2025年無(wú)損檢測(cè)員(高級(jí)技師)超聲波檢測(cè)技術(shù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在超聲波檢測(cè)中，以下哪種頻率的超聲波在鋼中衰減最?。ǎ〢.2.5MHzB.5MHzC.10MHzD.20MHz答案：A解析：一般來(lái)說(shuō)，超聲波頻率越低，在介質(zhì)中的衰減越小。在給定的選項(xiàng)中，2.5MHz頻率最低，所以在鋼中衰減最小。2.超聲波檢測(cè)中，當(dāng)超聲波從鋼進(jìn)入水時(shí)，其折射角（）A.大于入射角B.小于入射角C.等于入射角D.與入射角無(wú)關(guān)答案：A解析：根據(jù)折射定律，當(dāng)超聲波從聲速小的介質(zhì)（鋼）進(jìn)入聲速大的介質(zhì)（水）時(shí)，折射角大于入射角。3.以下哪種缺陷在超聲波檢測(cè)中最容易產(chǎn)生反射波（）A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.未焊透答案：C解析：裂紋屬于面狀缺陷，其反射界面與超聲波傳播方向垂直時(shí)，反射率高，最容易產(chǎn)生反射波。氣孔是體積型缺陷，反射信號(hào)相對(duì)較弱；夾渣的反射情況也不如裂紋明顯；未焊透雖然也是缺陷，但反射效果一般不如裂紋。4.超聲檢測(cè)中，使用斜探頭的主要目的是（）A.檢測(cè)厚度較大的工件B.檢測(cè)表面缺陷C.檢測(cè)近表面缺陷D.檢測(cè)焊縫中的缺陷答案：D解析：斜探頭可以使超聲波以一定角度入射到工件中，適合檢測(cè)焊縫等內(nèi)部缺陷，尤其是垂直于表面的缺陷。檢測(cè)厚度較大的工件不一定非得用斜探頭；檢測(cè)表面缺陷一般用直探頭接觸法或其他特殊方法；檢測(cè)近表面缺陷有專門的近表面檢測(cè)技術(shù)，斜探頭不是主要用于此目的。5.超聲波檢測(cè)中，探頭的晶片厚度與（）有關(guān)A.超聲波頻率B.探頭尺寸C.耦合劑D.工件材料答案：A解析：探頭晶片厚度與超聲波頻率成反比關(guān)系，根據(jù)公式\(f=c/2t\)（其中\(zhòng)(f\)為頻率，\(c\)為晶片材料中的聲速，\(t\)為晶片厚度），可知晶片厚度決定了探頭的固有頻率。探頭尺寸、耦合劑和工件材料與晶片厚度并無(wú)直接關(guān)聯(lián)。6.在超聲檢測(cè)中，調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕，主要是改變（）A.超聲波的頻率B.超聲波的振幅C.超聲波的傳播速度D.超聲波的波長(zhǎng)答案：B解析：增益旋鈕調(diào)節(jié)的是儀器接收信號(hào)的放大倍數(shù)，也就是改變超聲波信號(hào)的振幅。超聲波的頻率由探頭決定，傳播速度由介質(zhì)決定，波長(zhǎng)與頻率和傳播速度有關(guān)，調(diào)節(jié)增益旋鈕不會(huì)改變這些參數(shù)。7.用超聲檢測(cè)法檢測(cè)厚度為50mm的鋼板，采用2.5MHz的直探頭，其近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度約為（）（鋼中縱波聲速\(c=5900m/s\)）A.10mmB.20mmC.30mmD.40mm答案：C解析：近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度公式為\(N=D^{2}f/4c\)（\(D\)為探頭直徑，假設(shè)為常規(guī)值，這里可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式\(N=\frac{a^{2}}{\lambda}\)，\(\lambda=\frac{c}{f}\)，\(a\)為晶片半徑）。先計(jì)算波長(zhǎng)\(\lambda=\frac{5900\times10^{3}}{2.5\times10^{6}}=2.36mm\)，對(duì)于直探頭，假設(shè)晶片直徑為20mm，半徑\(a=10mm\)，則\(N=\frac{10^{2}}{2.36}\approx30mm\)。8.超聲檢測(cè)中，以下哪種方法可以提高檢測(cè)的靈敏度（）A.降低探頭頻率B.減小探頭直徑C.增加耦合劑厚度D.提高儀器增益答案：D解析：提高儀器增益可以放大接收到的超聲波信號(hào)，從而提高檢測(cè)的靈敏度。降低探頭頻率會(huì)使檢測(cè)的分辨力下降，不一定能提高靈敏度；減小探頭直徑會(huì)使聲束擴(kuò)散，檢測(cè)效果不一定變好；增加耦合劑厚度會(huì)使超聲波能量損失增加，降低檢測(cè)效果。9.當(dāng)超聲波在工件中遇到缺陷時(shí)，反射波的幅度與（）有關(guān)A.缺陷的大小B.缺陷的形狀C.缺陷的位置D.以上都是答案：D解析：缺陷的大小、形狀和位置都會(huì)影響反射波的幅度。一般來(lái)說(shuō)，缺陷越大，反射波幅度越大；不同形狀的缺陷，其反射特性不同，反射波幅度也不同；缺陷的位置不同，超聲波傳播過(guò)程中的衰減等情況不同，也會(huì)影響反射波幅度。10.超聲檢測(cè)中，使用雙晶探頭的優(yōu)點(diǎn)是（）A.檢測(cè)深度大B.檢測(cè)靈敏度高C.檢測(cè)速度快D.可以檢測(cè)復(fù)雜形狀的工件答案：B解析：雙晶探頭將發(fā)射和接收功能分開(kāi)，能夠有效地減少近場(chǎng)區(qū)的影響，提高近表面和薄工件的檢測(cè)靈敏度。檢測(cè)深度大不是雙晶探頭的主要優(yōu)點(diǎn)，它一般適用于較薄工件；檢測(cè)速度與探頭類型關(guān)系不大，主要與檢測(cè)工藝和設(shè)備有關(guān)；雙晶探頭對(duì)于復(fù)雜形狀工件的檢測(cè)能力并沒(méi)有特別突出的優(yōu)勢(shì)。11.在超聲檢測(cè)中，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致檢測(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.儀器零點(diǎn)未校準(zhǔn)D.以上都是答案：D解析：工件表面粗糙會(huì)使超聲波發(fā)生散射和反射，導(dǎo)致接收信號(hào)不穩(wěn)定；耦合劑涂抹不均勻會(huì)影響超聲波的傳播，造成信號(hào)損失或畸變；儀器零點(diǎn)未校準(zhǔn)會(huì)使測(cè)量的缺陷位置不準(zhǔn)確，所以以上情況都會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。12.超聲檢測(cè)中，橫波探傷主要用于檢測(cè)（）A.板材中的缺陷B.管材中的缺陷C.焊縫中的缺陷D.鍛件中的缺陷答案：C解析：橫波探傷適合檢測(cè)與檢測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷，焊縫中的缺陷大多是這種類型，所以橫波探傷主要用于檢測(cè)焊縫中的缺陷。板材檢測(cè)一般用直探頭縱波檢測(cè)；管材檢測(cè)有專門的管材檢測(cè)方法，不一定主要用橫波；鍛件檢測(cè)通常也以縱波檢測(cè)為主。13.用超聲檢測(cè)法檢測(cè)焊縫時(shí)，為了避免焊縫余高的影響，可采用（）A.直探頭B.斜探頭C.雙晶探頭D.表面波探頭答案：B解析：斜探頭可以從焊縫兩側(cè)進(jìn)行檢測(cè)，能夠避開(kāi)焊縫余高的影響，清晰地檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷。直探頭檢測(cè)焊縫時(shí)，余高會(huì)干擾檢測(cè)結(jié)果；雙晶探頭主要用于近表面和薄工件檢測(cè)；表面波探頭主要用于檢測(cè)工件表面缺陷。14.超聲檢測(cè)中，以下哪種校準(zhǔn)方法可用于確定缺陷的位置（）A.水平線性校準(zhǔn)B.垂直線性校準(zhǔn)C.靈敏度校準(zhǔn)D.距離-波幅曲線校準(zhǔn)答案：A解析：水平線性校準(zhǔn)是為了保證儀器顯示的水平刻度與實(shí)際聲程成線性關(guān)系，從而準(zhǔn)確確定缺陷的位置。垂直線性校準(zhǔn)主要是保證儀器對(duì)不同幅度信號(hào)的放大線性；靈敏度校準(zhǔn)是為了使儀器達(dá)到合適的檢測(cè)靈敏度；距離-波幅曲線校準(zhǔn)是用于評(píng)價(jià)缺陷的大小。15.超聲檢測(cè)中，耦合劑的作用是（）A.增加超聲波的傳播速度B.減少超聲波的反射C.提高檢測(cè)靈敏度D.以上都是答案：B解析：耦合劑的主要作用是填充探頭與工件表面之間的空隙，減小空氣間隙產(chǎn)生的反射，使超聲波能更好地傳入工件。耦合劑不會(huì)增加超聲波的傳播速度，它對(duì)提高檢測(cè)靈敏度有一定幫助，但這是通過(guò)減少反射間接實(shí)現(xiàn)的，其最主要作用還是減少反射。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.檢測(cè)靈敏度高B.可檢測(cè)內(nèi)部缺陷C.對(duì)人體無(wú)害D.檢測(cè)結(jié)果直觀答案：ABC解析：超聲波檢測(cè)具有檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，能夠檢測(cè)到較小的內(nèi)部缺陷；它是非放射性檢測(cè)方法，對(duì)人體無(wú)害。但超聲波檢測(cè)結(jié)果不是直觀的，需要檢測(cè)人員根據(jù)波形等信息進(jìn)行分析判斷。2.超聲檢測(cè)中，影響超聲波傳播的因素有（）A.介質(zhì)的密度B.介質(zhì)的彈性模量C.介質(zhì)的溫度D.介質(zhì)的均勻性答案：ABCD解析：介質(zhì)的密度和彈性模量決定了超聲波在介質(zhì)中的傳播速度；介質(zhì)溫度會(huì)影響介質(zhì)的物理性質(zhì)，從而改變聲速；介質(zhì)的均勻性會(huì)影響超聲波的傳播方向和能量衰減，不均勻介質(zhì)會(huì)使超聲波發(fā)生散射和反射。3.超聲檢測(cè)中，常用的探頭類型有（）A.直探頭B.斜探頭C.雙晶探頭D.表面波探頭答案：ABCD解析：直探頭用于垂直檢測(cè)，可檢測(cè)板材、鍛件等內(nèi)部缺陷；斜探頭用于檢測(cè)焊縫等內(nèi)部缺陷；雙晶探頭用于近表面和薄工件檢測(cè)；表面波探頭用于檢測(cè)工件表面缺陷。4.超聲檢測(cè)中，調(diào)節(jié)儀器的參數(shù)包括（）A.增益B.衰減C.掃描速度D.探頭頻率答案：ABC解析：增益用于調(diào)節(jié)信號(hào)的放大倍數(shù)，衰減用于減小信號(hào)幅度，掃描速度用于調(diào)整儀器顯示的聲程范圍，這些都是可以在儀器上調(diào)節(jié)的參數(shù)。探頭頻率是由探頭本身決定的，不能在儀器上調(diào)節(jié)。5.在超聲檢測(cè)焊縫時(shí)，可能出現(xiàn)的偽缺陷波有（）A.幻象波B.遲到波C.輪廓回波D.側(cè)壁干涉波答案：ABCD解析：幻象波是由于儀器的特性產(chǎn)生的虛假波；遲到波是由于超聲波在工件中傳播路徑復(fù)雜產(chǎn)生的；輪廓回波是工件邊緣等輪廓產(chǎn)生的回波；側(cè)壁干涉波是超聲波在工件側(cè)壁之間多次反射干涉形成的波，這些都可能被誤判為缺陷波。三、判斷題（每題2分，共10分）1.超聲波檢測(cè)只能檢測(cè)金屬材料的缺陷。（）答案：錯(cuò)誤解析：超聲波檢測(cè)不僅可以檢測(cè)金屬材料的缺陷，還可以檢測(cè)其他材料，如塑料、陶瓷等非金屬材料的內(nèi)部缺陷。2.超聲檢測(cè)中，探頭頻率越高，檢測(cè)靈敏度越高，因此應(yīng)盡量選擇高頻率探頭。（）答案：錯(cuò)誤解析：雖然一般情況下探頭頻率越高檢測(cè)靈敏度越高，但頻率過(guò)高會(huì)使超聲波在介質(zhì)中的衰減增大，檢測(cè)深度減小，同時(shí)分辨力也會(huì)受到影響，所以要根據(jù)工件的厚度、材質(zhì)等因素合理選擇探頭頻率，而不是盡量選擇高頻率探頭。3.超聲檢測(cè)中，只要檢測(cè)到反射波就一定存在缺陷。（）答案：錯(cuò)誤解析：檢測(cè)到反射波不一定是因?yàn)榇嬖谌毕荩€可能是工件的輪廓、偽缺陷波等原因產(chǎn)生的反射。需要檢測(cè)人員根據(jù)波形特征、位置等信息進(jìn)行綜合判斷。4.超聲檢測(cè)中，耦合劑的種類對(duì)檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有影響。（）答案：錯(cuò)誤解析：不同種類的耦合劑其聲阻抗等性能不同，會(huì)影響超聲波的耦合效果，從而對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。例如，耦合劑的黏度、聲速等因素都會(huì)影響超聲波的傳播和接收。5.超聲檢測(cè)中，距離-波幅曲線是用來(lái)評(píng)價(jià)缺陷大小的。（）答案：正確解析：距離-波幅曲線是根據(jù)不同距離上的標(biāo)準(zhǔn)反射體的反射波幅繪制的曲線，通過(guò)將實(shí)際檢測(cè)中缺陷的反射波幅與該曲線對(duì)比，可以評(píng)價(jià)缺陷的大小。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述超聲波檢測(cè)的基本原理。答：超聲波檢測(cè)是利用超聲波在材料中傳播時(shí)，遇到缺陷會(huì)產(chǎn)生反射波的特性來(lái)檢測(cè)材料內(nèi)部缺陷的方法。當(dāng)超聲波探頭向工件發(fā)射超聲波后，超聲波在工件中傳播。如果工件內(nèi)部存在缺陷，超聲波遇到缺陷時(shí)，一部分超聲波會(huì)在缺陷界面發(fā)生反射，反射波被探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在儀器屏幕上顯示出反射波的波形。檢測(cè)人員根據(jù)反射波的幅度、位置等信息，判斷缺陷的存在、大小、位置等情況。同時(shí)，還有一部分超聲波會(huì)繼續(xù)傳播，當(dāng)遇到工件底面時(shí)也會(huì)發(fā)生反射，底面反射波也會(huì)在屏幕上顯示出來(lái)。通過(guò)分析底面反射波和缺陷反射波的關(guān)系，能更準(zhǔn)確地對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)估。2.超聲檢測(cè)中，如何選擇合適的探頭頻率？答：選擇合適的探頭頻率需要綜合考慮以下幾個(gè)因素：（1）工件厚度：對(duì)于較薄的工件，可選擇較高頻率的探頭，因?yàn)楦哳l探頭的波長(zhǎng)較短，檢測(cè)靈敏度高，能檢測(cè)到較小的缺陷。而對(duì)于較厚的工件，高頻超聲波衰減大，檢測(cè)深度有限，應(yīng)選擇較低頻率的探頭，以保證超聲波能傳播到工件深處。（2）工件材料：不同材料對(duì)超聲波的衰減不同。例如，晶粒粗大的材料會(huì)使超聲波散射嚴(yán)重，衰減增大，此時(shí)應(yīng)選擇較低頻率的探頭，以減少散射和衰減的影響。而對(duì)于晶粒細(xì)小、均勻的材料，可選擇較高頻率的探頭提高檢測(cè)靈敏度。（3）缺陷類型和大?。喝绻獧z測(cè)微小缺陷，需要較高頻率的探頭，因?yàn)楦哳l探頭的分辨力高。對(duì)于較大的缺陷，頻率的選擇可以相對(duì)靈活一些，但也要考慮檢測(cè)深度等因素。（4）檢測(cè)要求：如果對(duì)檢測(cè)靈敏度要求較高，一般選擇較高頻率的探頭；如果對(duì)檢測(cè)深度要求較高，則選擇較低頻率的探頭。同時(shí)，還要考慮檢測(cè)速度、成本等因素，綜合權(quán)衡后選擇最合適的探頭頻率。五、計(jì)算題（15分）用2.5MHz、\(\phi20mm\)的直探頭檢測(cè)厚度為100mm的鋼板，已知鋼中縱波聲速\(c=5900m/s\)，求：（1）該探頭的波長(zhǎng)；（2）近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度；（3）若在距離檢測(cè)面50mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其反射波高為80%滿刻度，求該缺陷的當(dāng)量大?。僭O(shè)距離-波幅曲線已知）。解：（1）根據(jù)波長(zhǎng)公式\(\lambda=\frac{c}{f}\)，其中\(zhòng)(c=5900m/s\)，\(f=2.5\times10^{6}Hz\)，則：\(\lambda=\frac{5900\times10^{3}}{2.5\times10^{6}}=2.36mm\)（2）近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度公式\(N=\frac{D^{2}f}{4c}\)，\(D=20mm=0.02m\)，\(f=2.5\times10^{6}Hz\)，\(c=5900m/s\)，則：\(N=\frac{(0.02)^{2}\times2.5\times10^{6}}{4\times5900}\approx42.4mm\)（3）已知在距離檢測(cè)面\(x=50mm\)處缺陷反射波高為80%滿刻度，根據(jù)距離-波幅曲線，查得對(duì)應(yīng)此距離和波高的當(dāng)量大小（假設(shè)通過(guò)曲線查得當(dāng)量直徑為\(\phi5mm\)），則該缺陷的當(dāng)量大小為\(\phi5mm\)。六、案例分析題（10分）在對(duì)某壓力容器焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫中存在反射波。請(qǐng)分析可