2024年超聲波UTⅠ級考試題庫及答案一、選擇題1.超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到聲阻抗不同的界面會發(fā)生（）()-A.反射-B.折射-C.透射-D.以上都是答案：D解析：當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播遇到聲阻抗不同的界面時，部分超聲波會被反射回來，部分會發(fā)生折射進(jìn)入另一種介質(zhì)，同時也有部分會透射過去，所以以上三種情況都會發(fā)生。2.超聲波的頻率越高，（）()-A.波長越短，指向性越好-B.波長越長，指向性越好-C.波長越短，指向性越差-D.波長越長，指向性越差答案：A解析：根據(jù)公式λ=c/f（其中λ為波長，c為聲速，f為頻率），頻率越高，波長越短。而頻率高時，超聲波的能量更集中，指向性也就越好。3.以下哪種材料的聲速最快（）()-A.水-B.鋼-C.空氣-D.有機玻璃答案：B解析：一般情況下，固體中的聲速大于液體中的聲速，液體中的聲速大于氣體中的聲速。鋼是固體，水是液體，空氣是氣體，有機玻璃雖然也是固體，但鋼的聲速比有機玻璃快，所以鋼中的聲速最快。4.超聲波檢測中，使用耦合劑的目的是（）()-A.潤滑探頭-B.減少探頭與工件表面的摩擦-C.使超聲波更好地傳入工件-D.保護(hù)探頭答案：C解析：由于探頭與工件表面之間存在空氣，空氣的聲阻抗與探頭和工件的聲阻抗相差很大，會導(dǎo)致超聲波大部分被反射，難以傳入工件。使用耦合劑可以排除空氣，使超聲波更好地傳入工件。5.在超聲波檢測中，橫波主要用于檢測（）()-A.板材內(nèi)部缺陷-B.管材內(nèi)部缺陷-C.焊縫中的缺陷-D.以上都是答案：D解析：橫波可以檢測板材、管材內(nèi)部缺陷以及焊縫中的缺陷。對于板材和管材，橫波能檢測內(nèi)部的分層、裂紋等缺陷；對于焊縫，橫波可以檢測焊縫中的未焊透、裂紋等缺陷。6.超聲波檢測中，調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕是為了（）()-A.改變超聲波的頻率-B.改變超聲波的傳播速度-C.改變儀器接收信號的放大倍數(shù)-D.改變探頭的靈敏度答案：C解析：增益旋鈕的作用是調(diào)節(jié)儀器接收信號的放大倍數(shù)，從而使缺陷回波能夠清晰地顯示在屏幕上。它不會改變超聲波的頻率、傳播速度和探頭的靈敏度。7.以下哪種探頭適用于檢測厚度較小的工件（）()-A.直探頭-B.斜探頭-C.表面波探頭-D.雙晶探頭答案：D解析：雙晶探頭由兩個晶片組成，一個發(fā)射超聲波，一個接收超聲波。它適用于檢測厚度較小的工件，因為它可以減少近場區(qū)的影響，提高檢測的靈敏度。8.超聲波檢測中，當(dāng)缺陷的尺寸小于聲束直徑時，（）()-A.缺陷回波幅度與缺陷尺寸成正比-B.缺陷回波幅度與缺陷尺寸成反比-C.缺陷回波幅度與缺陷尺寸無關(guān)-D.以上說法都不對答案：A解析：當(dāng)缺陷的尺寸小于聲束直徑時，缺陷回波幅度與缺陷尺寸成正比。因為在這種情況下，缺陷尺寸越大，反射的超聲波能量就越多，回波幅度也就越大。9.在超聲波檢測中，使用試塊的目的是（）()-A.校準(zhǔn)儀器-B.評估檢測靈敏度-C.確定缺陷的位置和大小-D.以上都是答案：D解析：試塊可以用于校準(zhǔn)儀器的水平線性、垂直線性等參數(shù)；通過在試塊上測試，可以評估檢測靈敏度；還可以根據(jù)試塊上已知缺陷的位置和大小，來確定被檢測工件中缺陷的位置和大小。10.超聲波檢測中，當(dāng)超聲波從聲速小的介質(zhì)進(jìn)入聲速大的介質(zhì)時，折射角（）()-A.大于入射角-B.小于入射角-C.等于入射角-D.以上都有可能答案：A解析：根據(jù)折射定律sinθ1/c1=sinθ2/c2（其中θ1為入射角，c1為入射介質(zhì)聲速，θ2為折射角，c2為折射介質(zhì)聲速），當(dāng)c2>c1時，sinθ2>sinθ1，所以折射角大于入射角。二、填空題1.超聲波是指頻率高于___Hz的機械波。答案：200002.超聲波檢測中，常用的探傷方法有_法和_法。答案：脈沖反射；穿透3.聲阻抗是指介質(zhì)的_與_的乘積。答案：密度；聲速4.超聲波檢測中，探頭的主要性能指標(biāo)有_、_和___等。答案：頻率；晶片尺寸；指向性5.在超聲波檢測中，為了使超聲波在工件中傳播，需要使用___將探頭與工件表面耦合起來。答案：耦合劑6.超聲波檢測中，橫波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向___。答案：垂直7.調(diào)節(jié)超聲波檢測儀的___旋鈕可以改變掃描線的起始位置。答案：水平位移8.超聲波檢測中，常用的試塊有_試塊和_試塊。答案：標(biāo)準(zhǔn)；對比9.當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到缺陷會產(chǎn)生___波，通過檢測這種波可以發(fā)現(xiàn)缺陷。答案：反射10.超聲波檢測中，檢測靈敏度是指檢測出___缺陷的能力。答案：最小三、判斷題1.超聲波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不變。（）答案：√解析：超聲波的頻率只與聲源有關(guān)，在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會發(fā)生變化。2.超聲波檢測只能檢測金屬材料。（）答案：×解析：超聲波檢測不僅可以檢測金屬材料，還可以檢測非金屬材料，如塑料、陶瓷等。3.探頭的頻率越高，檢測靈敏度就越高。（）答案：×解析：探頭頻率越高，波長越短，理論上可以檢測到更小的缺陷，但同時超聲波在介質(zhì)中的衰減也會增大，傳播距離會減小，所以不能簡單地說頻率越高檢測靈敏度就越高。4.超聲波檢測中，耦合劑的聲阻抗應(yīng)與探頭和工件的聲阻抗相近。（）答案：√解析：耦合劑的聲阻抗與探頭和工件的聲阻抗相近時，可以減少超聲波在界面的反射，使超聲波更好地傳入工件。5.橫波可以在氣體和液體中傳播。（）答案：×解析：橫波的傳播需要介質(zhì)具有一定的剪切彈性，而氣體和液體沒有剪切彈性，所以橫波不能在氣體和液體中傳播。6.調(diào)節(jié)超聲波檢測儀的增益旋鈕可以改變超聲波的發(fā)射能量。（）答案：×解析：增益旋鈕調(diào)節(jié)的是儀器接收信號的放大倍數(shù)，而不是超聲波的發(fā)射能量。7.超聲波檢測中，缺陷的回波幅度越大，缺陷的尺寸就一定越大。（）答案：×解析：缺陷的回波幅度不僅與缺陷尺寸有關(guān)，還與缺陷的形狀、取向、性質(zhì)等因素有關(guān)，所以不能僅僅根據(jù)回波幅度大小來判斷缺陷尺寸。8.標(biāo)準(zhǔn)試塊是為了特定檢測對象而專門設(shè)計制作的試塊。（）答案：×解析：標(biāo)準(zhǔn)試塊是具有規(guī)定的材質(zhì)、形狀、尺寸和聲學(xué)性能，用來校準(zhǔn)超聲波檢測設(shè)備和評定檢測靈敏度的試塊；對比試塊是為了特定檢測對象而專門設(shè)計制作的試塊。9.超聲波檢測中，當(dāng)超聲波垂直入射到缺陷表面時，反射波最強。（）答案：√解析：當(dāng)超聲波垂直入射到缺陷表面時，反射率最大，反射波最強。10.超聲波檢測可以檢測出工件內(nèi)部的所有缺陷。（）答案：×解析：超聲波檢測有一定的局限性，對于一些微小的、與超聲波傳播方向平行的缺陷，或者缺陷的聲阻抗與周圍介質(zhì)相差很小時，可能無法檢測出來。四、簡答題1.簡述超聲波檢測的原理。(1).超聲波檢測是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到聲阻抗不同的界面會發(fā)生反射的特性。(2).當(dāng)超聲波通過探頭發(fā)射進(jìn)入被檢測工件時，如果工件內(nèi)部存在缺陷，超聲波會在缺陷處發(fā)生反射，產(chǎn)生反射波。(3).反射波被探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號，通過儀器進(jìn)行放大和顯示。(4).根據(jù)反射波的特征，如幅度、時間等，可以判斷缺陷的存在、位置、大小和性質(zhì)等。2.說明超聲波檢測中耦合劑的作用和選擇原則。作用：(1).排除探頭與工件表面之間的空氣，使超聲波能夠順利地傳入工件。(2).減少超聲波在探頭與工件表面界面的反射，提高檢測的靈敏度。選擇原則：(1).聲阻抗應(yīng)與探頭和工件的聲阻抗相近，以減少超聲波的反射。(2).對工件和探頭無腐蝕作用。(3).具有良好的流動性和潤濕性，能夠均勻地涂抹在工件表面。(4).容易清洗，不會殘留在工件表面。(5).價格便宜，來源廣泛。3.比較脈沖反射法和穿透法的優(yōu)缺點。脈沖反射法：優(yōu)點：(1).檢測靈敏度高，可以檢測出微小的缺陷。(2).能夠準(zhǔn)確地確定缺陷的位置和大小。(3).可以對缺陷進(jìn)行定性分析。缺點：(1).對形狀復(fù)雜的工件檢測有一定困難。(2).存在盲區(qū)，近表面缺陷可能無法檢測到。穿透法：優(yōu)點：(1).檢測結(jié)果直觀，不需要復(fù)雜的信號分析。(2).對工件形狀的適應(yīng)性較強。缺點：(1).檢測靈敏度較低，難以檢測出微小的缺陷。(2).不能確定缺陷的準(zhǔn)確位置和大小。4.如何選擇超聲波檢測的探頭頻率？(1).根據(jù)被檢測工件的材質(zhì)和厚度選擇。對于厚度較大、材質(zhì)衰減較小的工件，可以選擇較低的頻率，如2.5MHz；對于厚度較小、材質(zhì)衰減較大的工件，應(yīng)選擇較高的頻率，如5MHz或10MHz。(2).根據(jù)檢測缺陷的大小選擇。如果要檢測微小的缺陷，需要選擇較高的頻率，因為高頻超聲波的波長較短，能夠檢測到更小的缺陷。(3).考慮檢測的深度和范圍。如果檢測深度較大，應(yīng)選擇較低的頻率，因為低頻超聲波在介質(zhì)中的衰減較小，傳播距離較遠(yuǎn)。5.簡述超聲波檢測中試塊的作用和分類。作用：(1).校準(zhǔn)儀器的性能，如水平線性、垂直線性等。(2).評估檢測靈敏度，確定檢測的基準(zhǔn)靈敏度。(3).對比不同檢測條件下的檢測結(jié)果，保證檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。(4).培訓(xùn)檢測人員，使其熟悉檢測操作和方法。分類：(1).標(biāo)準(zhǔn)試塊：具有規(guī)定的材質(zhì)、形狀、尺寸和聲學(xué)性能，是用來校準(zhǔn)超聲波檢測設(shè)備和評定檢測靈敏度的試塊，如CSK-ⅠA試塊。(2).對比試塊：是為了特定檢測對象而專門設(shè)計制作的試塊，其材質(zhì)、形狀和尺寸與被檢測工件相似，內(nèi)部含有已知的人工缺陷，用于對比檢測結(jié)果。6.分析超聲波檢測中可能出現(xiàn)的干擾信號及排除方法。干擾信號及排除方法：雜波干擾：原因：工件表面粗糙、耦合劑不均勻、探頭磨損等。排除方法：打磨工件表面，使其平整；均勻涂抹耦合劑；更換磨損的探頭。電噪聲干擾：原因：儀器內(nèi)部電路故障、周圍電氣設(shè)備的干擾等。排除方法：檢查儀器電路，修復(fù)故障；遠(yuǎn)離干擾源，或采取屏蔽措施。遲到波干擾：原因：超聲波在工件中傳播時發(fā)生多次反射和折射，形成遲到波。排除方法：調(diào)整儀器的掃描范圍和增益，使遲到波不影響缺陷波的判斷。幻象波干擾：原因：儀器的非線性失真、探頭的指向性不良等。排除方法：校準(zhǔn)儀器的線性，更換指向性好的探頭。7.說明超聲波檢測中探頭的主要類型及適用范圍。直探頭：原理：發(fā)射和接收縱波。適用范圍：適用于檢測厚度較大的板材、鍛件等內(nèi)部的缺陷，如分層、氣孔等。斜探頭：原理：通過斜楔塊使超聲波以一定角度入射到工件中，產(chǎn)生橫波。適用范圍：主要用于檢測焊縫、管材等中的缺陷，如未焊透、裂紋等。表面波探頭：原理：激發(fā)表面波在工件表面?zhèn)鞑?。適用范圍：用于檢測工件表面的開口缺陷，如表面裂紋等。雙晶探頭：原理：由兩個晶片組成，一個發(fā)射，一個接收。適用范圍：適用于檢測厚度較小的工件，能夠減少近場區(qū)的影響，提高檢測靈敏度。8.簡述超聲波檢測的基本操作步驟。(1).準(zhǔn)備工作：清理被檢測工件表面，使其平整干凈；選擇合適的探頭和耦合劑；接通超聲波檢測儀電源，預(yù)熱儀器。(2).儀器校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對儀器的水平線性、垂直線性、靈敏度等進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器性能符合要求。(3).探頭選擇和安裝：根據(jù)被檢測工件的材質(zhì)、厚度和檢測要求選擇合適的探頭，并將探頭安裝在儀器上。(4).耦合：在探頭和工件表面涂抹適量的耦合劑，使探頭與工件表面充分耦合。(5).檢測掃描：將探頭在工件表面進(jìn)行緩慢、均勻的掃描，觀察儀器屏幕上的波形變化。(6).缺陷判斷：根據(jù)反射波的特征，如幅度、時間等，判斷缺陷的存在、位置、大小和性質(zhì)。(7).記錄和報告：記錄檢測結(jié)果，包括缺陷的位置、大小、數(shù)量等信息，并編寫檢測報告。9.談?wù)劤暡z測在工業(yè)中的應(yīng)用及重要性。應(yīng)用：(1).在制造業(yè)中，用于檢測金屬材料和零部件的內(nèi)部缺陷，如鑄件、鍛件、焊縫等，確保產(chǎn)品質(zhì)量。(2).在電力行業(yè)，檢測鍋爐、管道等設(shè)備的內(nèi)部缺陷，保障設(shè)備的安全運行。(3).在航空航天領(lǐng)域，檢測飛機發(fā)動機葉片、機翼等部件的缺陷，保證飛行安全。(4).在石油化工行業(yè)，檢測儲罐、管道等的腐蝕和裂紋，防止泄漏事故的發(fā)生。重要性：(1).保證產(chǎn)品質(zhì)量：通過檢測可以及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷，避免不合格產(chǎn)品流入市場，提高產(chǎn)品的可靠性和安全性。(2).保障設(shè)備安全：對于關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行定期檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，采取措施進(jìn)行修復(fù)，防止設(shè)備故障和事故的發(fā)生。(3).降低生產(chǎn)成本：早期發(fā)現(xiàn)缺陷可以避免產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)問題，減少維修和更換成本，提高生產(chǎn)效率。(4).推動技術(shù)發(fā)展：超聲波檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，促進(jìn)了材料科學(xué)、無損檢測技術(shù)等領(lǐng)域的進(jìn)步。10.分析影響超聲波檢測靈敏度的因素及提高靈敏度的措施。影響因素：(1).探頭頻率：頻率越高，檢測靈敏度越高，但傳播距離越短，衰減越大。(2).探頭晶片尺寸：晶片尺寸越大，聲束越窄，指向性越好，檢測靈敏度越高。(3).耦合劑：耦合劑的聲阻抗、涂抹均勻程度等會影響超聲波的傳入，從而影響