无损检测技术 习题及答案 赵新玉.docx

第一章超声检测基础

1、压电效应与超声波激励与接收有何关系？

答案：当高频电脉冲激励压电晶片时，产生逆压电效应，将电能转换为声能（机械能），换能器发射超声波；当换能器接收超声波时，产生正压电效应，将声能转换成电能。

2、简述超声检测系统的组成与原理。

答案：超声检测系统工作原理为脉冲发射仪产生电振荡并加于换能器上，激励换能器发射超声波，同时将换能器送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小等信息。

3、一台垂直线性好的超声波探伤仪，在显示屏上的回波高度由60%降低到30%（显示屏垂直刻度），则对应衰减为多少？

答案：6dB

4、什么是超声场？超声场的特征量有哪些？

答案：充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，称为超声场。

描述超声场的特征量有声压、声强、声阻抗、质点振动速度和质点振动位移。

5、超声波在介质中传播时，随着距离的增加，能量逐渐减小的现象叫做超声波的衰减。产生超声波衰减的原因有哪些？

答案：扩散衰减：超声波在传播中，由于声束的扩散，使能量逐渐分散，从而使单位面积内超声波的能量随着传播距离的增加而减小。

散射衰减：当声波在传播过程中，遇到不同声阻抗的介质组成的界面时，将发生散乱反射（即散射），从而损耗声波能量，这种衰减叫散射衰减。散射主要在粗大晶粒（与波长相比）的界面上产生。由于晶粒排列不规则，声波在斜倾的界面上发生反射、折射及波型转换（统称散射），导致声波能量的损耗。

粘滞衰减：声波在介质中传播时，由于介质的粘滞性而造成质点之间的内壁摩擦，从而使一部分声能变为热能。同时，由于介质的热传导，介质的疏、密部分之间进行的热交换，也导致声能的损耗，这就是介质的吸收现象。由介质吸收引起的衰减叫做粘滞衰减。

第二章超声测量模型

1、请说明活塞源的声场特性。

答案：声源表面所有质点都以相同的振幅和相位作简谐振动。

2、构建一个完整的超声测量模型来计算缺陷回波响应，需要获得的三个必要条件是什么？

答案：检测系统的影响因子；换能器辐射声场；缺陷散射声场。

3、用中心频率2.5MHz、晶片直径20mm的探头检测纵波波速5900m/s的工件，其近场长度N为多少？

答案：

4、建立三维小缺陷模型所用的假设有哪些？

答案：线性声弹性介质；探头表面质点速度可以写成一个分离的形式；脉冲发射器、接收器、换能器和电缆可以等价为线性时不变系统；换能器为高频活塞源；在缺陷附近的入射波是准平面波；假设体积较小的三维缺陷，入射波振幅在缺陷的表面变化不大。

5、在针对圆柱形缺陷建立超声测量模型时，二维缺陷散射体的远场散射幅度与的关系是什么？

答案：

第三章射线检测基础

1、简述产生X射线的基本条件。

答案：①要有一定数量的电子；②电子向一定方向高速运动；③在电子前进的路径上，有阻止电子运动的障碍物。

2、简述γ射线的产生过程。

答案：γ射线是放射性同位素经过α衰变或β-衰变后，从激发态向稳定态过渡的过程中，从原子核内发出的。

3、简述管电压、管电流和阳极靶的原子序数对X射线连续谱的影响。

答案：①当管电压升高(管电流、阳极靶原子序数不变)，各波长X射线的强度提高，短波限和强度最大值对应的波长减小；②当管电流升高(管电压、阳极靶原子序数不变)，各波长X射线的强度提高，短波限和强度最大值对应的波长不变；③当阳极靶原子序数升高(管电压、管电流不变)，各波长X射线的强度提高，短波限和强度最大值对应的波长不变。

4、如何提高X射线管发射X射线的效率。

答案：提高X射线管发射X射线的效率，就要选用重金属靶并施以高电压。

5、当X射线、γ射线入射到物体之后，将发生射线与原子束缚的核外电子、射线与自由电子以及射线与原子核的相互作用。从而导致一部分射线被物质吸收、一部分被散射，最终导致穿透物质的射线强度减弱。这些相互作用产生的现象主要哪些？

答案：光电效应、康普顿效应、电子对效应和瑞利散射。

第四章射线照相检测技术

1、简述什么是几何不清晰度？如何改善几何不清晰度？

答案：由于射线源具有一定尺寸。所以照相时工件轮廓或缺陷边缘都会在底片上产生半影。这个半影宽度便是几何不清晰度。改善措施：选择焦点尽可能小；被测物体尽可能靠近探测器。

2、简述什么是半厚度。

答案：半厚度是指入射射线的强度减弱为其原来值的1/2时的样品厚度。

3、简述X射线检测原理。

答案：当射线通过被检测物体时，物体中有缺陷的部位（如气孔、非金属夹杂等）与无缺陷部位对射线的吸收能力不同。因此可通过检测透过被检测物体后的射线强度差异，来判断被检测物体中是否存在缺陷。

4、提高X射线照相检测图像对比度的措施有哪些？

答案：①在射线穿透物体的情况下，尽可能采用低的射线能量，即低的管电压，以提高吸收体的线性衰减系数；②采用各种屏蔽散射的措施，减少散射线的