2025年特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員資格考試（超聲檢測(cè)UT）練習(xí)題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在超聲檢測(cè)中，決定探頭頻率選擇的首要因素是A.工件表面粗糙度B.缺陷埋藏深度C.材料晶粒尺寸D.耦合劑聲阻抗答案：C解析：晶粒尺寸與波長(zhǎng)可比時(shí)，散射衰減急劇增大，故頻率上限由晶粒尺寸決定。2.用2.5MHz直探頭檢測(cè)厚度50mm的碳鋼焊縫，若要求一次波覆蓋整個(gè)截面，探頭K值應(yīng)滿(mǎn)足A.≥0.5B.≥1.0C.≥1.5D.≥2.0答案：B解析：一次波聲程≥厚度，K=tanθ，θ=arcsin(1/2)=30°，K=tan30°≈0.58，取≥1.0可保證余量。3.當(dāng)量法測(cè)定缺陷大小時(shí)，若對(duì)比試塊平底孔直徑增加一倍，回波高度增加A.6dBB.9dBC.12dBD.15dB答案：C解析：平底孔回波聲壓與面積成正比，面積增4倍，聲壓增12dB。4.在超聲相控陣扇掃中，若陣元中心間距0.5mm，頻率5MHz，鋼材中最大無(wú)柵瓣偏轉(zhuǎn)角約為A.15°B.25°C.35°D.45°答案：B解析：sinθmax=λ/2d，λ=1.18mm，θmax≈arcsin(1.18/1)=arcsin(1.18)無(wú)解，實(shí)際取0.8倍，約25°。5.采用雙晶探頭檢測(cè)近表面裂紋，最佳隔聲層厚度應(yīng)滿(mǎn)足A.λ/4B.λ/2C.λD.2λ答案：A解析：隔聲層λ/4可消除發(fā)射-接收串?dāng)_，提高近表面分辨率。6.在TOFD檢測(cè)中，若兩探頭中心距2s=100mm，板厚t=40mm，鋼材中縱波速5.9km/s，則側(cè)向波與底面波時(shí)間差約為A.6.8μsB.8.5μsC.10.2μsD.12.7μs答案：B解析：Δt=(√(s2+t2)–s)/c=(√(502+402)–50)/5.9≈8.5μs。7.超聲檢測(cè)時(shí)，若耦合劑聲阻抗從1.5MRayl增至2.5MRayl，探頭與鋼界面聲壓透射率變化約為A.增加2%B.增加5%C.減少2%D.減少5%答案：B解析：鋼Z=45MRayl，原T=4×1.5×45/(1.5+45)2≈0.123，新T≈0.129，增幅約5%。8.對(duì)奧氏體不銹鋼焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)，優(yōu)先推薦的波形是A.縱波B.橫波C.表面波D.爬波答案：D解析：爬波對(duì)粗晶材料穿透力強(qiáng)，衰減較小，可減小結(jié)構(gòu)噪聲。9.在超聲C掃描成像中，決定橫向分辨力的主要參數(shù)是A.脈沖寬度B.探頭直徑C.掃描步距D.重復(fù)頻率答案：C解析：步距小于聲束直徑一半時(shí)可避免空間混疊，直接決定橫向分辨力。10.若缺陷回波前沿與底面回波前沿重合，則缺陷埋藏深度等于A.工件厚度B.工件厚度的一半C.聲程的一半D.聲程答案：A解析：二者時(shí)間相同，聲程相同，故缺陷位于底面，即深度=厚度。11.超聲探傷儀發(fā)射脈沖電壓從200V升至400V，若其余條件不變，回波高度增加A.3dBB.6dBC.9dBD.12dB答案：B解析：發(fā)射電壓加倍，聲壓加倍，回波高度增加6dB。12.采用半波高度法測(cè)定裂紋高度時(shí)，若探頭移動(dòng)距離為12mm，則裂紋自身高度約為A.6mmB.9mmC.12mmD.18mm答案：A解析：半波高度法測(cè)得投影長(zhǎng)度，裂紋高度=投影長(zhǎng)度×cosθ，橫波45°時(shí)≈0.7，但經(jīng)驗(yàn)取1/2，即6mm。13.在超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，編碼器每毫米輸出200脈沖，若掃描速度為0.5m/s，則儀器采樣頻率至少應(yīng)為A.50HzB.100HzC.200HzD.400Hz答案：B解析：1mm對(duì)應(yīng)200脈沖，0.5m/s=500mm/s，需100kHz脈沖，但采樣頻率只需記錄特征，通常取100Hz即可。14.若探頭楔塊磨損導(dǎo)致入射角減小，則K值將A.增大B.減小C.不變D.先增后減答案：A解析：入射角減小，折射角減小，但K=tanθ，θ減小，K減小，題意“楔塊磨損”實(shí)際使入射點(diǎn)下移，有效入射角增大，K增大。15.在超聲檢測(cè)中，若材料聲速降低5%，則相同深度缺陷回波時(shí)間A.增加5%B.減少5%C.增加10%D.減少10%答案：A解析：t=2s/v，v減小5%，t增加5%。16.超聲探傷儀垂直線(xiàn)性誤差合格指標(biāo)一般不大于A.2%B.5%C.8%D.10%答案：B解析：NB/T47013.3規(guī)定垂直線(xiàn)性誤差≤5%。17.采用二次波檢測(cè)厚度60mm焊縫，若要求聲束中心交于1/2板厚，則探頭K值應(yīng)選擇A.1.0B.1.5C.2.0D.2.5答案：C解析：二次波聲程≈2t，交點(diǎn)深度30mm，幾何關(guān)系得K≈2.0。18.在超聲相控陣檢測(cè)中，若增加陣元數(shù)量而孔徑不變，則A.偏轉(zhuǎn)角范圍增大B.聚焦能力增強(qiáng)C.柵瓣抑制變差D.幀頻降低答案：B解析：陣元增多，間距減小，可更好控制波前，聚焦性能提升。19.對(duì)復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行超聲檢測(cè)，最佳方法是A.穿透法B.共振法C.反射法D.爬波法答案：A解析：蜂窩結(jié)構(gòu)膠接缺陷對(duì)聲能衰減敏感，穿透法可快速判別膠接質(zhì)量。20.若缺陷回波比底面回波低20dB，則缺陷面積約為底面面積的A.1%B.5%C.10%D.20%答案：A解析：回波高度與面積成正比，-20dB對(duì)應(yīng)面積比1%。21.在超聲檢測(cè)中，若使用高溫耦合劑，其最高工作溫度一般不超過(guò)A.100°CB.200°CC.350°CD.500°C答案：C解析：市售高溫耦合劑以硅酸鹽為主，長(zhǎng)期耐溫約350°C。22.超聲探傷儀發(fā)射脈沖寬度增加，將導(dǎo)致A.縱向分辨力提高B.縱向分辨力降低C.橫向分辨力提高D.靈敏度降低答案：B解析：脈沖寬度增大，時(shí)域占寬增加，縱向分辨力下降。23.在超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“草狀回波”，最可能原因是A.探頭不匹配B.材料粗晶C.耦合不良D.儀器增益過(guò)低答案：B解析：草狀回波為晶粒散射噪聲，常見(jiàn)于粗晶材料。24.采用超聲TOFD檢測(cè)時(shí)，若缺陷尖端衍射信號(hào)與側(cè)向波相位相反，則缺陷性質(zhì)傾向于A.氣孔B.夾渣C.未熔合D.裂紋答案：D解析：裂紋尖端衍射信號(hào)相位與側(cè)向波相反，為T(mén)OFD判裂重要依據(jù)。25.在超聲C掃描中，若出現(xiàn)“拉道”現(xiàn)象，最可能原因是A.探頭磨損B.編碼器打滑C.耦合劑流失D.增益過(guò)高答案：B解析：編碼器打滑導(dǎo)致位置脈沖丟失，圖像出現(xiàn)水平條紋即“拉道”。26.超聲探傷儀的“抑制”功能主要用來(lái)A.降低電噪聲B.提高增益C.擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍D.改善垂直線(xiàn)性答案：A解析：抑制可切除低幅噪聲，但會(huì)縮小動(dòng)態(tài)范圍。27.若探頭擴(kuò)散角減小，則A.聲束指向性變差B.近場(chǎng)長(zhǎng)度增加C.遠(yuǎn)場(chǎng)覆蓋增大D.橫向分辨力降低答案：B解析：擴(kuò)散角與晶片直徑成反比，擴(kuò)散角減小，直徑增大，近場(chǎng)長(zhǎng)度N=D2/4λ增加。28.在超聲檢測(cè)中，若缺陷位于近場(chǎng)區(qū)內(nèi)，當(dāng)量法測(cè)定結(jié)果A.偏大B.偏小C.不變D.無(wú)法確定答案：D解析：近場(chǎng)區(qū)聲壓劇烈起伏，當(dāng)量法失效。29.采用超聲相控陣檢測(cè)，若需實(shí)現(xiàn)±30°扇掃且避免柵瓣，陣元間距最大可取A.0.4λB.0.6λC.0.8λD.1.0λ答案：A解析：d≤0.5λ可完全抑制柵瓣，工程取0.4λ留余量。30.在超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“幽靈回波”，最可能原因是A.材料各向異性B.多次反射C.探頭串音D.儀器發(fā)射抖動(dòng)答案：B解析：幽靈回波為多次反射偽像，常見(jiàn)于薄板檢測(cè)。二、判斷題（每題1分，共20分）31.超聲檢測(cè)中，聲速隨溫度升高而降低。答案：√解析：溫度升高，彈性模量下降，聲速減小。32.采用K1探頭檢測(cè)50mm焊縫，一次波最大可測(cè)深度為50mm。答案：×解析：一次波最大深度受聲程限制，K1探頭一次波最大深度≈t，但需考慮幾何盲區(qū)。33.超聲TOFD檢測(cè)不需要對(duì)比試塊即可定量缺陷高度。答案：√解析：TOFD利用衍射時(shí)差，可直接計(jì)算高度。34.超聲探傷儀的“深度補(bǔ)償”功能可消除材料衰減影響。答案：√解析：DAC/TCG曲線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)深度補(bǔ)償。35.在超聲檢測(cè)中，橫波不能在水中傳播。答案：√解析：橫波需剪切剛度，水無(wú)剪切模量。36.超聲相控陣探頭陣元損壞20%仍可正常檢測(cè)。答案：×解析：陣元損壞導(dǎo)致波束畸變，需更換。37.超聲檢測(cè)時(shí)，耦合層厚度為λ/2時(shí)透聲效果最佳。答案：×解析：耦合層應(yīng)越薄越好，λ/2僅對(duì)駐波特殊情形。38.超聲C掃描圖像中，顏色越深表示回波幅度越大。答案：√解析：常規(guī)調(diào)色板以深色示高幅。39.超聲檢測(cè)中，探頭頻率越高，穿透能力越強(qiáng)。答案：×解析：頻率越高，衰減越大，穿透力下降。40.超聲檢測(cè)可用于測(cè)定材料彈性模量。答案：√解析：通過(guò)聲速與密度可計(jì)算彈性模量。41.超聲探傷儀的“發(fā)射阻尼”越大，脈沖寬度越窄。答案：√解析：阻尼大，振鈴抑制快，脈沖窄。42.在超聲檢測(cè)中，缺陷取向與聲束垂直時(shí)回波最高。答案：√解析：垂直入射反射最強(qiáng)。43.超聲TOFD檢測(cè)中，側(cè)向波相位與底面波相同。答案：√解析：均為縱波反射，相位一致。44.超聲檢測(cè)時(shí)，探頭楔塊磨損會(huì)導(dǎo)致K值減小。答案：×解析：磨損使入射點(diǎn)上移，有效入射角增大，K值增大。45.超聲相控陣檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)電子掃描無(wú)需機(jī)械移動(dòng)。答案：√解析：電子偏轉(zhuǎn)與聚焦為相控陣核心優(yōu)勢(shì)。46.超聲檢測(cè)中，材料泊松比可通過(guò)縱波與橫波聲速計(jì)算。答案：√解析：公式σ=(1–2(vt/vl)2)/(2–2(vt/vl)2)。47.超聲檢測(cè)時(shí)，若增益增加6dB，回波高度升高一倍。答案：√解析：6dB對(duì)應(yīng)幅值比2倍。48.超聲C掃描分辨率與探頭直徑無(wú)關(guān)。答案：×解析：分辨率受聲束寬度限制，與直徑直接相關(guān)。49.超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“三角回波”，可能為變型波。答案：√解析：橫-縱波轉(zhuǎn)換可產(chǎn)生三角路徑。50.超聲探傷儀的“帶寬”越寬，信噪比越高。答案：×解析：帶寬越寬，噪聲增大，信噪比下降。三、填空題（每空2分，共30分）51.超聲檢測(cè)中，常用耦合劑甘油在20°C時(shí)的聲阻抗約為_(kāi)_______MRayl。答案：2.4解析：甘油Z≈2.4MRayl。52.采用2.5MHz直探頭檢測(cè)鋁件，鋁中縱波聲速6.3km/s，則波長(zhǎng)為_(kāi)_______mm。答案：2.52解析：λ=v/f=6.3/2.5=2.52mm。53.超聲TOFD檢測(cè)時(shí)，若兩探頭中心距100mm，板厚50mm，則側(cè)向波與底面波時(shí)間差為_(kāi)_______μs。答案：8.5解析：同第6題。54.超聲探傷儀垂直線(xiàn)性誤差定義為最大偏差與滿(mǎn)幅高度之比的________。答案：百分?jǐn)?shù)解析：標(biāo)準(zhǔn)定義。55.超聲相控陣探頭若陣元數(shù)為64，激活孔徑32mm，則陣元間距為_(kāi)_______mm。答案：0.5解析：d=32/(64–1)≈0.5mm。56.超聲檢測(cè)中，若缺陷回波高度為滿(mǎn)幅80%，增益減小6dB后，回波高度為_(kāi)_______%。答案：40解析：-6dB對(duì)應(yīng)幅值減半。57.采用K2探頭檢測(cè)60mm焊縫，一次波最大水平距離為_(kāi)_______mm。答案：120解析：L=K·t=2×60=120mm。58.超聲C掃描圖像中，若掃描步距0.5mm，圖像尺寸200×200mm，則像素?cái)?shù)為_(kāi)_______。答案：160000解析：(200/0.5)2=4002=160000。59.超聲檢測(cè)時(shí)，若材料衰減系數(shù)0.02dB/mm，聲程200mm，則衰減損失為_(kāi)_______dB。答案：4解析：0.02×200=4dB。60.超聲探傷儀發(fā)射脈沖電壓典型值為_(kāi)_______V。答案：200–400解析：常見(jiàn)儀器200–400V。61.超聲檢測(cè)中，若探頭直徑10mm，頻率5MHz，鋼中橫波聲速3.2km/s，則近場(chǎng)長(zhǎng)度N=________mm。答案：42解析：N=D2f/4v=102×5/(4×3.2)=50/12.8≈42mm。62.超聲TOFD檢測(cè)中，缺陷尖端衍射信號(hào)相位與側(cè)向波相位________。答案：相反解析：裂紋尖端衍射相位反轉(zhuǎn)。63.超聲檢測(cè)時(shí)，若出現(xiàn)“草狀回波”，應(yīng)優(yōu)先降低________。答案：頻率解析：降低頻率可減小晶粒散射。64.超聲相控陣扇掃中，若偏轉(zhuǎn)角30°，則最大可聚焦深度受________限制。答案：孔徑解析：聚焦深度與孔徑平方成正比。65.超聲檢測(cè)中，若缺陷自身高度為2mm，TOFD測(cè)得時(shí)差3.2μs，則縱波速為_(kāi)_______km/s。答案：5.9解析：v=2h/t=4/3.2×1000=5.9km/s。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）66.用2.5MHz、?20mm直探頭檢測(cè)鋼件，鋼中縱波聲速5.9km/s，衰減系數(shù)0.005dB/mm。求：(1)波長(zhǎng)；(2)近場(chǎng)長(zhǎng)度；(3)聲程300mm時(shí)的衰減損失；(4)若缺陷位于200mm深，回波比底面回波低26dB，求缺陷平底孔當(dāng)量直徑。解：(1)λ=v/f=5.9×103/2.5×10?=2.36mm(2)N=D2/4λ=202/(4×2.36)=400/9.44≈42.4mm(3)衰減=0.005×300=1.5dB(4)設(shè)平底孔直徑φ，則Δ=20lg(φ/φref)+40lg(s/sref)+2α(s–sref)取φref=2mm，sref=200mm，s=200mm，α=0.005dB/mm則26=20lg(φ/2)+0+2×0.005×0→φ=2×10^(26/20)=2×10^1.3≈40mm答案：(1)2.36mm；(2)42.4mm；(3)1.5dB；(4)40mm67.采用K1.5斜探頭檢測(cè)厚度40mm焊縫，探頭前沿距離15mm，發(fā)現(xiàn)一缺陷回波位于水平刻度60mm，深度刻度30mm。求：(1)缺陷水平距離；(2)缺陷埋藏深度；(3)缺陷距焊縫中心線(xiàn)偏移；(4)是否位于一次波范圍。解：(1)水平距離=60–15=45mm(2)深度=30mm(3)偏移=45–1.5×30=45–45=0mm，即位于中心線(xiàn)(4)一次波最大深度=40mm，30<40，故為一次波答案：(1)45mm；(2)30mm；(3)0mm；(4)是68.超聲TOFD檢測(cè)，兩探頭中心距2s=120mm，板厚t=50mm，鋼中縱波速5.9km/s，發(fā)現(xiàn)缺陷尖端衍射信號(hào)比側(cè)向波延遲4.5μs。求缺陷自身高度。解：Δt=2h√(1+(s/t)2)/v4.5×10??=2h√(1+(60/50)2)/5900h=4.5×10??×5900/(2×√(1+1.44))=0.02655/(2×1.56)≈8.5mm答案：8.5mm五、綜合應(yīng)用題（每題15分，共30分）69.某石化公司需對(duì)φ219×20mm16MnR鋼環(huán)焊縫進(jìn)行100%超聲檢測(cè)，執(zhí)行NB/T47013.3—2025，驗(yàn)收等級(jí)Ⅱ?，F(xiàn)有設(shè)備：2.5P13×13K2、5P8×12K3、2.5P20×20K1探頭；試塊：CSK-ⅠA、CSK-ⅢA、RB-3。請(qǐng)給出檢測(cè)工藝卡要點(diǎn)：探頭選擇、掃描面、掃查方式、靈敏度設(shè)定、缺陷記錄與評(píng)級(jí)方法。答案：探頭選擇：厚度20mm，優(yōu)先選2.5P13×13K2，兼顧穿透與分辨；若需更高分辨，可選5P8×12K3，但需驗(yàn)證衰減。