無(wú)損檢測(cè)超聲波檢測(cè)二級(jí)試題庫(kù)(UT)帶答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.超聲波檢測(cè)中，超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到異質(zhì)界面會(huì)發(fā)生（）。A.反射B.折射C.波型轉(zhuǎn)換D.以上都是答案：D。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播遇到異質(zhì)界面時(shí)，部分超聲波會(huì)反射回原介質(zhì)，部分會(huì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射，并且在一定條件下還會(huì)發(fā)生波型轉(zhuǎn)換。2.縱波是指介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向（）的波。A.垂直B.平行C.成45度角D.無(wú)固定關(guān)系答案：B?？v波的定義就是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行。3.超聲波檢測(cè)中，常用的探頭有（）。A.直探頭B.斜探頭C.雙晶探頭D.以上都是答案：D。直探頭主要用于發(fā)射和接收縱波檢測(cè)工件內(nèi)部缺陷；斜探頭可用于檢測(cè)焊縫等，利用橫波檢測(cè)；雙晶探頭有兩個(gè)晶片，一個(gè)發(fā)射一個(gè)接收，可用于檢測(cè)近表面缺陷等。4.超聲波在材料中的傳播速度主要取決于（）。A.超聲波的頻率B.材料的彈性模量和密度C.超聲波的波形D.以上都不對(duì)答案：B。根據(jù)超聲波傳播速度公式，其傳播速度主要與材料的彈性模量和密度有關(guān)，與頻率和波形無(wú)關(guān)。5.當(dāng)超聲波從水中以10°角入射到鋼中時(shí)，折射角（）。A.大于10°B.小于10°C.等于10°D.無(wú)法確定答案：A。根據(jù)折射定律，鋼的聲速大于水的聲速，當(dāng)超聲波從聲速小的介質(zhì)（水）入射到聲速大的介質(zhì)（鋼）時(shí)，折射角大于入射角。6.超聲波檢測(cè)中，靈敏度余量是指（）。A.儀器最大輸出功率與最小輸出功率之比B.儀器在最大增益時(shí)，能檢測(cè)到最小缺陷的能力C.儀器在最大增益時(shí)，抑制旋鈕關(guān)閉，在基準(zhǔn)靈敏度下能發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力D.以上都不對(duì)答案：C。靈敏度余量是衡量超聲檢測(cè)儀器性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它表示儀器在最大增益時(shí)，抑制旋鈕關(guān)閉，在基準(zhǔn)靈敏度下能發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。7.以下哪種缺陷在超聲波檢測(cè)中最難檢測(cè)到（）。A.表面開(kāi)口缺陷B.內(nèi)部氣孔C.與檢測(cè)面平行的平面狀缺陷D.內(nèi)部夾渣答案：C。與檢測(cè)面平行的平面狀缺陷，當(dāng)超聲波垂直入射時(shí)，反射波會(huì)沿原路返回，可能不易被探頭接收，相比其他幾種缺陷更難檢測(cè)到。8.用斜探頭檢測(cè)焊縫時(shí)，為了使橫波在焊縫中傳播，探頭的入射角應(yīng)（）。A.大于第一臨界角B.小于第一臨界角C.大于第二臨界角D.小于第二臨界角答案：A。當(dāng)入射角大于第一臨界角時(shí)，會(huì)產(chǎn)生橫波，這樣才能利用橫波對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)。9.超聲波檢測(cè)中，調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕可以改變（）。A.超聲波的頻率B.超聲波的聲速C.回波的幅度D.以上都不對(duì)答案：C。增益旋鈕主要是調(diào)節(jié)儀器接收信號(hào)的放大倍數(shù)，從而改變回波的幅度。10.在超聲檢測(cè)中，為了減小近場(chǎng)區(qū)的影響，可采用（）。A.提高頻率B.增大探頭直徑C.減小探頭直徑D.以上都不對(duì)答案：C。近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度與探頭直徑的平方成正比，與頻率成反比，減小探頭直徑可以減小近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度，從而減小近場(chǎng)區(qū)的影響。11.以下哪種材料的聲速最高（）。A.空氣B.水C.鋼D.鋁答案：C。一般情況下，固體的聲速大于液體的聲速，液體的聲速大于氣體的聲速，在鋼、鋁、水和空氣中，鋼的聲速最高。12.超聲波檢測(cè)中，缺陷的當(dāng)量大小是指（）。A.缺陷的實(shí)際尺寸B.與缺陷回波高度相同的標(biāo)準(zhǔn)反射體的尺寸C.缺陷在檢測(cè)面上的投影尺寸D.以上都不對(duì)答案：B。缺陷的當(dāng)量大小是通過(guò)與已知尺寸的標(biāo)準(zhǔn)反射體的回波高度進(jìn)行比較來(lái)確定的，即與缺陷回波高度相同的標(biāo)準(zhǔn)反射體的尺寸。13.用直探頭檢測(cè)厚度為200mm的鋼板時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)缺陷回波，其深度為100mm，該缺陷位于鋼板的（）。A.上表面B.下表面C.中間位置D.無(wú)法確定答案：C。鋼板厚度為200mm，缺陷回波深度為100mm，說(shuō)明缺陷位于鋼板的中間位置。14.超聲波檢測(cè)中，耦合劑的作用是（）。A.潤(rùn)滑探頭與工件表面B.排除探頭與工件表面之間的空氣，使超聲波順利傳入工件C.提高超聲波的頻率D.以上都不對(duì)答案：B。耦合劑的主要作用是排除探頭與工件表面之間的空氣，因?yàn)榭諝鈺?huì)對(duì)超聲波產(chǎn)生很大的反射，影響檢測(cè)效果，使用耦合劑可以使超聲波順利傳入工件。15.以下哪種方法不屬于超聲檢測(cè)的方法（）。A.脈沖反射法B.穿透法C.共振法D.磁粉檢測(cè)法答案：D。磁粉檢測(cè)法是利用漏磁場(chǎng)吸附磁粉來(lái)檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面缺陷的方法，不屬于超聲檢測(cè)方法，而脈沖反射法、穿透法和共振法都是超聲檢測(cè)常用的方法。16.當(dāng)超聲波在材料中傳播時(shí)，遇到聲阻抗不同的界面，聲壓反射率與（）有關(guān)。A.聲阻抗差B.界面面積C.超聲波頻率D.以上都是答案：A。聲壓反射率主要與界面兩側(cè)材料的聲阻抗差有關(guān)，與界面面積和超聲波頻率無(wú)關(guān)。17.用斜探頭檢測(cè)時(shí)，為了使探頭的折射角準(zhǔn)確，需要進(jìn)行（）。A.探頭前沿測(cè)定B.折射角校準(zhǔn)C.靈敏度校準(zhǔn)D.以上都不對(duì)答案：B。折射角校準(zhǔn)是為了確保斜探頭的折射角準(zhǔn)確，從而保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。18.超聲波檢測(cè)中，缺陷定位是指確定缺陷的（）。A.大小B.性質(zhì)C.位置D.以上都是答案：C。缺陷定位就是確定缺陷在工件中的位置，而缺陷的大小和性質(zhì)需要通過(guò)其他方法進(jìn)一步確定。19.以下哪種情況會(huì)使超聲波檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確（）。A.工件表面粗糙B.耦合劑涂抹不均勻C.儀器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)D.以上都是答案：D。工件表面粗糙會(huì)使超聲波發(fā)生散射，影響回波信號(hào)；耦合劑涂抹不均勻會(huì)導(dǎo)致超聲波傳播不穩(wěn)定；儀器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)會(huì)使檢測(cè)靈敏度等不準(zhǔn)確，這些情況都會(huì)使超聲波檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。20.在超聲檢測(cè)中，為了檢測(cè)不同厚度的工件，需要調(diào)節(jié)儀器的（）。A.增益旋鈕B.抑制旋鈕C.深度補(bǔ)償旋鈕D.以上都不對(duì)答案：C。深度補(bǔ)償旋鈕可以根據(jù)工件的厚度對(duì)不同深度的回波信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，從而使不同深度的缺陷都能得到準(zhǔn)確檢測(cè)。二、判斷題（每題1分，共20分）1.超聲波檢測(cè)只能檢測(cè)金屬材料。（×）超聲波檢測(cè)可用于多種材料，如金屬、非金屬等，只要材料能使超聲波傳播且有足夠的聲阻抗差異以產(chǎn)生反射波即可。2.縱波可以在氣體、液體和固體中傳播。（√）縱波是通過(guò)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的疏密變化來(lái)傳播的，氣體、液體和固體都可以實(shí)現(xiàn)這種質(zhì)點(diǎn)的疏密變化，所以縱波可以在這三種介質(zhì)中傳播。3.超聲波的頻率越高，其傳播速度越快。（×）超聲波在給定材料中的傳播速度主要取決于材料的彈性模量和密度，與頻率無(wú)關(guān)。4.當(dāng)超聲波垂直入射到異質(zhì)界面時(shí)，不會(huì)發(fā)生波型轉(zhuǎn)換。（√）波型轉(zhuǎn)換通常是在超聲波斜入射到異質(zhì)界面時(shí)發(fā)生，垂直入射時(shí)一般不會(huì)發(fā)生波型轉(zhuǎn)換。5.探頭的晶片尺寸越大，其近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度越短。（×）近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度與探頭直徑的平方成正比，探頭的晶片尺寸越大（相當(dāng)于探頭直徑越大），近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)。6.超聲波檢測(cè)中，靈敏度越高越好。（×）靈敏度過(guò)高會(huì)使儀器接收過(guò)多的雜波信號(hào)，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)要求合理調(diào)整靈敏度。7.用直探頭檢測(cè)時(shí)，底面回波消失可能表示工件內(nèi)部存在缺陷。（√）如果工件內(nèi)部存在較大的缺陷，超聲波可能被缺陷反射，導(dǎo)致底面回波消失。8.斜探頭的折射角可以通過(guò)改變探頭的楔塊角度來(lái)調(diào)節(jié)。（√）斜探頭的楔塊角度不同，會(huì)使超聲波在楔塊與工件界面的入射角不同，從而改變折射角。9.超聲檢測(cè)中，耦合劑的厚度越厚越好。（×）耦合劑厚度過(guò)厚會(huì)增加超聲波在耦合劑中的傳播損耗，一般以能排除探頭與工件表面之間的空氣為宜。10.缺陷的當(dāng)量大小就是缺陷的實(shí)際大小。（×）缺陷的當(dāng)量大小是與缺陷回波高度相同的標(biāo)準(zhǔn)反射體的尺寸，不一定等于缺陷的實(shí)際大小。11.超聲波在傳播過(guò)程中，聲壓會(huì)逐漸衰減。（√）超聲波在材料中傳播時(shí)，由于介質(zhì)的吸收、散射等原因，聲壓會(huì)逐漸衰減。12.用超聲檢測(cè)方法可以準(zhǔn)確判斷缺陷的性質(zhì)。（×）超聲檢測(cè)主要是檢測(cè)缺陷的位置和大小，對(duì)于缺陷的性質(zhì)只能進(jìn)行初步的推斷，不能準(zhǔn)確判斷。13.儀器的水平線性誤差會(huì)影響缺陷的定位精度。（√）水平線性誤差會(huì)使儀器顯示的回波位置與實(shí)際回波位置不一致，從而影響缺陷的定位精度。14.超聲波檢測(cè)時(shí)，工件表面不需要進(jìn)行任何處理。（×）工件表面應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，如打磨、清理等，以保證探頭與工件表面良好的耦合和超聲波的傳播。15.當(dāng)超聲波在材料中傳播時(shí)，聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比。（√）根據(jù)聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系公式，聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比。16.用斜探頭檢測(cè)焊縫時(shí)，只需要檢測(cè)焊縫的一側(cè)。（×）為了全面檢測(cè)焊縫中的缺陷，通常需要從焊縫的兩側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。17.超聲檢測(cè)中，靈敏度余量越大，儀器的性能越好。（√）靈敏度余量越大，說(shuō)明儀器在檢測(cè)小缺陷時(shí)的能力越強(qiáng)，儀器的性能越好。18.缺陷的反射波高與缺陷的大小一定成正比。（×）缺陷的反射波高不僅與缺陷大小有關(guān)，還與缺陷的形狀、取向、表面粗糙度等因素有關(guān)，不一定成正比。19.超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)出所有類(lèi)型的缺陷。（×）超聲波檢測(cè)有一定的局限性，對(duì)于一些微小缺陷、與檢測(cè)面平行的極薄缺陷等可能無(wú)法檢測(cè)到。20.在超聲檢測(cè)中，只要儀器的性能好，就可以得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。（×）除了儀器性能外，檢測(cè)人員的操作技能、檢測(cè)工藝、工件的材質(zhì)和表面狀態(tài)等因素都會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述超聲波檢測(cè)的原理。答：超聲波檢測(cè)是利用超聲波在材料中傳播時(shí)，遇到聲阻抗不同的界面會(huì)產(chǎn)生反射波的原理來(lái)檢測(cè)材料內(nèi)部缺陷的方法。當(dāng)超聲波通過(guò)探頭發(fā)射到被檢測(cè)工件中時(shí)，如果工件內(nèi)部存在缺陷，超聲波遇到缺陷與周?chē)牧系慕缑鏁r(shí)，會(huì)發(fā)生反射，反射波被探頭接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)儀器放大和顯示出來(lái)。根據(jù)反射波的時(shí)間、幅度等信息，可以確定缺陷的位置、大小和大致性質(zhì)。例如，通過(guò)反射波從發(fā)射到接收的時(shí)間可以計(jì)算出缺陷的深度，反射波的幅度可以在一定程度上反映缺陷的大小。2.說(shuō)明超聲檢測(cè)中探頭的分類(lèi)及各自的特點(diǎn)和用途。答：超聲檢測(cè)中常用的探頭有以下幾類(lèi)：直探頭：特點(diǎn)是發(fā)射和接收縱波，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。主要用于檢測(cè)與檢測(cè)面垂直的缺陷，如鋼板、鍛件等內(nèi)部的分層、氣孔等缺陷，適合檢測(cè)厚度較大、形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的工件。斜探頭：特點(diǎn)是能產(chǎn)生橫波，通過(guò)改變探頭的楔塊角度可以得到不同的折射角。常用于檢測(cè)焊縫、管材等，可檢測(cè)與檢測(cè)面不垂直的缺陷，能夠檢測(cè)一定深度范圍內(nèi)的缺陷。雙晶探頭：有兩個(gè)晶片，一個(gè)發(fā)射超聲波，一個(gè)接收超聲波。其特點(diǎn)是檢測(cè)近表面缺陷效果好，可減少近場(chǎng)區(qū)的影響。常用于檢測(cè)薄板、棒材等工件的近表面缺陷。聚焦探頭：能夠?qū)⒊暡ň劢乖谝粋€(gè)較小的區(qū)域，提高檢測(cè)的靈敏度和分辨率。適用于檢測(cè)微小缺陷，如集成電路芯片中的微小裂紋等。3.如何進(jìn)行超聲檢測(cè)的靈敏度校準(zhǔn)？答：超聲檢測(cè)的靈敏度校準(zhǔn)通常采用以下步驟：選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)試塊：根據(jù)檢測(cè)工件的材質(zhì)、厚度、檢測(cè)要求等選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試塊，如CSKⅠA、CSKⅢA等試塊。儀器調(diào)試：將探頭與儀器連接好，打開(kāi)儀器，調(diào)節(jié)儀器的基本參數(shù)，如增益、抑制等。確定基準(zhǔn)靈敏度：以標(biāo)準(zhǔn)試塊上規(guī)定的人工缺陷（如平底孔、橫孔等）為基準(zhǔn)，調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕，使標(biāo)準(zhǔn)試塊上人工缺陷的反射波高達(dá)到一定的高度（如滿刻度的80%），此時(shí)儀器的靈敏度即為基準(zhǔn)靈敏度。繪制距離波幅曲線（DAC曲線）：在不同深度的人工缺陷上重復(fù)上述操作，得到不同深度缺陷的反射波高，然后將這些波高連接起來(lái)，繪制出距離波幅曲線。該曲線可以用于在檢測(cè)工件時(shí)，根據(jù)缺陷的深度和反射波高來(lái)判斷缺陷的大小?，F(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)：在實(shí)際檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，還可以采用對(duì)比試塊進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。四、計(jì)算題（10分）已知鋼中縱波聲速CL=5900m/s，橫波聲速CS=3230m/s，水中縱波聲速CL1=1480m/s。求：（1）當(dāng)超聲波從水中以15°角入射到鋼中時(shí)，縱波折射角和橫波折射角分別為多少？（2）第一臨界角和第二臨界角分別為多少？解：（1）根據(jù)折射定律：sinθ1/CL1=sinθL/CL=sinθS/CS（θ1為入射角，θL為縱波折射角，θS為橫波折射角）已知θ1=15°，CL1=1480m/s，CL=5900m/s，CS=3230m/s對(duì)于縱波：sinθL=(CL/CL1)×sinθ1=(5900/1480)×sin15°≈0.99θL=arcsin0.99≈81.9°對(duì)于橫波：sinθS=(CS/CL1)×sinθ1=(3230/1480)×sin15°≈0.54θS=arcsin0.54≈32.7°（2）第一臨界角