ndt习题

1．平行X射线束照射某钢板后，射线强度为原来的1/16，钢板衰减系数1.15cm-1，求钢板厚度?解：16/10xeIIx=2.4cm2．某物质半价层厚度为5mm，求其衰减系数。解：2/10xeII1386.15.0693.02lncmx3．某管电压下产生的X射线穿过某物质其半值层为0.5cm，则其十分之一值层是多少？解：半值层0.5cm时，μ=(ln2)/0.5=1.39cm-1，十分之一值层时ln10=1.39X，X=(ln10)/1.39=1.65cm4．同种胶片相同条件下曝光，无增感时曝光8分钟，底片黑度1.2，有增感时曝光2分钟，底片黑度1.5。设胶片无增感时，在黑度1.0~3.5范围内，反差系数γ为常数（γ=3），求此增感屏在黑度1.5时的增感系数K。解：3lglg1212HHDD当D1=1.2D2=1.5时3lglg2.15.112HH1.0lg12HH2589.1101.012HHitH2589.11212HHttmin81tmin07.102t5.1D增感系数035.5207.1022ttK5．被检工件厚度δ=12mm，要求Ug不大于0.5mm，已知X射线管的焦点尺寸为2.5x2.5mm2，求最小焦距。解：f=(δd/Ug)+δ=(12x2.5/0.5)+12=72mm6．被透照工件厚度δ=22mm，已知X光管的有效焦点d=0.8mm，选用焦距f=600mm，求该底片的最大几何不清晰度是多少？解：Ug=(dδ)/(f-δ)=(0.8x22)/(600-22)≈0.03mm7．透照某厚度30毫米厚的工件，选用焦点为φ4毫米的X射线机，若要求几何不清晰度不超过0.2毫米时，问：此时选用的最小焦距是多少？解：Fmin=(dδ/Ug)+δ=(4*30/0.2)+30=630毫米8．X射线透照某平板对接焊缝，底片上无缺陷部分影象黑度为2.6，缺陷部分黑度为3.0，透照线衰减系数u=1.5cm-1。胶片的平均衬度为2.0，求缺陷在板厚方向最大尺寸。解：cmDx31.025.1434.06.20.3434.09．透照余高（焊冠）磨平，厚度为50mm的平板焊缝，底片上无缺陷部分的黑度为2.39，缺陷部位的最高黑度为2.61。假定该焊缝中心的缺陷是气孔，求气孔在透照方向上的最大尺寸（已知胶片黑度2和3时的梯度G值分别为2.6和3.8，Χ射线入射焊缝隙和透过焊缝后的衰减系数μ分别为3.1cm-1和1.7cm-1，又散射比n为2.5，黑度D与G在黑度1.3～3.5范围内成线性关系）解：设该气孔尺寸为△ｘ，由△Ｄ=-0.434μGσ△ｘ/(1+n)得：△x=-2.3△Ｄ(1+n)/μGσ--(1)已知：μ=1.7cm-1，n=2.5，△Ｄ=2.39-2.61=-0.22又G=C1·D+C2(∵GD)--(2),C1,C2--常数2.6=C1·2+C23.8=C1·3+C2解之，得C1=1.2，C2=0.2回代(2)式：G=1.2·D+0.2故：G2.61=1.2*2.61+0.2=3.33G2.39=1.2*2.39+0.2=3.07∴=(G2.61+G2.39)/2=(3.33+3.07)/2=3.2代入(1)，得△x=-[2.3(－0.22)(1＋2.5)]/(1.7*3.2*1)=0.326cm≈3.3mm超声波探伤技术及设备习题课x1．用2.5MHz20mm直探头对钢材进行超声波探伤，求此探头的近场区长度和指向角的角度。解：设钢中纵波波速5900米/秒，则该探头在钢中波长λ=5.9/2.5=2.36mm，近场区长度N=D2/4λ=202/4*2.36=42.37mm由指向角θ=arcsin(1.22λ/D)=8.27°2．设某合金与钢完全结合，当超声纵波从合金垂直入射到钢时，结合界面的声压反射率是多少？钢底面（与空气接触）的声压反射率是多少？已知合金厚度30毫米，声阻抗24.2x106Kg/m2s，钢板厚度20毫米，声阻抗45.6x106Kg/m2s解：合金-钢界面的声压反射率rp合金=P合/P0=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)=(24.2-45.6)/(24.2+45.6)=-0.303取-30%，负号表示入射声波与反射声波相位差180°（相位相反）合金-钢界面的声压透射率tp=2Z2/(Z2+Z1)=2x45.6/(24.2+45.6)=1.3钢底面声压反射率rp钢=P钢/Pt=[(Z气-Z钢)/(Z气+Z钢)][(Z2+Z1)/2Z2]=0.765=76.5%3．超声波从A介质通过B介质透入C介质，在A/B界面上产生一个声压为PA的回波，在B/C界面上产生一个声压为PB的回波，已知：A、B、C三种介质的声阻抗分别为ZA=26.8x106Kg/m2s；ZB=18.3x106Kg/m2s；ZC=2.4x106Kg/m2s，在不考虑三种介质衰减情况下，求PB比PA高多少分贝？解：在A/B界面上有PA/P0=(ZB-ZA)/(ZB+ZA)，则PA=P0[(ZB-ZA)/(ZB+ZA)]，在A/B界面上的透射声压Pt即为B/C界面的入射声压，则Pt/P0=2ZB/(ZB+ZA)，Pt=P0[2ZB/(ZB+ZA)]，在B/C界面上反射声压PB应为：PB/Pt=(ZC-ZB)/(ZC+ZB),即PB=Pt[(ZC-ZB)/(ZC+ZB)]，在B/A界面的透过声压为：PB'=PB[2ZA/(ZB+ZA)]=P0[4ZAZB/(ZB+ZA)2][(ZC-ZB)/(ZC+ZB)]因此：20log(PB'/PA)=......≈12dB4．用一个钢中折射角63.4°的斜探头检查横波速度2250米/秒，厚度20毫米的铜合金板材，已知探伤仪的时基线按铜合金试块1:1声程定位，现在时基线70mm处发现缺陷回波，该缺陷的水平距离与埋藏深度各为多少？解：先求该探头在铜合金中的折射角：sinβ2=(2250/2700)sinα=(2250/2700)(2700/3230)sinβ1，求得β2=38.5°(选择探头斜楔的纵波声速2700米/秒，钢中横波声速3230米/秒)；埋藏深度h=70cosβ2-2*20=14.8mm；水平距离L=70sinβ2=43.5mm5．用2.5MHzΦ20的直探头对厚度为215mm的钢锻件进行探伤，要求能发现Φ2当量的平底孔缺陷。①怎样调节探伤灵敏度？②在深度200mm处发现一缺陷，用衰减器调节至同一稳定高度时，衰减器读数nf=20dB，求缺陷大小。（利用AVG曲线计算）解：根据公式：L0=D2/4λ先计算近场区长度,λ=c/f=5.9/2.5=2.34mm，L0=202/(4x2.34)=43mmΦ2mm的缺陷归一化后得G=2/20=0.1，δ=215mm；探测距离归一化后得A=215/43=5，由基本AVG曲线查出A=5、G=0.1时的增益值V=48dB。将探头放在工件上，将荧光屏显示的底波调节到某一高度（通常是满屏的80%），增益48dB，仪器的探伤灵敏度调节完毕。当在129mm处发现一缺陷时，衰减器读数nf=20dB，此时缺陷的增益值为Vf=V-nf，∴Vf=V-nf=48-20=28dB将缺陷距离化为归一化距离：Af=129/43=3，根据Af=3、Vf=28dB查基本AVG曲线图得Gf=0.2，缺陷当量大小为Φf=Gf·Df=0.2x20=4mm答:该缺陷为Φ4当量.(注：基本AVG曲线图考试卷上给出。)6．有机玻璃中纵波声速为2730m/s，钢的表面波声速为2980m/s，如制作表面波斜探头，入射角应为多少度？解：sinαR=CL1/C2R，已知CL1=2730m/s，C2R=2980m/s，∴αR=sin-1(CL1/C2R)=sin-1(2730/2980)=sin-1(0.916)αR=66.4°7．钛（Ti）材声速CL=5990m/s，CS=2960m/s，空气中声速CL=340m/s，试计算钛材中第三临界角为多少度？解：sinα3＝CS1/CL1＝2960/5990＝0.494∴α3＝sin-1(0.494)≈29.6°8．采用钢焊缝探伤用的K=1（tgβ=1）斜探头（CL1=2700m/s，钢Cs=3200m/s），检验某种硬质合金焊缝（Cs=3800m/s），其实际K值为多大？解：设CS2，β1，K1为钢中声速，折射角，及探头K值，CS2'，β2，K2为合金中声速，折射角及探头实际K值。则：β1=tg-1K1=tg-11=45°，sinβ1=0.707，sinα=sinβ1·(CL1/CS2)sinβ2=sinα·(CS2/CL1)=sinβ1·(CL1/CS2)·(CS2'/CL1)=sinβ1·(CS2'/CS2)=0.707x(3800/3200)=0.840β2=57.1°，K2=tgβ2=tg57.1≈1.5一、填空题1．零件退磁的方法是在逐渐降低磁场强度的同时不断（改变磁场的方向）2.零件退磁的方法是在不断改变磁场的方向的同时（逐渐降低磁场强度）3.磁粉探伤中，周向磁化可采用直接通电法、（芯棒通电）法和支杆法（触头法）。对零件所施加的磁场强度值，用连续法时比用剩磁法时要（小）4．磁粉探伤用的磁粉，按其发光性可分为（荧光磁粉）和（非荧光磁粉）；按其施加方法可分为（干法磁粉）和（湿法磁粉）5．磁粉探伤主要用于检测（铁磁性）材料的（表面）及（近表面）部位的缺陷6．磁粉探伤方法是当把（铁磁性）物质磁化后，该物质（表面）或（近表面）的缺陷“切割”磁感应线形成（漏磁场），从而感应磁化并吸引（磁粉）形成（磁痕）以显示缺陷的探伤方法7．在磁粉检测法中,根据产生磁力线的方法不同,有(周向)磁化,(纵向)磁化和(复合)磁化三种方式8．磁粉探伤机中的降压变压器是为了获得（低电压）、（大电流）磁化电流9．通常的磁化方法有（纵向）磁化、（周向）磁向和（复合）磁化10．周向磁化可发现工件的（纵）向缺陷，纵向磁化可发现工件的（横）向缺陷，复合磁化可发现工件的（任何）方向缺陷二、选择题1．下列能够进行磁粉探伤的材料是（b）：a)钛b)低合金钢c)硬铝d)青铜2．下列有关磁化方法和磁场方向的叙述（e）是正确的a)在磁轭法中，磁极连线上的磁场方向垂直于连线b)在触头法中，电极连线上的磁场方向垂直于其连线c)在线圈法中，线圈轴上的磁场方向是与线圈轴平行的d)在穿棒法中，磁场方向是与棒的轴平行的e)b和c3．下列有关磁化电流方向与缺陷方向之间关系的正确叙述是（b）a)直接通电磁化时，与电流方向垂直的缺陷最容易探测到b)直接通电磁化时，与电流方向平行的缺陷最容易探测到c)直接通电磁化时，与电流方向无关，任何方向的缺陷都能探出d)用线圈法磁化时，与线圈内电流方向垂直的缺陷最容易探出4．下列关于磁化方法和磁场强度的叙述中，正确的是（C）A．在磁轭法中，磁极连线上的磁场方向垂直于连线；B．在触头法中，电极连线上的磁场方向平行于连线；C．在线圈法中，线圈轴线上的磁场方向与线圈轴线平行；D．在芯棒法中，磁场方向与芯棒轴线平行5．下面关于A型灵敏度试验片的叙述中正确的是(a)a)用A型试验片可以估价磁场强度的大小是否满足灵敏度要求b)A型试验片贴在试件上时，要把有槽的一面作为外侧c)试片上的数字15/100是表示槽的深度为100μm，宽度为15μmd)以上都对6.下面关于A型灵敏度试验片的叙述中正确的是(a)a)A型试验片上施加磁粉必须用连续法进行b)A型试验片贴在试件上时，要把有槽的一面作为外侧c)试片上的数字30/100是表示槽的深度为100μm，宽度为30μmd)以上都对7．下列关于磁粉的叙述哪些是正确的？（A）A．磁粉应具有高磁导率；B．磁粉应具有大的矫顽力；C．磁粉粒度越小越好；D．磁粉的沉降速度越快越好8.下列关于磁悬液的叙述，正确的是（B）A．缺陷检出率与磁悬液浓度无关；B．用水作悬浮介质时，必须加入表面活性剂；C．荧光磁粉磁悬液的浓度一般要高于非荧光磁粉磁悬液的浓度9．复合磁化方法是(d)a)剩磁法探伤中检查任