超声检测考试题库:判断题1.211.30答案与解析

1.21超声波的能量远大于声波的能量,1MHz的超声波的能量相当于1KHz声波能量的100万倍。

答案:√

解析:(1)教材P30:声强公式可知,超声波声强与ω平方成正比,ω=2πf,即超声波的声强与频率平方成正比,(2)1MHz=10000000Hz,1KHz=1000Hz,即100万倍。

声强计算公式

1.22声压差2倍,则两信号的分贝差为6dB(分贝)。

答案:×

解析:(1)教材P31:超声检测中,当超声检测仪器的垂直线性较好时,仪器显示屏上的波高与声压成正比,即ΔdB=20lg(p1/p2)。题中“声压相差2倍”,即(P2-P1)/P1=2,则P2=3P1,P2/P1=3,根据ΔdB=20lg(p1/p2)=20lg3=9.5dB。

(2)误区:题中“声压相差2倍”,容易误解为P2/P1=2,声压相差1倍,则P2/P1=2。

1.23材料的声阻抗越大,超声波传播时衰减越大。

解析:声阻抗Z=ρc,即声阻抗与介质密度和超声波声速有关。而衰减原因包括:扩散衰减、散射衰减、吸收衰减,其中扩散衰减与取决于波振面的形状,与介质无关。因此,散射衰减、吸收衰减与材质晶粒大小有关,与超声波频率也有关,与声阻抗无关。

1.24平面波垂直入射到界面上,入射声压等于透射声压和反射声压之和。

解析:(1)教材P33:界面两侧的总声压相等,即P0-Pr=Pt。(2)理解:声压平衡状态类似于受力平衡状态,左侧受力的总和=右侧受力的总和。

声压反射与透射示意图

1.25平面波垂直入射到界面上,入射能量等于透射能量与反射能量之和。

解析:声能量遵循能量守恒定律,入射的总能量一部分用于透射声波能量,另一部分用于反射声波能量,即:入射能量=透射能量+反射能量。

1.26超声波的扩散衰减与波型,声程和传声介质、晶粒度有关。

解析:(1)教材P50:超声波扩散衰减仅取决于波振面的形状,与介质的性质无关。平面波波束不扩散,不发生扩散衰减;柱面波向四周扩散,球面波向四面八方扩散,所以柱面波和球面波存在扩散衰减。(2)此类题目应熟记超声波衰减的类型有哪几种,各种衰减类型与哪些因素有关。(3)了解超声波衰减类型和影响因素,在超声检测理论学习过程中非常重要,也是考试的重点。

1.27对同一材料而言,横波的衰减系数比纵波大得多。

解析:教材P51:衰减系数均与超声波频率有关,从衰减系数公式可知,衰减系数的计算方式与介质晶粒直径d有关,介质晶粒直径d与波长λ有关。横波的波长小于纵波,横波的衰减系数计算结果比纵波大得多。

超声波传播衰减系数计算公式

1.28界面上入射声束的折射角等于反射角。

解析:根据snell定律可知,反射角、折射角的大小与介质传播声速有关,界面上为同种介质,入射波与同种波形的反射波的声速相同,则声束入射角与反射角相同;界面上、下的介质不同,则入射声速与折射波声速也不同,则超声波的折射角与入射角或不同,如下图所示。

超声波波形转换示意图

1.29当声束以一定角度入射到不同介质的界面上,会发生波型转换。

解析:如上图所示,当超声波倾斜入射到界面时,除产生同种类型的反射和折射波外,还会产生不同类似的反射波和折射波,这种现象称为波形转换。

1.30在同一固体材料中,传播纵、横波时声阻抗不一样。

解析:声阻抗计算公式Z=ρ×c,即同一固体中密度ρ相同,而纵波声速c和横波声速c不同,则声阻抗不同。

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