超声检测公式.docx

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1、超声检测公式1.周期和频率的关系，二者互为倒数：T=l/f2.波速、波长和频率的关系：C=Xf或A=c/f3.Cl ： Cs : CrI.8 : 1 : 0.94.声压 P=Pi - Po 帕斯卡（Pa）微帕斯卡（nPa） lPa=lN/m2 1Pa=106uP5 .声阻抗z=p/u=/7 cu/u=2c克/厘米2 秒（g/cm? , S）或千克/米2 秒（kg/m?s） u:质点的振动速度6 .声强；I=J_Zu2=t 单位；瓦/厘米2 （w/cm?）或 焦耳/厘米2 秒（J/cnAs）2 2Z7 .声强级即分贝（dB） = 101gI2/I1 =201gP2/Pi （dB）8 .仪器示波屏

2、上的波高与回波声压成正比：ZXZOlgPz/P尸201gH2/比（dB）9 .声压反射率、透射率：r=Pr/Po r=P./Po1 + 尸=r =_ Z2 - Z - P _ 2Z?（l-r）/Z, = t/Z2 P（） Z2+ Z）- Z2 4- Z,Zl第一种介质的声阻抗；Z2第二种介质的声阻抗p:210 .声强反射率：R= _ 2Z _ 尸2 _ （ Z?一乙、，0先;IZ? + Z,2Z,.2声强透射率：T= It _ 222 _二殳_ _ZT =8=W 斤=(Z2 + Z. )22Z;t+r=i t - r=p p11.声压往复透射率；T往=上=P. _ 4Z,Z2Pf区+犷512.

3、纵波斜入射:a$一横波反射角。sinaL sin arL sin sin sin /3SCL CL CS CL2 CS2G】、Csi第一介质中的纵波、横波波速；Cm仁一第二介质中的纵波、横波波速;L a1一纵波入射角、反射角；氏,、再一纵波、横波折射角；QC13 .纵波入射时：第一临界角q ： 3=90时,q尸arcsin 第二临界角a ： ps=90 Hj a N=arcsin CL2CS214 .有机玻璃横波探头a尸27.6。57.7 ,有机玻璃表面波探头Q 257.715 .横波入射：第三临界角：当ak900时a in=arcsina marcsin = arcsin=33.2 当 qs

4、233.2 时，钢中横波全反射。czl5900L 1横波入射角as （等于横波探头的折射角Bs） =3555 ,即K=tg B s=0. 71. 43时，检测灵敏度最高。16 .衰减系数的计算薄板：3为反射损失，每次反射损失约为（0.51）dB；a 衰减系数，dB/m （单程）；（纥-瓦）一两次底波分贝值之差，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，nun：m、一底波反射次数厚板或粗圆柱体:20/ B2 6S2x（B1 -斗）一两次底波分贝值之差，dB；与或：P（）F、17 .圆盘波源辐射的纵波声场声压为：P工y = 7-Ax AjcD2 - A2D2R2F1

5、8 .近场区的长度：N = - = = 4/1442成19 .圆晶片辐射的声束半扩散角为：o=7OA/DD220 .波束未扩散区：bk-= L64N21 .矩形波源辐射的纵波声翊4汝束轴线上的声压：X 23N时，P=P（F/Ajc F22 .矩形波源的近场区的长度为：N = 成223 .矩形波源的半扩散角6。：x方向的半扩散角为：6=57 2a彳丫方向的半扩散角为： =57。2b24近场区在两种介质中的分布：基于钢中的近场区N = N?一昌 = -4/2 C?基于水中的近场区c D2 c介质II钢中波长4N,一只有介质II时，钢中近场长度；, KF, cos B25.横波轴线上的声压；P =-

6、/tv2 cos a/lc 一第二介质中横波波长；G 一介质I水中波速； q 一介质11钢中波速K一系数；4一波源的面积;X 一轴线上某点至假想波源的距离Fs cos P26 .横波声场近场区长度为：N =欣,2 cos a一,2r R cosB r tana27 .横波声场中，第二介质中的近场区长度N为：N = N - L, = TJ-4欣c x cos atan pEs一波源的面积；4,.2一第二介质中横波波长；L1一入射点至波源的距离；一入射点至假想波源的距离2几28 .横波半扩散角2 1.对于圆片形声源：。=arcs in 1.22 之70 卫DS2Ds几42.对于矩形正方形声源：仇=

7、arcsin- 57 一空2a2。29.规则反射体的反射波声压公式：平底孔回波声压；P/=%=警任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为:An = 201g = 4() Z长横孔回波声压；pf =任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为：I2 =201g- = 104PD x3厂/2 Uf2人1Pf? Dm短横孔回波声压；P/ = /气2x任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为:句 D,x D ,飞p/2 12 =2OlglOlg-1i f2球孔回波声压：p . = R)Fs D fP丫2 O任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为：A? =20怆上=20怆名一八Pf2X

8、Df2大平底面或实心圆柱体回波声压:两个不同距离的大平底回波分贝差为：= 201g 豆 =201g乜PB2%空心圆柱体1.外柱面径向检测空心圆柱体：Pb = 哭上 招2.内孔检测圆柱体：Pn = K)& 叵2 Ax V 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e 868与一波源的起始声压；一探头波源的面积，Fs = 7iD /4 ： x反射体至波源的距离。X23N弓一平底孔缺陷的面积，Ff = tiD- /4 4一波长；D/一长横孔的直径Lf：短横孔长度D:空心圆柱体外经d：空心圆柱体内径a ：介质单程衰减系数，dB/mm30.实用AVG

9、曲线可由以下公式得到:不同距离的大平底反射波dB差： = 20 1g q =20 1g %PB2FPD X不同距离的不同大小平底孔反射波dB差： = 201g 上 =401g - zl 2-号 2Df?X “，Pr ”，2Ar同距离的大平底与平底孔反射波dB差：A = 201g = 201g pf 时31.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:Pr2Ax2f ” = 201g 言=20lg- xf )Pf7VDXBxf 一平底孔缺陷至检测面的距离：X/ 2 3 N xB 一锻件底面至检测面的距离a 材质衰减系数;入一波长；Df 一平底孔缺陷的当量直径； 到一底波与平底孔缺陷的反射波分贝差32.不同平底孔回波分贝差为：=201g? = 401g梦也一 2a(w %) 12 一平底孔1、2的dB差；D/1、。/2 一平底孔1、2的当量直径；花、工2 一平底孔1、2的距离。33.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节灵敏度时，当量计算公式为：=201g = 201g-101g -2a(x -xf) d ：空心圆柱体的内径；Q：空心圆柱体的外径;Pf7lD f X b“ + ” 一外圆径向探测，内孔凸柱面反射； “- ”一内孔径向探测，外圆凹柱面反射；一圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。