1.试写出各种弯曲液面的附加压强计算式
答:任意形状的弯曲液面下的附加压强,可由拉普拉斯公式表示如下:P任=α[(1/R1)+(1/R2)],
式中P任-任意形状弯曲液面的附加压强,α-液体的表面张力系数,R1,R2-任意曲面的主曲率半径.规则的球面液面下的附加压强计算式可用下式表示:P球=2α/R,式中P球-规则球面的附加压强,α-液体的表面张力系数,R-规则的球面的曲率半径.柱状液面下的附加压强计算式可用下式表示:P柱=α/R,式中P柱-柱面的附加压强,α-液体的表面张力系数,R-柱面的曲率半径.
2.简述辐射强度,光通量,发光强度和照度的定义
答:辐射源在单位时间内向给定方向所发射的光能量称为辐射通量.能引起眼睛视觉强度的辐射通量称为光通量.光源沿给定方向在单位立体角内发射的光通量称为发光强度.被照物体表面单位面积上所接受的光通量称为照度.
3.写出辐射强度,光通量,发光强度和照度的单位
答:辐射通量的单位:瓦特(W),光通量的单位:流明(Lm),实验室测定对0.550μm的波长的光,1W相应于683Lm,发光强度的单位:坎德拉(cd),540x1012Hz的单色光在给定方向上的发光强度为1cd,照度的单位:勒克斯(lx),1勒克斯=1流明/米2
4.什么是着色强度?什么是荧光强度?影响因素有哪些?
答:缺陷内被吸附出来一定数量的渗透液,在显像后能显示色泽(或色相)的能力称着色强度(荧光强度).影响因素主要有两个:一是着色染料或荧光染料的种类色别,一是染料在渗透液中的溶解度.染料色别越鲜明,发光强度越大,染料在渗透液中的溶解度越大,则该渗透液的着色强度(荧光强度)越大.
5.什么是过剩自由能?它的物理意义是什么?
答:单位面积表面分子的自由能与单位面积内部分子的自由能之差值称为表面过剩自由能,其物理意义是增加(或减少)单位表面面积液体时,自由能的增值(或减值)
6.什么是表面活性,表面活性剂?试通过表面活性剂分子结构简述其特性.
答:凡能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性,加入量很少就能大大降低溶剂表面张力并进而产生润湿,乳化和加溶等一系列作用的物质称为表面活性剂.表面活性剂一般都由非极性的亲油疏水的碳氢链部分和极性的亲水疏油的基团共同构成,而这两部分分处两端,使得表面活性剂是一种两亲分子,具有又亲水又亲油的两亲性质,这种两亲分子能吸附在油水界面上,降低油水界面的界面张力,吸附在水溶液表面上,降低水溶液的表面张力,从而起到润湿,乳化和加溶等作用.
7.液体表面张力产生的原因是什么?
答:液体分子之间存在着相互吸引力,在液体内部,对每个分子来说,它所受四周分子的引力作用是一样的,而处于表层液体的分子向外受气体分子的吸引,向内受液体分子的吸引,由于气体分子的浓度小于液体分子的浓度,液体表面层分子所受向内吸引力大于向外吸引力,合作用表现为受向内的拉力,这就形成了液体的表面张力.
8.什么是乳化剂和乳化现象?简述乳化机理.
答:由于表面活性剂的作用,使本来不能混合到一起的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象,具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂.乳化机理:加入表面活性剂后,由于表面活性剂的两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面张力,改变了界面状态,从而使本来不能混合在一起的"油"和"水"两种液体能够混合到一起,其中一相液体离散为许多微粒分散于另一相液体中,成为乳状液.
9.什么是表面张力,表面张力系数?表面张力系数的物理意义是什么?为什么说分子压强是表面张力产生的原因?
答:存在于液体表面试液体表面收缩的力称为表面张力.液面边界单位长度所具有的表面张力称为表面张力系数.表面张力系数的物理意义是将液面扩大(或缩小)单位面积,表面张力所作的功.因为分子压强的本质就是内部分子对表面层分子的吸引力,当液体表面积越小,受到此种吸引力的分子数目越少,体系能量越低越稳定,所以液体表面有自由收缩并使其表面积减少的趋势,并因此而产生了表面张力,所以说分子压强是表面张力产生的原因.
10.渗透检测方法的基本原理是什么？
答：渗透检测主要探查开口性缺陷，利用因为液体表面张力而产生的毛细管现象来实现对缺陷的渗透，从而达到显示缺陷形状和位置及大小的目的。
11.黑光强度检测仪有哪几种类型?分别简述其作用原理
答:黑光强度检测仪有两种形式:一种是直接测量法,另一种是间接测量法.直接测量法是将黑光直接辐射到离黑光灯一定距离的光敏电池上,从而测得黑光辐射照度值,其单位为μW/cm2.间接测量法是将黑光辐射到一定距离的荧光板上,使其激发出黄绿色荧光,黄绿色荧光再照射到光敏电池上,使照度计指针偏转指示照度值,其单位为勒克斯.荧光板是将无机荧光粉粘附在薄板上,并在表面涂有一层透明的聚酯薄膜而制成,光敏电池前装黄绿色滤光片.
12.简述黑光灯镇流器的结构及作用,为什么黑光灯要尽量减少开关次数?
答:黑光灯镇流器是电感元件,结构与日光灯镇流器一样,由铁心和绕在上面的线圈组成.黑光灯镇流器的作用有三个:①在主辅电极放电和两主极放电的时候,都起着阻止放电电流增加的作用,使放电电流趋于稳定,保护黑光灯不被击穿.②由主辅电极放电转为两主极放电的一瞬间,主辅电极断电,在镇流器上产生一个阻止断电的反电动势,这个反电动势加到电源电压上,使两主极之间的放电电压高于电源电压,有助于黑光灯的点燃.③黑光灯点燃并稳定后,石英内管内的水银蒸汽压力很高,如果在这种状态下断电,镇流器上所产生的反电动势加到电源电压上,会使两主极之间的电压在断电的瞬间远远高于电源电压,这时由于石英内管内的水银蒸汽压力很高,会造成黑光灯处于瞬时击穿状态,减短黑光灯的使用寿命,这第三点是我们所不希望的.由于黑光灯镇流器的第三个作用,黑光灯在稳定状态工作时,要尽量减少不必要的开关次数,每断电一次,黑光灯寿命大约缩短三小时.通常每个工作班只开关一次,即黑光灯开启后直到本工作班结束不再使用才关闭.
13.简述A型试块,B型试块和C型试块的主要用途
答:A型试块适用于两种不同的渗透探伤剂在互不污染的情况下进行灵敏度对比试验,也适用于同一种渗透探伤剂在某一不同工序下进行灵敏度对比试验,但由于裂纹尺寸较大,不能用于高灵敏度探伤剂的性能鉴别.B型试块主要用于校验操作方法和工艺系统灵敏度,它通常与塑料复制品或照片对比使用.C型试块用途与A型试块用途相同,但主要用来鉴别各类渗透液性能和确定灵敏度等级,因为C型试块的裂纹宽度和深度都可以控制.
14.简述静电喷涂法的工作原理及优越性
答:静电喷涂装置包括100KV的静电发生器,粉末漏斗柜,高压空气柜,渗透液喷枪和显像剂喷枪五个部分.静电发生器产生静电高压加在受检试件与喷枪喷嘴之间,受检试件接地为阳极,喷枪喷嘴为阴极,喷涂时,渗透液(或显像剂)从喷嘴中喷出,在80-100KV负电压静电场作用下,由于静电吸引而被吸附在受检试件上,此即静电喷涂法的工作原理.其优越性有:①静电喷涂可以在现场操作,受检试件不用移动(特别是对于大型工件更为适合),也不需要渗透液槽和显像粉柜等一系列容器,占地面积大大节约,②由于静电高压场的作用,渗透液(或显像剂)有70%以上都能够滴落在受检试件上,大大减少渗透探伤剂损耗,③由于静电喷涂时,渗透探伤剂能快速而均匀地覆盖在受检试件表面,探伤速度和灵敏度得到相应提高,④所有的渗透探伤剂都是新的,没有循环使用问题,不存在渗透探伤剂的污染问题
15.简述干粉显像剂和溶剂悬浮显像剂的显像原理
答:干式或湿式显像剂的白色粉末颗粒非常细微,其直径达到微米级,可以形成许多直径很小且很不规则的毛细管,缺陷中的渗透液能润湿干式或湿式显像剂中的白色粉末,容易在上述毛细管中上升并在受检表面横向扩展,使缺陷的显示迹痕得以放大,形成肉眼可见的显示.因此,干式或湿式显像剂的显像原理与渗透液进入表面缺陷的原理一样,同样是由于毛细管作用,来源于液体和固体表面分子间的相互作用.
16.渗透液应具有哪些主要性能?
答:渗透力强,容易渗入零件的表面开口缺陷中去,荧光液应具有鲜明的荧光,着色液应有鲜明的色泽,清洗性好,容易从工件表面去除,润湿显像剂的性能好,容易从缺陷中被吸附到显像剂的表面而显示,用于检查镍基合金的渗透剂应控制硫,氯元素的含量以防止氢脆,检查钛合金的渗透液应控制氟,氯元素的含量,防止应力腐蚀,检查与氧或液氧接触的试件,渗透液应表现为惰性,渗透液应具有毒性小,腐蚀性小,稳定性好等
17.显像剂应具有哪些主要性能?
答:吸湿能力要强,吸湿速度要快,能很容易被缺陷处的渗透液润湿并能吸出足够的渗透液,显像剂粉末应足够细微,对试件表面有一定的粘附力,能在试件表面形成均匀的微薄覆盖层,将缺陷显示的宽度扩展到足以用肉眼观察,用于荧光法的显像剂应不发荧光,用于着色法的显像剂对着色染料应无消色作用,与缺陷显示形成较大的对比度以保证渗透探伤灵敏度,应无毒,无腐蚀性,易于清除.
18.试写出单一成分和多种成分的非离子型表面活性剂H.L.B值计算式
答:H.L.B值即亲憎平衡值,是一项表征表面活性剂是否易溶于水(即亲水性大小)的重要指标.单一成分的非离子型表面活性剂的HLB值计算如下:HLB=(亲水基部分的分子量/表面活性剂的分子量)x(100/5),几种成分的非离子型表面活性剂混合后,其HLB值计算式如下:HLB=(aX+bY+cZ)/(X+Y+Z)
19.黑光灯为什么要使用滤光片?
答:黑光灯所发出的光谱很宽,除了黑光以外,还有可见光和短波紫外线,波长在390nm以上的可见光会在工件表面产生不良衬底,使荧光显示不鲜明,而330nm以下的短波紫外线对人眼有伤害作用,因此黑光灯选用深紫色玻璃作滤光片使得只有波长为330-390nm的紫外光能够通过,而将其他波长的光滤掉,以保证检测结果和保护人眼.
20.影响渗透探伤灵敏度的主要因素有哪些？
答:有以下几点:(1)渗透液性能的影响,(2)乳化剂的乳化效果的影响,(3)显像剂性能的影响,(4)操作方法的影响,(5)缺陷本身性质的影响
