四、计算题
1.1 已知铝的纵波声速CL为6300m/s，横波声速CS为3l00m/s，试计算频率f为2MHz的声波在铝中的纵、横波波长? (3.15mm；1.55mm)
1.2 甘油的密度ρ=1270kg/m3，纵波声速CL=1900m/s，试计算其声阻抗Z?
(2.4×106kg/m2·s)
1.3 显示屏上有一波高为40%，若衰减12dB以后该波高为多少?若增益6dB以后波高又多少? (10%；80%)
1.4 已知超声波探伤仪显示屏上有A、B、C三个波，其中A波高为满刻度的80%，B波高为满刻度的50%，C波高为满刻度的20%。
(1) 设A波为基准(0dB)，那么B、C波高各为多少dB? (-4dB；-12dB)
(2) 设B波为基准(10dB)，那么A、C波高各为多少dB? (14dB；2dB)
(3) 设C波为基准(-8dB)，那么A、B波高各为多少dB? (4dB；0dB)
1.5 超声波垂直入射至水／钢界面，已知水的声速CLl=1500m/s，钢中声速CL2=5900m/s，钢密度ρ2=7800kg/m3，试计算界面声压反射率、声压透射率、声强反射率、声强透射率?
(0.94；1.94；0.88；0.12)
1.6 已知超声波在有机玻璃中的CLl=2730m/s，钢中CL2=5900m/s，CS2=3230m/s，求超声波纵波倾斜入射到有机玻璃／钢界面时的第一临界角αⅠ和第二临界角αⅡ为多少?
(27.6°；57.7°)
1.7 已知超声波有机玻璃中CLl=2730m/s，钢中CS2=3230m/s，CL2=5900m/s，求检测钢的有机玻璃K2(K=tgβS=2)横波斜探头的纵波人射角αL为多少? (49.1°)
1.8 已知钢中CL1=5900m/s，CS=3230m/s，水中CL2=1480m/s，超声波倾斜入射到水／钢界面。
求：(1) αL=10°时对应的βL和βS (43.8°；22.3°)
(2)βS=4 5 °时对应的αL (18.9°)
1.9 用水浸聚焦探头检测T=30mm的钢板，钢中C3=5900mm/s，水中C2=1480mm/s，声透镜中C1=2730mm/s，曲率半径r=40mm，焦点位于钢板中心。试求水中焦距F和工件中实际焦距F’各为多少? (87.4mm、42.6mm)
1.10 用2.5MHz、Φ20mm的探头测定500mm厚的钢饼形锻件的衰减系数，现测得完好区域的B1与B2波高差7dB，CL=5900m/s，求此钢锻件的介质衰减系数a为多少? （不计反射损失） (1.0×10-3dB/mm)
1.11 显示屏上有一个波高为满刻度的100%，但不饱和，问衰减多少分贝后该波波高正好达10%?(20dB)
1.12 5P20×10K2斜探头，楔块中声速CL1=2700m/s，钢中声速CL2=5900m/s，CS2=3200m/s，求探头的入射角为多少度? (49°)
1.13 用2MHzΦ14直探头检测厚度为400mm的饼形锻件，一次底波高度为100%时，二次底波高度为15%，已知地面反射损失2dB，求该材料衰减系数? (0.0ldB/mm)
2.1 已知钢中CLl=5900m/s，水中CL2=1480m/s，求2.5MHz、Φ20mm纵波直探头在钢中和水辐射的纵波声场的近场区长度N、半扩散角θ0和未扩散区长度b各为多少?
(42.4mm；7.6°；69.5mm、168.9mm；1.9°；277mm)
2.2 用2.5MHz、Φ20mm的纵波直探头水浸检测铝板，已知铝中近场长度为20mm，铝中CLl=6260m/s，CL2=1480m/s，求水层厚度为多少? (84.6mm)
2.3 已知X≥3N，200mm处Φ2平底孔回波高为24dB，求400mm处Φ4平底孔和800mm处Φ2平底孔回波高各为多少分贝? (24dB；可视为0dB)
2.4 用2.5MHz，Φ20mm直探头测定钢中不同类型反射体的回波波高。已知钢中CL=5900m/s，400mm处Φ2平底孔波高为12dB。
求：(1) 400mm处Φ2长横孔和球孔的回波波高为多少dB? (29.5dB；3.5dB)
求：(2) 400mm处大平底的底波高为多少dB? (55.5dB)
2.5 试计算5P14SJ探头，在水中(CL=1500m/s)的主声束半扩散角和近场区长度?
(1.5°；163mm)
2.6 试计算2.5MHz、10×12mm方晶片K2.0横波探头，有机玻璃中入射点至晶片的距离为12mm，已知K=2.0时cosβ/cosα=0.68，tanα/tanβ=0.58。求此探头在钢中的近场区长度N’。（钢中CS2=3230 m/s） (13.2mm)
3.1 用直探头和同声程的Φ2、Φ4平底孔测定超声波探伤仪衰减器的精度。将Φ2平底孔回波高度调整为垂直刻度的80%，再将探头移至Φ4平底孔，将衰减器衰减12dB，此时Φ4平底孔的回波高度为77%，求此衰减器的相邻12dB的误差为多少? (0.3dB)
3.2 用CSK-ⅠA试块测定斜探头的前沿长度L0和K值。用R100弧面测试找到最高波，此时探头前沿至R100弧面端点距离M为85mm。用Φ50孔测试，找到最高波此时探头前沿至试块端面的距离L为78mm。试计算此探头的前沿长度l0和K值。 (l0=15mm，K=1.93)
3.3 用厚度为25mmCSK-ⅠA试块测定仪器的水平线性，当B1和B5分别对准2.0和10.0时，B2、B3、B4分别对准3.98、5.92、7.96，求该仪器的水平线性误差为多少? (1%)
3.4 用CSK-ⅠA试块测定斜探头和仪器的分辨力，现测得台阶孔Φ50、Φ44反射波等高时波峰高h1=80%，h2=25%，求分辨力为多少? (10dB)
4.1 在厚度T=200mm的试块上校准纵波扫描速度，若B2对准50，B4对准100时。计算这时的扫描速度为多少? 此时B1、B3分别对准的水平刻度值为多少? (1：8；25；75)
4.2 模拟式超声波探伤仪用K1.0斜探头，对准CSK-ⅠA试块R50和R100圆弧，显示屏上R50和R100圆弧回波分别对准刻度35.4和70.8。求按横波深度调节其扫描速度为多少? (1：1)
4.3 模拟式超声波探伤仪用K2.3横波斜探头，用CSK-Ⅰ试块R50和R100圆弧按水平1：1进行扫描速度校准，求R50、R100圆弧面的回波应分别对准水平刻度值为多少?
(45.8、91.7)
4.4 用2.5P20Z直探头检测厚500mm的饼形钢锻件(CL=5900m/s)，如何用工件底波调节检测灵敏度? (5 00/Φ2；46dB)
4.5 用2.5P20Z探头检测400mm的工件，CL=5900m/s，如何利用150mm处Φ4平底孔调节400/Φ2灵敏度?(29.1dB)
5.1 对厚度60mm的钢板进行水浸超声检测，已知水层厚度H=30mm，计算这是几次重合法? (2次)
5.2 对厚度40mm的钢板用水浸二次重合法进行超声检测，用钢试块按1：2调节仪器的扫描速度并校正“0”点，求：
(1) 水层厚度为多少?(20mm)
(2) 如钢板中距上表面12mm深度处存在缺陷，则缺陷回波的水平刻度值应为多少? (46)
(3) 显示屏τf=50处出现缺陷回波，求缺陷距钢板上表面的深度? (20mm)
5.3 用2.5P14Z探头检测厚度T=150mm钢板(CL=5900m/s)，如何用钢板完好部位底波校准检测灵敏度? (10.2dB)
5.4 用单斜探头直接接触法检测Φ400×48mm无缝钢管，求能够检测到管内壁探头的最大K值? (1.17)
5.5 面积为1×1m2的钢板超声检测，发现有以下缺陷：指示长度为90mm面积80cm2的缺陷4个，指示长度为75mm，面积50cm2的缺陷3个；指示长度为50mm面积12cm2的缺陷5个；各缺陷间距均大于100mm，试根据JB/T4730.2-2005标准判别钢板等级。 (Ⅲ级)
5.6 Φ50×6mm无缝钢管水浸聚焦超声检测，声透镜半径r’=40mm，水中C2=1480m/s，声透镜中C1=2730m/s，求偏心距和水层厚度各为多少? (7.5mm；63.6mm)
6.1 用2.5P20Z直探头检测厚350mm的钢锻件(CL=5900m/s)，如何用工件底波校准检测灵敏度 (350/Φ2；42.4dB)
6.2 用2.5P14Z探头检测锻件，利用工件100mm大平底，如何校准同工件厚度180mm处Φ2的检测灵敏度? (41.7dB)
6.3 用2.5P20Z探头从外圆周面检测外径D=1000mm，内孔d=600mm的锻件，CL=5900m/s。如何利用内孔回波校准200/Φ2灵敏度?(35.3dB)
6.4 用2.5P14Z直探头检测外径1100mm，壁厚200mm筒形钢锻件CL=5900m/s。在内壁作径向检测时，如何用外壁曲面回波调节Φ=2mm检测灵敏度?(39.5dB)
6.5 用2.5P20Z探头检测厚度为400mm的钢锻件，钢中CL=5900m/s，如何用试块上的深150mm，Φ4mm的平底孔校准400mm处的检测灵敏度(400/Φ2)? (29.1dB)
6.6 用2.5P20Z直探头检测厚度为400mm的钢锻件(CL=5900m/s)，检测灵敏度校准(400/Φ2)后进行检测，发现在250mm处有一缺陷，缺陷波幅比基准波幅高30dB，求此缺陷当量? (7.02mm)
6.7 用2.5MHz、Φ20mm直探头探测厚为200mm的饼形锻件，已知底波B1=80%，B2=35%，若不计底面反射损失，求该锻件的材质衰减系数为多少? (2.95×10-3dB/mm)
6.8 用2.5P20Z直探头检测厚500mm的工件，CL=5900m/s，检测中在200mm处发现一缺陷，其波高比底波低12dB，求此缺陷的当量大小? (5.5mm)
6.9 用2.5P20Z探头检测厚400mm的钢锻件，钢中CL=5900m/s，衰减系数α2=0.01dB/mm，(1) 如用试块（衰减可忽略）上的深200mm，Φ4mm的平底孔校准400mm处检测灵敏度(400/Φ2)，两者的波高差为多少? (32.1dB)
(2) 如果用厚度为200mm的试块（锻件与试块衰减系数相同，耦合差为5dB）底波调节检测灵敏度(400/Φ2)，两者反射波高差为多少? (58.6dB)
6.10 用2.5P20Z直探头检测厚度380mm的钢锻件(CL=5900m/s)，材质衰减系数α=0.01dB/mm。检测中在130mm深处发现一缺陷，其波幅较底波低7dB，求此缺陷当量大小?
(4.1mm)
6.11 用2.5P14Z探头检测某锻件，发现在100mm深处有一个Φ6当量平底孔缺陷，根据JB/T4730.2-2005标准评定此锻件级别。 (Ⅱ级)
6.12 用2.5P14Z探头检测某锻件，发现在50mm深处有一缺陷引起的底波降低量为18dB，另一处密集区缺陷面积为100cm2，检测总面积为0.5m×0.5m；同时发现一单个缺陷，当量为Φ4+10dB，试根据JB/T4730.2-2005标准评定此锻件级别。 (Ⅲ级)
7.1 用5P10×12K2.5探头，检测板厚T=20mm的钢对接焊接接头，扫描时基线按水平1：1调节，检测时，水平刻度τf=40和τf=70处各发现缺陷波一个，试分别求这两个缺陷的深度?(16mm，12mm)
7.2 用入射角α=50°的斜探头检测板厚T=22mm的钢对接焊接接头，已知探头楔块CL=2730m/s，钢中CS=3230m/s，仪器按水平1：1调节扫描速度，检测时在水平刻度τf=60处发现一缺陷，求此缺陷的位置。(15.4mm，60mm)
7.3 用5P10×12K2探头检测板厚T=24mm钢板对接焊接接头，扫描比例按深度2：1调节，检测时在水平刻度τf=60处发现一缺陷波，计算此缺陷深度和水平距离? (18mm，60mm)
7.4 检测板厚T=24mm的钢板对接焊接接头，上焊缝宽34mm，下焊缝宽26mm，选用K2探头，前沿距离l0=16mm，用一、二次波能否扫查到整个焊缝截面? (可以扫查到整个截面)
7.5 用斜探头检测板厚T=20mm，上、下焊缝宽度为30mm的对接接头，探头前沿长度为20mm，为保证声束能扫查到整个焊接接头截面，试确定用一、二次波检测时探头的K值?
(K≥2.5)
7.6 用K2探头检测板厚分别为30mm、65mm的钢板对接焊接接头，试问按照JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》B级标准焊接接头两侧的探头移动区域至少各为多少? (90mm，150mm，195mm)
7.7 用K2.5斜探头检测T=12mm的钢板对接焊接接头，仪器按水平1：1调节，在显示屏上利用CSK-ⅢA试块绘制Φl×6面板曲线，这时衰减器读数为38dB，试块与工件耦合差为6dB。
(1) 如何调节评定线Φl×6-12dB灵敏度?
(2) 检测中在τ=50处发现一缺陷波，其波高达面板曲线时，衰减器读数为35dB，求该缺陷的当量和所在区域? （按照JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》标准）
(Φl×6+3；Ⅲ区)
7.8 用K2斜探头检测T=28mm的钢板对接接头，仪器按深度1：1调节，在显示屏上利用CSK-ⅢA试块绘制Φl×6面板曲线，这时衰减器读数为34dB，试块与工件耦合差为5dB，(1) 如何调节评定线Φl×6-9dB灵敏度? (2) 检测中在τ=50处发现一缺陷波，其波高达面板曲线时，衰减器读数为28dB，求该缺陷的当量和所在区域? （按照JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》标准 (Φl×6-1；Ⅱ区)
7.9 超声检测板厚T=42m m的钢板对接焊接接头，在190mm长度范围内发现三处缺陷：试根据JB/T4730.2-2005超声检测标准评定此焊接接头的级别。 (Ⅱ级)
(1) Φl×6-5dB长30mm一个；
(2) Φl×6+3dB长9mm3个，间距8mm；
(3) Φl×6-2dB长13mm2个，间距10mm。
7.10 用K2探头检测T=36mm钢板对接焊接接头，仪器按深度l：1调节，在显示屏上利用CSK-ⅢA．试块绘制Φl×6面板曲线，这时衰减器读数为32dB，试块与工件耦合差为5dB，依据JB/T4730.2-2005B级要求：
(1) 试问探头移动区域各为多少?(≥180mm)
(2) 如何设定Φl×6-9dB评定线灵敏度?
7.11 检测板厚T=20mm的钢板对接焊接接头，上焊缝宽34mm，下焊缝宽25mm，选用K2探头，前沿晖声L0=16mm，用一、二次波法能否扫查到整个焊缝截面?是否满足要求?
(不能满足要求)
