超声波检测级考试计算公式汇总
超声波检测主要公式
超声波检测主要公式Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】超声波检测主要公式1.物理基础部分:设B为波线上任意一点,距原点O的距离为x.因为振动从O点传播到B点所需的时间为x/c,所以B点处质点在时间t的位移等于O点上质点在时间(t-x/c)的位移,即:1.13衰减系数的测定和计算(1)试件厚度:2N<T≤200㎜(2)试件厚度>200㎜(3)薄试件(试件中多次底波的声程在未扩散区内)1.14声压公式(1)活塞波声压公式(2)球面波声压公式(3)近场区公式(a)第二介质剩余近场区长度N’(b)横波在第二介质中的近场区长度N’(c)非扩散区长度b≈1.64N(4)指向角公式(5)大平底面回波公式(6)平底孔回波公式(7)长横孔回波公式(8)短横孔回波公式(9) 球孔回波公式(10) 圆柱曲底面回波公式(11) 不同距离处的大平底与平底孔回波声压dB 差:(12) 考虑衰减系数时,不同距离处的大平底与平底孔回波声压dB 差(即与探伤仪实测情况对应):(13) 考虑衰减系数时,不同距离不同孔径两平底孔回波声压dB 差(即与探伤仪实测情况对应):2. 缺陷位置2.1平面检测2.1.1声程定位(a)缺陷水平距离(c) 缺陷深度2.1.2水平定位(a)缺陷水平距离(b)缺陷深度k n d ff τ=(当缺陷分别是二次波、三次波或四次波发现时,按2.1.1方法计算缺陷深度)2.1.3深度定位(a)缺陷水平距离(b)缺陷深度f f n d τ=(当缺陷分别是二次波、三次波或四次波发现时,按2.1.1方法计算缺陷深度)2.2曲面检测2.2.1圆柱曲面外圆检测(a)缺陷深度R-试件外半径;k-探头k值;d-平板试件中的缺陷深度(b)缺陷水平弧长2.2.2圆柱曲面内孔检测(a)缺陷深度r-试件内半径.(b)缺陷水平弧长2.2.3横波外圆周向探测圆柱形筒体试件时的最大探测厚度T m3.迟到波、三角形回波和61°波3.1纵波迟到波在钢中迟到距离3.2圆柱体试件径向检测时的三角形回波3.2.1纵波-纵波-纵波的三角形回波声程3.2.2纵波-横波-纵波的三角形回波声程3.361°反射波(在IIW试块上的声程)3.445°反射波(在IIW试块上的声程)4钢板水浸检测水层厚度公式5小径管水浸检测5.1偏心距x5.2焦距F5.3声透镜的曲率半径6复合层检测6.1复合良好时,底面回波与复合界面回波的dB差(底面与空气接触,超声波在底面全反射)6.2复合良好时,底面回波与复合界面回波的dB差(超声在底面不是全反射,底面反射率为r’)。
超声波检测用公式
超声波检测实用公式一、一般公式1、不同反射体的回波声压比（1）平底孔对大平底：Δ=20lg（πX BΦ2/2λX f2）dB用途：用于以底波方式调整超声波探伤起始灵敏度和评定缺陷的当量大小，式中X B为大平底声程（探测到工件地面的工件厚度）；X f为平底孔声程（即缺陷的埋藏深度）；Φ为预定探测灵敏度所规定的平底孔直径；λ为所用频率超声波在被检工件材料中的波长。
在按照大声程调整探伤起始灵敏度时，设X B=X f，则公式简化为Δ=20lg（πΦ2/2λX f），即将直探头良好地耦合在探测面上，调整仪器的增益，使工件地面的第一次回波高度达到满屏上的某一刻度（例如50%）,然后按公式计算所得到的dB值提高仪器的定量增益。
在探伤过程中发现有缺陷回波高度超过预定的满屏刻度（例如上面预定的50%）时，可根据将该回波高度降到预定刻度所需的ΔdB值和缺陷埋藏深度，按照公式计算出Φ当量值，即缺陷的当量值。
（2）球孔对大平底：Δ=20lg（dX B/2X f2）dB d为当量球孔直径，用途同上。
（3）长横孔对大平底：Δ=10lg（ψX B2/2X f3）dB ψ为当量长横孔直径，用途同上。
（4）短横孔对大平底：Δ=10lg（L2ψX B2/λX f4）dB ψ为当量短横孔直径，L为短横孔长度，用途同上。
（5）平底孔对平底孔：Δ=40lg（Φ1X2/Φ2X1）dB 两个不同声程、不同直径的平底孔回波声压比，用分贝表示。
用途：在探伤中，一般把调整探伤起始灵敏度时设定的一定声程X2和一定直径的平底孔Φ2作为基准，通过缺陷回波与基准回波高度分贝差（由探伤仪定）和缺陷埋藏深度X1计算出缺陷的平底孔当量大小Φ1，注意Δ的正负值所代表的意义是不同的—在以上规定时负值表示缺陷比基准平底孔当量小，反之则大。
（6）球孔对球孔：Δ=20lg（d1X22/d2X12）dB 两个不同直径不同声程的球孔回波声压比，用途同上。
（7）长横孔对长横孔：Δ=10lg（ψ1X23/ψ2X13）dB 两个不同声程不同直径的长横孔回波声压比，用途同上。
超声波探伤常用计算公式
一、1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1(1NP=8.68dB 1dB=0.115NP)2、声压反射率r和投射率t分别为：r=P r/ P O=Z2-Z1/Z2+Z1t=P t/ P O =2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2 =(Z2-Z1/Z2+Z1)2T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。
既：T往=P a/P O=4Z1Z /(Z2+Z1)25、反射、折射定律：sinαL/C L1=sinα¹L/C L1= sinα¹S/C S1=sinβL/C L2=sinβS/C S26、第一临界角。
αⅠ=arcsinC L1/C L2第二临界角。
αⅡ=arcsinC L1/C S2第三临界角：αⅢ=arcsinC S1/C L17、（1）薄板工件的衰减系数测定：α=(20lgBm/Bn-δ)/2x(n-m)对于多次反射：α=[20lgBm/Bn-δ(n-m)]/2x(n-m)（2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2-6-δ)/2x对于2次波、3次波；α=(20lgB2/B3-3.5-δ)/2x。
对于1次波、3次波；α=(20lgB1/B3-9.5-δ)/4x。
二1、近场区长度：N=D2S/4λ= R2S/λ= F S/πλ= F Sƒ/Cλ2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；θ0=arcsin1.22λ/Ds≈70λ/Ds3、波束未扩散区与扩散区：b=1.64N4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=1.64N，半扩散角θ0=arcsinλ/2a≈57λ/2a，5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D2S/4λ只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L，则钢中剩余进场区长度N 为：N=N2-LC1/C2= D2S/4λ- LC1/C2，6、横波近场区长度；方形N=F S/πλs2*cosβ/cosα圆形N=D2/4λs2*cosβ/cosα横波声场中，第二介质中的近场区长度：N`=N-L2= F S/πλs2*cosβ/cosα-L1tgα/tgβF S-波源面积λs2-介质Ⅱ中横波波L1-入射点至波源的距离L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：Ø0=arcsin1.22λS2/D S=70λS2/D S对于矩形正方形声源：Ø0=arcsinλS2/2a=57λS2/2a三1、计算垂直线性误差D=（∣d1∣+∣d2∣）% 。
超声波部份计算公式-1
超声波探伤常用计算公式1.波长计算公式f C=λ式中: C---被检材料声速 f ----频率2.近场区计算公式λλ22a 4==或D N式中: D---探头直径 a---探头半径 λ----波长3.指向角（扩散角）计算公式DD λθλθ7022.1sin ≈=或式中: D---探头直径 λ----波长4.折射角计算公式2211sin sin C C θθ=式中: C1---第一介质声速 C2---第二介质声速5.临界角计算公式 第一临界角:第二临界角:式中: C1L: 第一介质声速； C2L: 第二介质纵波声速； C2S: 第二介质横波声速6.用标准试块调整起始灵敏度)lg (lg 40)lg (lg 40f s f X X D D dB s -+-=∆式中: DS 标准试块平底孔直径； Xs 标准试块平底孔声程； D f 所求缺陷当量直径 X f 缺陷声程7、（用标准试块调整起始灵敏度）求缺陷当量40lg 40lg 40lg 40)(lg fs s f X X D dB D +-+∆=40dB sfs f 10X X D D ∆⨯⨯=或式中: DS---标准试块平底孔直径；Xs---标准试块平底孔声程；Xf ---缺陷声程ΔdB---分贝值差8、用大平底调整起始灵敏度222lg 20fb f X X D dB λπ=∆式中: Df 所求缺陷当量直径；Xb 底波声程；Xf 所求缺陷声程；λ---波长ΔdB---分贝值差9、（用大平底调整起始灵敏度）求缺陷当量402lg 20lg 20lg 2fb f X X dB D λπ+-∆=10、声压反射率计算公式m m Z Z Z Z y p +-=+-=111212式中: ｍ＝Ｚ1／Ｚ2＝ 声阻抗比 11.声压透射率计算公式m Z Z Z t p +=+=122122式中: Z1------第一介质声阻抗； Z2------ 第二介质声阻抗12.K 值——折射角换算公式 K=tgβ 或 K tg 1-=β13.衰减系数的粗略测定Tm n m n V n m )(2)/lg 20(--=-α 式中:V m-n ————表示试样中第m 次于第n 次波幅值的dB 差（n ﹥m ）α——————材料单程衰减系数, 单位是dB/mm 20lg （n/m ）————为修正项 T ————材料厚度单位是mm14.横波探伤缺陷定位计算公式:声程定位:W （声程）=格数×比例 a(水平距离) =W×Sinβ b(垂直距离)未指明工件厚度: (或b ≤T) (垂直距离) =W×Cos β 或=a(水平距离) /K 指明工件厚度: (或b ≥T) ⑴奇数次波: b=Wcos β-(n-1)T ⑵偶数次波: b=nT-Wcos β式中: n---波次; T---板厚水平定位:a(水平距离) =格数×比例 b(垂直距离)⑴奇数次波: b=a/K-(n-1)T ⑵偶数次波: b=nT- a/K式中: n---波次; T---板厚15.横孔径差及声程差 ⑴孔径差12lg 10D D dB =∆⑵声程差12lg30X X dB =∆⑶孔径及声程差 长横孔:312321lg10XD XD dB =∆短横孔:)lg(102141422221D D X X L L dB ⨯⨯=∆球孔:)lg(20212122D D X X dB ⨯=∆⑷平底孔对横孔422422lg20sf fs X X dB φπφλ=∆。
超声波探伤常用计算公式
超声波探伤常用计算公式标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]一、1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H1(1NP= 1dB=2、声压反射率r和投射率t分别为：r=Pr / PO=Z2-Z1/Z2+Z1t=Pt/ PO=2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2 =(Z2-Z1/Z2+Z1)2 T=4Z1Z/(Z2+Z1)2由以上几式得：t-r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压Pa与入射波声压PO之比。
既：T往=Pa /PO=4Z1Z/(Z2+Z1)25、反射、折射定律：sinαL /CL1=sinα1L/CL1= sinα1S/CS1=sinβL/CL2=sinβS/CS26、第一临界角。
αⅠ=arcsinCL1/CL2第二临界角。
αⅡ=arcsinCL1/CS2第三临界角：αⅢ=arcsinCS1/CL17、（1）薄板工件的衰减系数测定：α=(20lgBm/Bn-δ)/2x(n-m)对于多次反射：α=[20lgBm/Bn-δ(n-m)]/2x(n-m)（2）厚板工件的衰减系数测定：α=(20lgB1/B2-6-δ)/2x 对于2次波、3次波；α=(20lgB2/δ)/2x。
对于1次波、3次波；α=(20lgB1/δ)/4x。
二1、近场区长度：N=D 2S /4λ= R 2S /λ= F S /πλ= F S /C λ 2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角； θ0=λ/Ds ≈70λ/Ds 3、波束未扩散区与扩散区：b=4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ，未扩散区b=， 半扩散角θ0=arcsin λ/2a ≈57λ/2a ，5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D 2S /4λ只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L ，则钢中剩余进场区长度N 为：N=N 2-LC 1/C 2= D 2S /4λ- LC 1/C 2，6、横波近场区长度；方形 N=F S /πλs2*cos β/cos α圆形 N=D 2/4λs2*cos β/cos α横波声场中，第二介质中的近场区长度： N`=N-L 2= F S /πλs2*cos β/cos α-L 1tg α/tg βF S -波源面积 λs2-介质Ⅱ中横波波 L 1-入射点至波源的距离 L 2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：0=λS2/D S =70λS2/D S对于矩形正方形声源：0=arcsin λS2/2a=57λS2/2a三1、计算垂直线性误差D=（∣d 1∣+∣d 2∣）% 。
超声波探伤常用计算公式
1、示波屏上的波高与声压成正比。
既：△ =20lgP2/P i=20lgH2/H i (1NP=8.68dB 1dB=0.115NP)2、声压反射率r和投射率t分别为：r=P r/ P 0=乙-Z1/Z2+Z1 t=P t/ P O =2Z2/Z2+乙3、声强反射率R和投射率T分别为：2 2 2R=r =(Z2-Z 1/Z2+Z1) T=4Z 亿/(Z 2+Z1)由以上几式得：t-r=1 T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压P a与入射波声压P O之比。
既：T往=P/P O=4Z1Z/(Z 2+乙)1 2 3 4 55、反射、折射定律：sin a L/C L1=S in al』C L1= sin alJ C sF sin B L/C L2=S in B S/C S2& 第一临界角。
a i =arcsinC L〃C L2第二临界角。
a n =arcsinC L1C S2第三临界角：a m =arcsinC S/C L17、(1)薄板工件的衰减系数测定：a =(20lgBm/Bn- S )/2x(n-m)对于多次反射：a =[20lgBm/Bn- S (n-m)]/2x(n-m)(2)厚板工件的衰减系数测定：a =(20lgB1/B2-6- S )/2x对于 2 次波、3 次波；a =(20lgB2/B3-3.5- S )/2x。
对于 1 次波、3 次波；a =(20lgB1/B3-9.5- S )/4x。
1、近场区长度：N=D s/4入=R2s/入=F s/ n入=F s?/C入3、波束未扩散区与扩散区：b=1.64N4、矩形波源的近场区长度N=Fs/nX，未扩散区b=1.64N,半扩散角0 0=arcsin X /2a ~ 57 X /2a ,5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D/4 X只适用均匀介质。
在水、钢两种介质中，当水层厚度较小时，进场区就会分布在水、钢两种介质中，设水层厚度为L,则钢中剩余进场区长度N为:2N=ZLC1/C2= D s/4 X - LC 1/C2，&横波近场区长度；方形N=F s/ nX s2*cos B /cos a圆形N=D 2/4 X s2*COS B /cos a横波声场中，第二介质中的近场区长度：N'=N-L2= F s/ nX s2*cos B /cos a 丄的a /tg BF s-波源面积X s2-介质n中横波波L1-入射点至波源的距离L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：?0=arcsin1.22 X sJ D s=70X sJ D s对于矩形正方形声源：？0=arcsin X s2/2a=57 X s2/2a2计算垂直线性误差D=(l d1 I + I d2 I) %。
超声波探伤常用计算公式
一、1、示波屏上的波高与声压成正比;既：△=20lgP2/P1=20lgH2/H11NP=8.68dB1dB=0.115NP2、声压反射率r和投射率t分别为：r=Pr /PO=Z2-Z1/Z2+Z1t=Pt/PO=2Z2/Z2+Z13、声强反射率R和投射率T分别为：R=r2=Z2-Z1/Z2+Z12T=4Z1Z/Z2+Z12由以上几式得：t-r=1T+R=14、声压往复透射率T往：探头接收到的回波声压Pa与入射波声压PO之比;既：T往=Pa/PO=4Z1Z/Z2+Z125、反射、折射定律：sinαL /CL1=sinα1L/CL1=sinα1S/CS1=sinβL/CL2=sinβS/CS26、第一临界角;αⅠ=arcsinCL1/CL2第二临界角;αⅡ=arcsinCL1/CS2第三临界角：αⅢ=arcsinCS1/CL17、1薄板工件的衰减系数测定：α=20lgBm/Bn-δ/2xn-m对于多次反射：α=20lgBm/Bn-δn-m/2xn-m2厚板工件的衰减系数测定：α=20lgB1/B2-6-δ/2x 对于2次波、3次波；α=20lgB2/B3-3.5-δ/2x;对于1次波、3次波；α=20lgB1/B3-9.5-δ/4x; 二1、近场区长度：N=D2S /4λ=R2S/λ=FS/πλ=FS/Cλ2、圆盘源辐射的纵波声场的第一零值发散角；θ=arcsin1.22λ/Ds≈70λ/Ds3、波束未扩散区与扩散区：b=1.64N4、矩形波源的近场区长度N=Fs/πλ,未扩散区b=1.64N,半扩散角θ=arcsinλ/2a≈57λ/2a,5、近场区在两种介质中的分布；公式N=D2S/4λ只适用均匀介质;在水、钢两种介质中,当水层厚度较小时,进场区就会分布在水、钢两种介质中,设水层厚度为L,则钢中剩余进场区长度N为：N=N2-LC1/C2=D2S/4λ-LC1/C2,6、横波近场区长度；方形N=FS /πλs2cosβ/cosα圆形N=D2/4λs2cosβ/cosα横波声场中,第二介质中的近场区长度：N`=N-L2=FS/πλs2cosβ/cosα-L1tgα/tgβFS-波源面积λs2-介质Ⅱ中横波波L1-入射点至波源的距离L2-入射点至假想波源的距离半扩散角；对于圆片形声源：0=arcsin1.22λS2/DS=70λS2/DS对于矩形正方形声源：0=arcsinλS2/2a=57λS2/2a三1、计算垂直线性误差D=∣d1∣+∣d2∣%;d1—实测值与理想值的最大正偏差；d2—实测值与理想值的最大负偏差;2、计算水平线性误差；δ=∣αmax ∣/0.8b100%αmax—α2、α3、α4中最大者；b—示波屏水平刻度值一般为10;3、斜探头K值和折射角βs：K=tgβs=L+L-35/反射体中心厚度分别为B=70、C=30、D=15mm;4、信噪比；△=20lgH信/H噪;四1、1按声程调节扫描速度时：一次波探伤时τ∫≤T,缺陷至入射点的声程x∫=nτ∫,则缺陷在工件中的水平距离为：l∫=x∫sinβ=nτ∫sinβ、深度为：d∫=x∫cosβ=nτ∫cosβ;二次波探伤T＜τ∫≤2T时,则缺陷在工件中的水平距离为：l∫=x∫sinβ=nτ∫sinβ、深度为：d∫=2T-x∫cosβ=2T-nτ∫cosβ;2按水平调节扫描速度时： 一次波探伤τ∫≤T 时,则缺陷在工件中的水平距离：l ∫=n τ∫深度：d ∫=l ∫/K=n τ∫/K; 二次波探伤T ＜τ∫≤2T 时,则缺陷在工件中的水平距离：l ∫=n τ∫深度：d ∫=2T-l ∫/K=2T-n τ∫/K; 3按深度调节扫描速度时： 一次波探伤τ∫≤T 时,则缺陷在工件中的水平距离为：l ∫=Kn τ∫深度为：d=n τ∫; 二次波探伤T ＜τ∫≤2T 时,则缺陷在工件中的水平距离为：l ∫=Kn τ∫、深度为：d ∫=2T-n τ∫; 2、1外圆周向探测时,缺陷位置由深度H 和弧长L 来确定则： H=R-Kd 2+R-d 20.5 L=R πθ/180=R π/180tg -1Kd/R-d; 结论：当探头从圆柱曲面外壁作周向探测时,弧长L 总比水平距离l 值大,但深度H 却总比平板工件中的缺陷深度d 小;2内圆周向探测时,缺陷位置由深度h 和弧长l 来确定则：h=Kd 2+r+d 20.5-rl=r πθ/180=r π/180tg -1Kd/r+d 结论：当探头从圆柱曲面内壁作周向探测时,弧长l 总比水平距离l 值小,但深度h 却总比平板工件中的缺陷深度d 值大;注意,如缺陷深度h 大于壁厚,则为焊缝杂波 3、最大探测壁厚；Tm/D ≤1/21-sin β≤1/21-K/1+K 20.5一般把筒体可探测的内外半径范围定位r/R ≥80% 4、不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为；△B =20lgP B /P=20lg2λχ2/лD 2χB +2αχ-χB α—材质衰减系数；χ—探测面至缺陷的距离；χВ—探测面至底面的距离工件的厚度 不同平底孔、距离的回波分贝差为；△12=20lgP 1/P 2=40lgD 1χ2/D 2χ1P 1—人工缺陷；P 2—工件缺陷 5、避免侧壁干涉的条件侧壁反射波束与直接传播波束的声程差大于4λ既：2W-α>4λ就可以避免侧壁干涉; 1探头轴线上缺陷反射时避免侧壁干涉的最小距离d min 为：d min >2αλ0.5对于钢：d min >2αλ0.5=3.5α/0.52底面反射时避免侧壁干涉的最小距离d min 为：d min >2αλ0.5对于钢：d min >2αλ0.5=5α/ 0.56、①偏心距X 的选择：偏心距—是指探头声束轴线与管材中心线之间的水平距离,用X 表示;入射角α随偏心距X 的距离增大而增大,控制偏心距X 即可控制入射角α;满足纯横波探测内壁的条件为：C L1/C L2×R ≤X ≤C L1/C L2×r对于水浸探伤钢管0.251R ≤X ≤0.458r 取平均值X=1/20.251R+0.458r ②水层厚度的选择：要求水层厚度H 大于钢管中横波全声程的1/2即H>X S ,这是因为水/钢界面的第二次回波S 2将位于管子的缺陷波F 内一次波F 外二次波之后,这样,有利于对缺陷判别; ③焦距的选择：F=H+R 2-X 20.5④声透镜的曲率半径r`由F=2.2r`得r`=0.46F也可有r`=C 1-C 2/C1FC1-声透镜的纵波声速C2-水中的纵波声速 五、 1、水浸重合波探伤钢板,根据钢和水中的声速,可得各次重合波水层厚度H 与钢板厚度δ的关系为：H=n ·C 水/C 钢δ=n ·δ/4n —重合波次数2、复合材料超声波探伤,当不考虑介质衰减和扩散衰减,且底面全反射时,底波B1与复合界面反射波S 复合良好的dB 差值为：△BS=20lg︱B1/S︳=20lg︱T/r︳=20lg︱1-r2/r︳式中r—复合界面声压反射率,r=Z2-Z1/Z2+Z1T—复合界面声压往复透射率T=1-r2当底面不是全反射,其反射率为r’,则这时底波B1与复合界面反射波S复合良好的dB差值为：△BS=20lg︱B1/S︳=20lg︱Tr’/r︳=20lg︱1-r2r’/r︳式中r’—底面声压反射率,r’=Z3-Z2/Z3+Z2六当量计算法对于同距离平底面或实心圆柱体曲底面与平底孔回波分贝差；△=20lgPB /Pf=20lg2λXf/D2fπ对于不同距离平底面或实心圆柱体曲底面与平底孔回波分贝差；△=20lgPB /Pf=20lg2λX2f/D2fπXB对于空心圆柱体同距离处圆柱曲底面与平底孔回波分贝差；△=20lgPB /Pf=20lg2λXf/D2fπ±10lgd/D外圆探伤用‘+’,内圆探伤用‘-’;当试块厚度、平底孔直径与所调节的工件厚度和要求φ2平底孔不同时：△=20lgPB /Pf=40lgDf1X1/Df2X2一般设被利用的试块平底孔回波声压为PB ,所要得到的工件φ2平底孔回波声压为Pf①当量计算法：当用平底面或实心圆柱体曲底面调节探伤灵敏度时,当量计算公式为；△Bf =20lgPB/Pf=20lg2λX2f/D2fπXB+2XXf-XB当用空心圆柱体内孔或外圆曲面调节探伤灵敏度时,当量计算公式为；△Bf =20lgPB/Pf=20lg2λX2f/D2fπXB±10lgd/D+2XXf-XB七1、焊缝两侧探测面的修整宽度P,一般根据母材厚度来确定；厚度为8-46mm的焊缝采用二次波探伤,探测面修整宽度为：P≥2KT+50 mm；厚度大于46mm的焊缝采用一次波探伤,探测面修整宽度为：P≥KT+50 mm；2、缺陷位置的测定方法有几种缺陷定位方法有；声程、水平、深度定位法;①声程定位法：当仪器按声程1：n调节时；一次波探伤：lf =nτfsinβdf=nτfcosβ二次波探伤：lf =nτfsinβdf=2T-nτfcosβ②水平定位法：当仪器按水平1：n调节时；一次波探伤：lf =nτfdf=nτf/K二次波探伤：lf =nτfdf=2T-nτf/K③深度定位法：当仪器按深度1：n调节时；一次波探伤：df =nτflf=nτfK二次波探伤：df =2T-nτflf=nτfK。
超声波常用公式汇总
求波长的公式：λ(波长)=c(波声速)÷f(频率) 求声阻抗的公式：Z=ρ(密度)×c(波声速) 折射定律：C L1、C S1——第一介质中的纵波、横波波速 C L2、C S2——第二介质中的纵波、横波波速 L α、L 'α、s 'α——纵波入射角、反射角、横波反射角 L β、s β——纵、横波折射角求斜探头入射角：sin α=C L1÷C S2×sin β 第一临界角：αⅠ=arcsin C L1÷C L2 第二临界角：αⅡ= arcsin C L1÷C s2第三临界角：αⅢ= arcsin C s1÷C L1当入射角在αⅠ～αⅡ时，钢中只有纯横波 当入射角大于αⅢ时，钢中只有表面波求波高公式：先算出二者间的差值，再加上基准值 △=20lg （H 2/H 1）求水钢界面声强透射率：计算薄工件的衰减系数（厚度小于200mm ）： m 、n 为底波反射次数；B m 、B n 为第m 、n 次波高 δ——反射损失；x ——薄板厚度计算厚工件的衰减系数：计算圆盘圆辐射纵波声场的半扩散角（指向角）： θ0=arcsin1.22λ/D s ≈70λ/D s （°）近场区长度的计算：N=D 2/4λ矩形波源辐射纵波声场的半扩散角（指向角）： ψ0=arcsin λ/a ≈57λ/a(°)近场区长度为：N=Fs/πλ=、D 2/4λ纵波声场两种介质的近场区长度：已知水层厚度为L ，基于钢中的近场区长度： N=D s 2/4λ2-LC 1/C 2基于水中的近场区长度：N=（D s 2/4λ2-L ）C 1/C 2未扩散区长度b=1.64N计算平底孔回波声压：P 0：探头波源的起始声压Fs ：探头波源面积=πD 2s/4Ff ：平底孔缺陷的面积=πD 2f /4X ：平底孔至波源的距离 二者回波分贝差：1221lg 40x D x D f f长横孔回波声压计算公式： 两者的分贝差：312321lg 10x D x D f f 球孔回波声压计算公式：x D x F P P f s f 40λ= 两者的分贝差：212221lg 20x D x D f f 大平底面回波声压公式：xF P P s B λ20= 不同距离的大平底面回波分贝差：12lg20x x。
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超声波检测2级基础知识计算公式
超声波频率：f>20000Hz 声波频率：20Hz<f<20000Hz 次声波频率：f<20Hz
金属材料超声波检测常用频率：~10MHz 机械振动：T =1
f
谐振动方程：y =Acos (ωt +φ)
阻尼振动方程：y =A 0e −βt cos (ωt +φ0) 受迫振动方程：y =Acos (Pt +φ) 机械波主要物理量：c =λf 或λ=c /f 平面波波动方程：y =Acosω(t −x
c )
柱面波波动方程：y =
A √x cosω(t −x
c
) 球面波波动方程：y =A
x cosω(t −x
c ) 无限大固体介质中声速 纵波：c L =√
E
ρ√1−σ
(1+σ)(1−2σ)
横波：c s =√G
ρ√1
2(1+σ)
表面波：c R =0.87−1.12σ1+σ
√E ρ?1
2(1+σ)
同一介质中:
c L c s
=√
2(1−σ)1−2σ
c R c s
=
0.87+1.12σ1+σ
c L >c s >c R c L ：c s ：c R =:1:
细长棒中纵波波速：c Lb =√E
ρ
钢中波速：c L =5900m /s c s =3230m /s 水中波速：c L =1480m /s
有机玻璃波速：c L =2730m /s c s =1460m /s 液体、气体中纵波声速：c =√B
ρ
超声场特征值
声压：P =−ωAsinω(t −x c ⁄) 声压幅值：P m =ρcωΑ=ρcu 质点振动速度：u =2πfΑ 声阻抗：Z =P u =ρc ⁄ 声强：I =P 2
2Z
声强级（贝尔）：Δ=lg (I 2I 1⁄)
分贝差（dB ）：Δ=10lg (I 2I 1⁄)=20lg (P 2P 1⁄)=20lg (H 2H 1⁄) 奈培（NP ）：Δ=ln (P 2P 1⁄)
1NP= 1dB=
单一平面反、透射率 声压：r =
P r
P 0=
Z 2−Z 1
Z 2+Z 1
t =
P t
P 0=
2Z 2
Z 2+Z 1
声强：R =(Z 2−Z 1
Z 2+Z 1) T =4Z 1Z 2
(Z 2+Z 1)2
T+R=1 t-r=1 声压往复透射率： T =4Z 1Z 2
(Z 1+Z 2)2
超声波倾斜入射界面 纵波折反射定律：
sinαL C L
=
sinα′L C L1
=
sinα′s C s1
=
sinβL C L2
=
sinβs C s2
第一临界角：αⅠ=arcsin
C L1C L2
第二临界角：αⅡ=arcsin C L1C s2
横波折反射定律：
sinαs C s1
=
sinα′s C s1
=
sinα′L C L1
=
sinβL C L2
=
sinβs C s2
第三临界角：αⅢ=arcsin
C s1C L1
有机玻璃/钢临界角：αⅠ=° αⅡ=° αⅢ= ° 平面波在曲界面上的反射
平面波入射球面时，曲面轴线上的反射声压：P x =P 0|
f x ±f
| ,f=r/2
平面波入射到柱面时，曲面轴线上的反射声压：P x =P 0√|f x ±f
| ,f=r/2
平面波在曲界面上的反射
平面波入射球面透镜时，曲面轴线上的反射声压： P x =tP 0|
f x ±f
| ,f=r/2
平面波入射到柱面透镜时，曲面轴线上的反射声压： P x =tP 0√|
f x ±f
| ,f=r/2
超声波衰减
薄板（t<200mm ）工件衰减系数：α=
20lg (B m B n ⁄)−δ
2(n −m )x
厚>200mm 板材及轴类件衰减系数：α=20lg (B 1B 2⁄)−6−δ
2x
纵波发射声场
圆盘波源近场区长度：N ≈D s 24λ
=
F s πλ
波速指向性和半扩散角
半扩散角：θ0=arcsin 1.22λD s ⁄≈70λD s ⁄ 波束未扩散区：b ≈
D s 22.44λ
=1.64N
矩形波源的纵波声场
YOZ半扩散角：φ0=arcsinλ
2b ≈57λ
2b
XOZ半扩散角：θ0=arcsinλ
2a ≈57λ
2a
矩形波源的近场区长度：N=F s
πλ纵波近场区在两种介质中分布
水/钢近场区：基于钢计算N′=N
钢−L C水
C
钢
=D s2
4λ
钢
−L C水
C
钢
基于水计算N′=（N
水−L)C水
C
钢
=(D s2
4λ
水
−L)C水
C
钢
规则反射体
平底孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降12dB
平底孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高12dB
长横孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降9dB
长横孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高3dB
短横孔直径和长度一定，距离增加一倍，其回波下降12dB 短横孔直径和距离一定，长度增加一倍，其回波上升6dB 短横孔长度和距离一定，直径增加一倍，其回波升高3dB 球孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降12dB
球孔距离不变，直径增加一倍，其回波上升6dB
大平底面距离增加一倍，其汇报下降6dB。