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《超声检测》课后综合训练 答 案 第一单元 超声检测的物理基础 一、名词解释 1.声波与电磁波 声源体发生振动会引起四周空气振荡，那种振荡方式就是声波。电磁波是电磁场的一种运动形态。就是人可以听见的声波，频率20Hz20000Hz,高于20000Hz或低于20Hz一般人都听不到纵波是质点的振动方向与传播方向同轴的波。横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直电磁波、光波。，是沿半无限弹性介质自由表面传播的偏振波。波长沿着波的传播方向， 二、选择题 1.A 2.A 3.C 4.E 5.B 6.A 7.D 8.A 9.D 10.B 11.C 12.D 13.A 14.D 15.A 16.B 17.B 18.A 19.D 20.B 三、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.× 9.√ 10.× 11.× 四、问答与计算 1.当薄层的厚度为半波长的整数倍或小于四分之一波长时，声压的往复透过率最高。此外，当薄层界面两侧介质声阻抗不相等时，薄层的厚度为四分之一波长的奇数倍，且薄层的声阻抗为两侧介质声阻抗的几何平均值时，声压的往复透过率最高。 2.波形转换是指超声波在产生反射或折射时由一种波型转换成另一种波型的现象。它与发生反射或折射的界面两侧介质的声阻抗、入射的角度、入射的波型、声速等因素有关。 3.超声波在介质中传播时，其声能随着传播距离的增加而逐渐减弱的现象称为超声波的能量衰减。衰减的原因主要有两个方面：超声在其传播过程中由于反射和散射，使其一部分声能偏离其方向，而造成探测方向上声能的减小。另一方面是介质的吸收作用，将一部分声能转化成另一种能量（往往是热能），而使声强减小。超声波声束集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播； 8.解：① ② ③ 9.解：由题意设未知波高为H，则 10.解： 11.解：1） 2） 3） 4） 12.解： 13.解：1） 30°＞27.6°，所以此时折射的纵波的折射角为90°（已成表面波）。 2） 3） 4）能。 14.解： 第二单元 超声检测设备 一、选择题 1.A 2. 3.C 4.C 5.A 6.B 7.C 8.D 9.B 10.C 第2题的答案选项中没有 二、判断题 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.√ 三、问答与计算 1答：常用的分类方法有三种，1.按照超声波的特征分类，可以分为：脉冲波超声波探伤仪、连续波超声波探伤仪和调频波超声波探伤仪；2.按缺陷显示方式分为：A型显示超声波探伤仪、B型显示超声波探伤仪和C型显示超声波探伤仪；3.按仪器的通道数目分为：单通道探伤仪和多通道探伤仪。 2.答：主要旋钮有发射插座 、接收插座、作方式选择 、发射强度、粗调衰减器 、细调衰减器 、抑制、增益、定位游标 、聚焦、深度范围、深度细调、脉冲移位等旋钮。各旋钮的功能如59页标-1所示 3.答：实现电/声能量相互转换 4.答：某些晶体材料在交变拉压应力作用下，产生交变电场的效应称为正压电效应。反之，当晶体材料在交变电场作用下，产生伸缩变形的效应称为逆压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。探头发射超声波的过程产生逆压电效应；探头接收超声波的过程产生正压电效应。 5.答：常用的有压电单晶体比如石英、硫酸锂、磺酸锂、铌酸锂 ，压电多晶体比如钛酸钡、钛酸铅、PZT-4、PZT-5、PZT-8，其性能特点见书上71页表2-2. 对于压电超声换能器用的压电材料，其性能要求如下： （1）性能指标适当，以满足具体使用要求为度，不宜过分追求各项性能的高指标； （2）工作性能要稳定、可靠； （3）价格低廉，加工方便。 超声波探头对晶片的要求： （1）机电藕合系数K较大，以便获得较高的转换效率。 （2）机械品质因子Qm较小，以便获得较高的分辨力和较小的盲区。 （3）压电应变常数d33，和压电电压常数g33较大，以便获得较高的发射和接收灵敏度。 （4）频率常数Nt较大，介电常数ε较小，以便获得较高的频率。 （5）居里温度TC较高，声阻抗Z适当。 6.答：超声波探伤用探头的种类很多，根据波型不同分为纵波探头、横波探头、表面波、板波探头等。根据耦合方式分为接触式探头和液（水）浸接头。根据波束分为聚焦探头和非聚焦探头。据晶片数不同分为单晶探头和双晶探头等。此外还有高温探头、微型探头等特殊用途探头。直探头主要用于探测与探测面平行的缺陷，如