?l/P?2=40lgD?1x2/D?2x1P?1_人工缺陷；f_工件缺陷5、避免側(cè)壁干涉的條件側(cè)壁反射波束與直接傳播波束的聲程差大于4入（既：2W-%>4入）就可以避免側(cè)壁干涉

8、。（1）探頭軸線上缺陷反射時避免側(cè)壁干涉的最小距離dmin為：dmin>（20c入）對于鋼：dmin>（2%入尸（口/?）（2）底面反射時避免側(cè)壁干涉的最小距離dmin為：dmin>2（%入）對于鋼：dmin>2（%入）=5（%/?）6、偏心距X的選擇：偏心距一是指探頭聲束軸線與管材中心線之間的水平距離，用X表示。入射角口隨偏心距X的距離增大而增大，控制偏心距X即可控制入射角%。滿足純橫波探測內(nèi)壁的條件為：CLi/CL2XRwXwCLi/Cl2xr對于水浸探傷鋼管wXW取平均值X=1/2（+）水層厚度的選擇：要求水層厚度H大于鋼管中橫波全聲程的1/2（即H>X）,

9、這是因為水/鋼界面的第二次回波&將位于管子的缺陷波F內(nèi)（一次波）F外（二次波）之后，這樣，有利于對缺陷判別。焦距的選擇：F=H+（R2-X2）聲透鏡的曲率半徑r'由F=、得r'=也可有r'=Ci-C2/C1*FC1-聲透鏡的縱波聲速C2-水中的縱波聲速五、1、水浸重合波探傷鋼板，根據(jù)鋼和水中的聲速，可得各次重合波水層厚度H與鋼板厚度S的關(guān)系為：H=nCMC鋼S=nS/4n一重合波次數(shù)2、復(fù)合材料超聲波探傷，當(dāng)不考慮介質(zhì)衰減和擴(kuò)散衰減，且底面全反射時，底波B1與復(fù)合界面反射波S（復(fù)合良好）的dB差值為: Bs=20lg|B1/S|=20lg|T/r|=20lg|1

10、-r2/r|式中r復(fù)合界面聲壓反射率，r=Z2-Z1/Z2+Z1T復(fù)合界面聲壓往復(fù)透射率T=1-r2當(dāng)?shù)酌娌皇侨瓷?，其反射率為r',則這時底波B1與復(fù)合界面反射波S（復(fù)合良好）的dB差值為： BS=20lg|B1/S|=20lg|Tr'/r|=20lg|（1-r2）r'/r式中r一底面聲壓反射率，r'=Z3-Z2/Z3+Z2六當(dāng)量計算法對于同距離平底面或?qū)嵭膱A柱體曲底面與平底孔回波分貝差； =20lgPB/Pf=20lg21X/D；兀對于不同距離平底面或?qū)嵭膱A柱體曲底面與平底孔回波分貝差； =20lgPB/Pf=20lg2入Xf/D2f兀X對于空心圓柱體同距離

11、處圓柱曲底面與平底孔回波分貝差； =20lgPJPf=20lg21X/D；兀士10lgd/D外圓探傷用+',內(nèi)圓探傷用-'。當(dāng)試塊厚度、平底孔直徑與所調(diào)節(jié)的工件厚度和要求。2平底孔不同時：=20lgPB/Pf=40lgDfiXi/Df2X2（一般設(shè)被利用的試塊平底孔回波聲壓為也所要得到的工件。2平底孔回波聲壓為Pf）當(dāng)量計算法：當(dāng)用平底面或?qū)嵭膱A柱體曲底面調(diào)節(jié)探傷靈敏度時，當(dāng)量計算公式為；人=20聯(lián)目色=20。2入Xf/Df兀XB+2X（為-X。當(dāng)用空心圓柱體內(nèi)孔或外圓曲面調(diào)節(jié)探傷靈敏度時，當(dāng)量計算公式為；Bf=20lgPB/Pf=20lg2入Xf/D2f兀為士10lgd/D+2X（XXb）七1、焊縫兩側(cè)探測面的修整寬度巳一般根據(jù)母材厚度來確定；厚度為8-46mm勺焊縫采用二次波探傷，探測面修整寬度為：PA2KT+50mm厚度大于46mm勺焊縫采用一次波探傷，探測面修整寬度為：P>KT+50mm2、缺陷位置的測定方法有幾種？缺陷定位方法有；聲程、水平、深度定位法。聲程定位法：當(dāng)儀器按