超声波探头-UTIII
超声波探伤3级理论试题
3、特点：
此类题涉及到内容多，给出的答案中都
有可能，故一定要弄清题意，要逐项分析，
辨清概念，最后作出决定。
三、问答题 3～4题
1、可能出现的范围
⑴基础理论
⑵声场理论
⑶仪器、探头试块中有关内容
⑷钢板、复合板、锻件、铸件、焊缝及具体 工件探伤中的有关问题
⑸有关检测工艺方面的内容和要求
⑹相关标准中的有关内容或涉及到的理论依 据。
2、答题原则
⑴ 对要求确定正确项或肯定项的选择
可对各项采用逐项排除不正确项法，最
后确定一项正确项。
⑵ 对要求确定错误或是否定项的选择：
可对各项逐项肯定，最后确定一项是错
误项。
⑶ 对有数据要求的题，要通过计算最后确定， 对有关常规数据：如K值，折射角β，常用材 料（有机玻璃、钢、铝、水）声速，各种探 头的表示法等要掌握，并要熟记。
e.对已测定缺陷进行记录 应明确记录的项目和具体数据。
如位置（平面、深度）、高度、指示长度、 缺陷性质等。
⑽ 检测时机
应根据给出工件确定是在何时探伤。
如对焊缝探伤，要根据材质等因素是焊后24 小时或36小时后探测？
如对锻件探伤要根据工件、材质等是粗加工 前或后、精加工前或后，热处理前或后要明 确作出结论。
二、选择题 20～25题
1、范围 各章内容涉及到的题数
⑴ 第一章 3～4题
主要涉及物理基础的结论及有关公式表
示形式。
⑵ 第二章 2～3题
主要涉及声场计算，规则反射体规律的
简单计算。
⑶ 第三章 2～3题
涉及到仪器、探头、试块、原理、特性
及应用等方面内容。
⑷ 第四章、第五章、第六章 每章2～3题
涉及到基本探伤方法、原材料（钢板、
作业指引——超声波检测（UT）
作业指引——超声波检测（UT）⽂件名称超声波检测（UT）作业指引发布时间超声波检测（UT）作业指引编制⼈: ⽇期:审核⼈: ⽇期:批准⼈: ⽇期:修订记录⽇期修订状态修改内容修改⼈审核⼈批准⼈⽂件名称超声波检测（UT）作业指引发布时间1.质量控制流程图⽂件名称超声波检测（UT）作业指引发布时间2.检测⼈员超声波检测⼈员必须持有中国船级社（CCS）颁发的资格证书，并在有效期范围内；签发报告、资料审核⼈员，必须持有国家技术监督局颁发的超声波探伤Ⅱ级或Ⅲ级资格证书，并在有效期内。
3.探伤仪、探头和系统性能3.1.探伤仪：采⽤A型脉冲反射式超声波探伤仪，其⼯作频率范围为1～5MHz，仪器⾄少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显⽰。
探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不⼤于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最⼤累计误差不超过1dB。
⽔平线性误差不⼤于1%，垂直线性误差不⼤于5%，其余指标应符合ZBY230的规定。
3.2.探头：3.2.1.本⼯程超声波检测使⽤的探头有单直探头、单斜探头等，具体划分应符合ZBY344的规定。
3.2.2.晶⽚有效⾯积⼀般不应超过50mm2,且任⼀边长不应⼤于25mm。
3.2.3.单斜探头声束轴线⽔平偏离⾓不应⼤于2°，主声束垂直⽅向不应有明显的双峰。
3.3.超声探伤仪和探头的系统性能：3.3.1.在达到所探⼯件的最⼤检测声程时，其有效灵敏度与量应⼤于或等于10dB。
3.3.2.仪器和探头的组合频率与⼯称误差不得⼤于±10%。
3.3.3.仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为5MHz的探头，其占宽不得⼤于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，其占宽不得⼤于15mm。
3.3.4.直探头的远场分辨⼒应⼤于或等于30dB，斜探头的远场分辨⼒应⼤于或等于6dB。
3.3.5.仪器和探头的系统性能应按ZBJ04001和ZBJ231的规定进⾏测试。
超声波检测(UT)的简要介绍——安维士
超声波检测（UT）的简要介绍——安维士超声波探伤（UT）是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，属于无损检测五大常规方法之一。
当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
超声波检测方法可按以下方式分类按原理分可分为：脉冲反射法、衍射时差法、穿透法、共振法按显示方式分可分为：A型、B型、C型、D型、S型、P型。
按波形分可分为：纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法按探头数目分可分为：单探头法、双探头法、多探头法按探头与试件的接触方式分可分为：接触法、液浸法、电磁耦合法按人工干预的程度分可分为：手工检测、自动检测每一个具体的超声检测方法都是上述不同分类方式的一种组合，如最常使用的：单探头横波脉冲反射接触法（A型显示）。
每一种检测方法都有其特点和局限性，针对每一检测对象所采用的不同的检测方法，是根据检测目的及被检工件的形状尺寸、材质等特征来进行选择的。
下面简单介绍下脉冲反射法。
超声波探头发射脉冲波到被检工件内，通过观察来自内部缺陷或工件底面反射波的情况来对试件进行检测的方法，称为脉冲反射法。
脉冲反射法可按检测方法分为缺陷回波法、底面回波高度法、底面多次回波法。
缺陷回波法：通过材料内部缺陷反射的声压幅度的大小来确定缺陷的大小。
a）无缺陷b）有缺陷底面回波高度法：当试件的材质和厚度不变时，底面回波高度应基本不变的，如果试件中有缺陷，则底面回波高度会下降甚至消失。
a）无缺陷b）有缺陷底面多次回波法：通过反射底波次数的减少来判断是否存在缺陷。
主要用于厚度不大，形状简单，探测面和底面平行的试件检测。
a）无缺陷b）小缺陷c）大缺陷作者杨年高级工程师南京安维士传动技术股份有限公司。
ut超声波锻件检测标准大全
标题：UT超声波锻件检测标准大全一、引言超声波检测技术作为一种非破坏性检测方法，在锻件行业中得到广泛应用。
本文将介绍UT超声波锻件检测的标准要求，以帮助相关从业人员更好地进行检测工作。
二、UT超声波锻件检测标准的基本原理1. 超声波检测原理：简要介绍超声波在锻件检测中的基本原理和传播特性。
2. 检测设备：介绍UT超声波检测所需的设备和仪器，包括超声波探头、脉冲发生器、接收器等。
三、UT超声波锻件检测标准的技术要求1. 锻件准备：包括清洗、表面处理等操作，确保检测的准确性和可靠性。
2. 探头选择：根据锻件的材质、形状和尺寸等特点，选择合适的超声波探头。
3. 检测参数设置：确定合适的超声波检测参数，包括频率、幅度、增益等。
4. 检测范围和位置：明确需要检测的区域和位置，包括表面、内部等。
5. 检测方法：介绍UT超声波锻件检测的常用方法，如直接法、反射法、透射法等。
6. 缺陷评定标准：制定合理的缺陷评定标准，根据缺陷类型和大小进行判定。
四、UT超声波锻件检测标准的操作规程1. 检测前准备：包括设备校验、探头检查、标定等操作。
2. 检测步骤：按照预定的检测方法和参数，进行锻件的超声波检测。
3. 数据处理与分析：对检测到的数据进行处理和分析，判断是否存在缺陷。
4. 缺陷评定与报告：根据缺陷评定标准，对检测结果进行评定，并生成检测报告。
五、UT超声波锻件检测标准的质量控制要求1. 设备校验和维护：定期对设备进行校验和维护，确保其正常工作。
2. 检测人员培训：对从业人员进行培训，使其熟悉检测方法和操作规程。
3. 质量管理：建立完善的质量管理体系，包括记录、追溯和审查等。
六、UT超声波锻件检测标准的应用案例1. 锻件表面缺陷检测：以常见的表面缺陷为例，介绍如何应用UT超声波检测方法进行检测。
2. 锻件内部缺陷检测：以裂纹、夹杂等内部缺陷为例，介绍如何应用UT超声波检测方法进行检测。
七、结论本文详细介绍了UT超声波锻件检测的标准要求，包括技术要求、操作规程、质量控制要求等。
超声波探头-UTIII
第一节超声波探头一. 以构造分类1. 直探头: 单晶纵波直探头双晶纵波直探头2. 斜探头:单晶横波斜探头1< L< n ,双晶横波斜探头单晶纵波斜探头L< 1 为小角度纵波斜探头L在1附近为爬波探头爬波探头；沿工件表面传输的纵波，速度快、能量大、波长长探测深度较表面波深，对工件表面光洁度要求较表面波松。
（频率2.5MHZ波长约2.4mm讲义附件11、12、17题部分答案）。
3. 带曲率探头: 周向曲率径向曲率。
周向曲率探头适合--- 无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测。
工件直径小于2000mm寸为保证耦合良好探头都需磨周向曲率。
径向曲率探头适合--- 无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测。
工件直径小于600mm时为保证耦合良好探头都需磨径向曲率。
4. 聚焦探头: 点聚焦线聚焦。
5. 表面波探头:（当纵波入射角大于或等于第二临界角, 既横波折射角度等于900形成表面波）.沿工件表面传输的横波，速度慢、能量低、波长短探测深度较爬波浅，对工件表面光洁度要求较爬波严格。
第一章“波的类型”中学到：表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。
（频率2.5MHZ波长约1.3mm讲义附件11、12题部分答多晶/ I \ 钛酸顿钛酸铅钻钛酸铅I 特点 发射灵僵度高I I n逆压电效应 在交变电场作屈下，产生伸缩变形. 电能转声能发射超声菠d33= t/U 在压电晶片上加 U 这么大的应力，压电晶片在厚度上发生了t 的变化量,d33越大,发射灵敏度越高（82页最下一行错）。
2.压电电压常数g33:g33=UP/P 在压电晶片上加P 这么大的应力.在压电晶片上产生 UP 这么 大的电压,g33越大,接收灵敏度越高。
3.介电常数:=Ct/A C-电容、t-极板距离（晶片厚度）、A-极板面积（晶片面积）； C 小f 小f 充、放电时间短.频率咼。
4.机电偶合系数K:表示压电材料机械能（声能）与电能之间的转换效率。
ut超声波检测步骤
ut超声波检测步骤
UT（超声波检测）通常包括以下步骤：
1. 准备工作：确定检测对象、检测目的，并确保测试设备的正常工作状态。
2. 样品准备：对待检测的物体进行清洁和处理，确保表面平整和光滑。
3. 发射超声波：使用超声波发射器将超声波引入待检测物体中。
发射器通常通过传感器或探头与物体表面接触。
4. 接收超声波：使用超声波接收器捕获从待检测物体内部反射回来的超声波信号。
接收器通常与发射器位于同一传感器或探头中。
5. 数据处理：接收到的超声波信号传送到数据处理器中进行处理和分析。
数据处理器可能会将原始数据转换为图形化显示，进一步分析超声波信号的特征。
6. 结果评估：根据数据处理结果，对待检测物体的状态进行评估。
检测人员根据结果判断物体是否存在缺陷、损坏或其他异常。
7. 记录和报告：将检测结果进行记录并生成报告。
报告中应包括检测的详细信息，检测方法，检测结果和建议。
需要注意的是，这只是UT超声波检测的一般步骤，具体操作可能会根据不同的应用和设备而有所差异。
超声探伤UT验收等级规范 EN1712-完整版
EN1712:1997＋A1:2002目录页码EN1712:1997前言 (2)EN1712:1997/A1:2002前言 (2)1范围 (3)2引用标准 (3)3缺陷显示评定 (3)3.1一般 (3)3.2灵敏度调整 (4)3.3参考等级 (4)3.4评定等级 (5)3.5记录等级 (5)3.6缺陷显示长度的测量 (5)4验收等级 (5)4.1一般 (5)4.2纵向显示 (6)4.3横向显示 (6)4.4串列技术检出的显示 (6)4.5线性排列显示和组合显示 (7)4.6合格缺陷显示的累计长度 (7)5检测报告 (7)附录A（提示的）验收等级 (8)附录B（标准的）固定振幅电平方法 (12)附录ZA（提示的）符合欧盟指令基本要求或其他条款的本欧洲标准中的条款 (13)EN1712:1997+A1:2002 1范围本欧洲标准规定了铁素体钢中的全溶透焊缝的超声验收等级2和3，它们与EN25817标准中的指令等级B和C相对应。
标准也可使用其他验收等级。
与EN25817标准中的等级D相对应的验收等级未包含在本标准中，是因为对此焊缝质量不建议使用超声检测。
这些验收等级适用于依据EN12062中提到的标准所进行的检测。
然而，它们可配合其他规则应用于灵敏度调整的同类参考反射体所用的地方，但是合同当事人应约定。
本标准适用于检测厚度为8mm到100mm的全溶透铁素体钢焊缝。
同时本标准也可用于厚度大于100mm的其他类型的焊缝，材料，但是应用时必须考虑部件的几何和声学性能，同时设定足够的灵敏度使本标准的验收等级可以应用。
本欧洲标准中使用的探头的公称频率在2MHz和5MHz之间，除非频率衰减或要求较高分辨率需要其他频率。
需认真地考虑这些验收等级和本范围外的频率的使用。
2引用标准本欧洲标准包含注明日期或不注日期的标准，以及其它出版物的条款。
在文本中适当的位置引用这些EN1714焊缝无损检验焊缝的超声检验EN12062焊缝无损检验金属材料总则EN25817钢电弧焊焊缝缺陷质量等级导则（ISO5817:1992）3缺陷显示评定3.1一般缺陷显示评定应在检出的缺陷显示上进行，检测应依据EN1714进行。
优利德 UT-P33高压差分探头 说明书
■UT-P33 INSTRUCTION MANUAL 使用说明书目录一、简述 (1)二、规格 (1)三、操作环境及状况 (2)四、操作程序 (2)▉维护 (3)▉清洁 (3)▉保固 (3)▉维修 (3)CONTENTS1、Features (4)2、Specifications (4)3、Operating environmental conditions (5)4、Operating procedure (6)▉Maintenance (7)▉Cleaning (7)▉Warranty (7)▉Repair (7)一、简述：UT-P33差分探头提供一个安全的仪器给所有的示波器使用，它可以转换由高输入的差分电压(≤14KVPEAK TO PEAK)进入一个低电压(≤7V)，并且显示波形在示波器上，使用频率高达70MHz，非常适合大电力测试、研发、维修使用。
差分探头输出标示是设计在操作示波器1MΩ的输入阻抗的相对衰减量，当使用50Ω匹配器进衰减量刚好为2倍量。
UT-P33差分探头，也建议选购本公司生产的PL-10阻抗转换器，可以延伸差分探头的应用范围-可以在电表上观测更精确的实际测量电压值(示波器精确度为1%，数位电表约精准10倍)。
二、规格：(1)频宽：DC-50MHz(1:100)DC-70MHz(1:1000)(2)衰减：x100,x1000(3)精确度：±1%（测量10V以上）(4)输入电压范围(DC+AC PEAK TO PEAK)≤1.4KVforx100,(约490V RMS或DC)≤14KVforx1000,(约4900V RMS或DC)(5)允许最高输入电压：最高差分电压：14KV(DC+AC PEAK TO PEAK)输入端及接地端间最高电压：5KV RMS(6)输入阻抗：差分：20MΩ/0.5pF单端到接地端间的输入阻抗：10MΩ/1pF（7）输出电压：≤7V（8）输出阻抗：50Ω（9）上升时间：5ns for x10007ns for x100（10）噪声抑制率：60Hz:＞80dB;100Hz:＞60dB;1MHz:＞50dB（11）指定外接6V DC电源（12）耗电：最大耗电量150mA(0.9瓦特)三、操作环境及状况(1)尺寸及重量：245mm x84mm x36mm;(2)电子安全规范IEC1010-1双绝缘安装类目Ⅲ污染程度2相关电压或最大接地：5KV RMSCE：EN50081-1及50082-1四、操作程序将BP-250与UT-P33的输出端连接，并与示波器连结。
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第一节超声波探头一.以构造分类1.直探头: 单晶纵波直探头双晶纵波直探头2.斜探头: 单晶横波斜探头α1<αL<αⅡ，双晶横波斜探头单晶纵波斜探头αL<α1为小角度纵波斜探头αL在α1附近为爬波探头爬波探头；沿工件表面传输的纵波，速度快、能量大、波长长探测深度较表面波深，对工件表面光洁度要求较表面波松。
（频率2.5MHZ波长约2.4mm，讲义附件11、12、17题部分答案）。
3.带曲率探头: 周向曲率径向曲率。
周向曲率探头适合---无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测。
工件直径小于2000mm时为保证耦合良好探头都需磨周向曲率。
径向曲率探头适合---无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测。
工件直径小于600mm时为保证耦合良好探头都需磨径向曲率。
4.聚焦探头: 点聚焦线聚焦。
5.表面波探头:(当纵波入射角大于或等于第二临界角,既横波折射角度等于900形成表面波).沿工件表面传输的横波，速度慢、能量低、波长短探测深度较爬波浅，对工件表面光洁度要求较爬波严格。
第一章“波的类型”中学到：表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。
（频率2.5MHZ波长约1.3mm，讲义附件11、12题部分答案）。
二.以压电晶体分类:三.压电材料的主要性能参数:1.压电应变常数d33:d33=∆t/U在压电晶片上加U这么大的应力,压电晶片在厚度上发生了∆t的变化量,d33越大,发射灵敏度越高(82页最下一行错)。
2.压电电压常数g33:g33=UP/P在压电晶片上加P这么大的应力.在压电晶片上产生UP这么大的电压,g33越大,接收灵敏度越高。
3.介电常数ε:ε=Ct/A[C-电容、t-极板距离(晶片厚度)、A-极板面积(晶片面积)]; C小→ε小→充、放电时间短.频率高。
4.机电偶合系数K:表示压电材料机械能(声能)与电能之间的转换效率。
对于正压电效应:K=转换的电能/输入的机械能。
对于逆压电效应:K=转换的机械能/输入的电能.晶片振动时,厚度和径向两个方向同时伸缩变形,厚度方向变形大,探测灵敏度高,径向方向变形大,杂波多,分辨力降低,盲区增大,发射脉冲变宽.（讲义附件16、19题部分答案）。
声速: 3240 M/S 工件厚度: 16.00MM 探头频率: 2.500MC探头K值: 1.96 探头前沿: 7.00MM 坡口类型: X坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00MM 补偿: -02 dB判废: +05dB 定量: -03dB 评定: -09 dB焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09声速: 3240 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探头频率: 5.00 MC探头K值: 1.95 探头前沿: 7.00 MM 坡口类型: X坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00 MM 补偿: -02 dB判废: +05 dB 定量: -03 dB 评定: -09 dB焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.095.机械品质因子 m:θm=E贮/E损,压电晶片谐振时,贮存的机械能与在一个周期内(变形、恢复)损耗的能量之比称……损耗主要是分子内摩擦引起的。
θm大,损耗小,振动时间长,脉冲宽度大,分辨力低。
θm小,损耗大,振动时间短,脉冲宽度小,分辨力高。
6.频率常数Nt:Nt=tf0,压电晶片的厚度与固有频率的乘积是一个常数,晶片材料一定,厚度越小,频率越高. （讲义附件16、19题部分答案）。
7.居里温度Tc:压电材料的压电效应,只能在一定的温度范围内产生,超过一定的温度,压电效应就会消失,使压电效应消失的温度称居里温度(主要是高温影响)。
8．超声波探头的另一项重要指标：信噪比---有用信号与无用信号之比必须大于18 dB。
（为什么？）四.探头型号(应注意的问题)1．横波探头只报K值不报频率和晶片尺寸。
2．双晶探头只报频率和晶片尺寸不报F(菱形区对角线交点深度)值。
例：用双晶直探头检12mm厚的板材，翼板厚度12mm的T型角焊缝，怎样选F值？讲义附件（2题答案）。
五.应用举例:1.斜探头近场N=a⨯b⨯COSβ/πλCOSα。
λ =C S/ƒ.直探头近场N=D2/4λ。
λ=C L/ƒ.2.横波探伤时声束应用范围:1.64N-3N。
纵波探伤时声束应用范围:≥3N。
双晶直探头探伤时,被检工件厚度应在F菱形区内。
3.K值的确定应能保证一次声程的终点越过焊缝中心线，与焊缝中心线的交点到被检工件内表面的距离应为被检工件厚度的三分之一。
4.检测16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一种探头合适(聚峰斜楔).以5P9X9K2探头为例。
(1).判断一次声程的终点能否越过焊缝中心线?（焊缝余高全宽+前沿）/工件厚度(2).利用公式：N׳(工件内剩余近场长度)=N(探头形成的近场长度)—N״(探头内部占有的近场长度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,计算被检工件内部占有的近场长度。
讲义附件（14题答案）。
A．查教材54页表:COSβ/COSα、tgα/tgβ与K值的关系材料K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3有机玻璃COSβ/ COSα0.88 0.78 0.68 0.6 0.52 聚砜COSβ/ COSα0.83 0.704 0.6 0.51 0.44 有机玻璃tgα /tgβ0.75 0.66 0.58 0.5 0.44 聚砜tgα /tgβ0.62 0.52 0.44 0.38 0.33查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 计算可知α=41.35°.B．λ=C s/ƒ=3.24/5=0.65mmC．参考图计算可知：tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N״)由（1）可知，IS=35.8mm, 2S=71.6mmN=axbxcosβ/πxλxcosα=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.工件内部剩余的近场(N׳)=N-N״=20.6mm(此范围以内均属近场探伤).(1.64N-N״)与IS比较, (3N-N״)与2S比较,使用2.5P13X13K2探头检测16mm厚工件,1.64N与3N和5P9X9K2探头基本相同,但使用中仍存在问题，2.5P9X9K2探头存在什么问题？一.探伤过程中存在的典型问题:不同探头同一试块的测量结果反射体深度1#探头2#探头横波折射角声程横波折射角声程mm ( 0 ) mm ( 0 )mm20 21.7 21.7 32.8 24.340 24.4 45.0 32.5 49.860 25.8 70 30.9 75.680 28.9 101.8 29.1 102.0注:1.晶片尺寸13⨯13 2.晶片尺寸10⨯20.试验中发现:同一探头(入射角不变)在不同深度反射体上测得的横波折射角不同,进一步试验还发现,折射角的变化趋势与晶片的结构尺寸有关,对不同结构尺寸的晶片,折射角的变化趋势不同,甚至完全相反,而对同一晶片,改变探头纵波入射角,其折射角变化趋势基本不变,上表是两个晶片尺寸不同的探头在同一试块上测量的结果.1#探头声束中心轨迹 2#探头声束中心轨迹1.纵波与横波探头概念不清.第一临界角:由折射定律SinαL/C L1=SinβL/C L2,当C L2>C L1时,βL>αL,随着αL增加,βL也增加,当αL增加到一定程度时,βL=900,这时所对应的纵波入射角称为第一临界角αI,αI=Sin-1C L1/C L2=Sin-12730/5900=27.60,当αL<αI时,第二介质中既有折射纵波L''又有折射横波S''.第二临界角:由折射定律SinαL/C L1=SinβS/C S2, 当Cs2>C L1时,βS>αL,随着αL增加,βS也增加,当αL增加一定程度时,βS=900,这时所对应的纵波入射角称为第二临界角αⅡ.αⅡ=Sin-1C L1/C S2=Sin-12730/3240=57.70.当αL=αI--αⅡ时,第二介质中只有折射横波S'',没有折射纵波L'',常用横波探头的制作原理。
利用折射定律判断1#探头是否为横波探头。
A.存横波探伤的条件:Sin27.60/2730=Sinβ/3240,Sinβ=Sin27.60⨯3240/2730=0.55,β=33.360,K=0.66。
B.折射角为21.70时：Sinα/2730=Sin21.70/3240,Sinα=Sin21.70⨯2730/3240,α=18.150,小于第一临界角27.60。
折射角为28.90时：Sinα/2730=Sin28.90/3240,Sinα= Sin28.90⨯2730/3240,α=240,也小于第一临界角27.60。
C.如何解释1#探头随反射体深度增加,折射角逐渐增大的现象,由A、B 可知,1#探头实际为纵波斜探头,同样存在上半扩散角与下半扩散角,而且上半扩散角大于下半扩散角。
（讲义附件9题答案）。
纵波入射角αL由00逐渐向第一临界角αI(27.60)增加时,第二介质中的纵波能量逐渐减弱,横波能量逐渐增强,在声束的一定范围内,θ下区域内的纵波能量大于θ上区域内的纵波能量,探测不同深度的孔,实际上是由θ下区域内的纵波分量获得反射回波最高点。
由超声场横截面声压分布情况来看,A点声压在下半扩散角之内,B点声压在上半扩散角之内,且A点声压高于B点声压。
再以近场长度N的概念来分析,2.5P 13⨯13 K1探头N=36.5mm,由此可知反射体深度20mm时,声程约21.7mm,β=21.70时N=40.07mm为近场探伤。
在近场内随着反射体深度增加声程增大,A点与B点的能量逐渐向C点增加,折射角度小的探头角度逐渐增大,折射角度大的探头角度逐渐减少。
2.盲目追求短前沿:以2.5P 13⨯13 K2探头为例,b=15mm与b=11mm,斜楔为有机玻璃材料;(1).检测20mm厚,X口对接焊缝,缺陷为焊缝层间未焊透.(2).信噪比的关系:有用波与杂波幅度之比必须大于18dB.(3).为什么一次标记点与二次标记点之间有固定波？由54页表可知：COSβ/COSα=0.68，K2探头β=63.44︒，COS63.44︒=0.447，COSα=0.447/0.68=0.66，COSα=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。