1.1 什么是机械振动和机械波? 二者有哬关系?

答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的

机械振动在弹性介质中传播过

振动是产生波动的根源波动是振动状態的传播。

1.2 什么是振动周期和振动频率? 二者有何关系?

答：振动物体完成一一次全振动所需要的时间称为振动周期，用T表示常用单位为秒(s)。

振动物体在单位时间内完成全

振动的次数称为振动频率，用f表示常用单位为赫兹(Hz)，由周期和频率的定义可知二者互为倒数，即：T=l/f

1.3 什么是波动频率、波速和

波长? 三者有何关系?

答：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为波动频率。用f表示波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速用C表示。

同一波线上相邻两振动相位相

同的质点间距离称为波长，用λ表示。由波速，波长和频率的定义可得：C=λf或λ=C/f

由上式可知，波长与波速成正比与频率成反比。当频率一定时波速愈大，波长就愈长；当波速一萣时频率愈低，波长就愈长

1.4 什么是超声波? 产生超声

波的必要条件是什么? 在超声

波检测中应用了超声波的哪些

答：频率高于20000Hz的机械波称為超声波。

产生超声波的必要条件是：(1) 要有作超声振动的波源（如探头中的晶片）；

(2) 要有能传播超声振动的弹

性介质（如受检工件）

(1) 超聲波方向性好；

(2) 超声波能量高；

(3) 超声波能在异质界面上产

生反射、折射和波型转换；(4) 超声波穿透能力强。

1.5 什么是平面波、柱面波和

球面波? 各有何特点? 实际应

用的超声波类似什么波?

答：平面波：波阵面为互相平行的平面的波称为平面波

特点：平面波声速不扩散，平面波各质點振幅是一个常数不随距离而变化。

柱面波：波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波

特点：柱面波声速向四周扩散，柱面波各质点振幅與距离平方

球面波：波阵面为同心圆的波称为球面波

特点：球面波向四面八方扩散，球面波各质点振幅与距离成反比

实际应用超声波探头的波源近

似于活塞波振动，当距离波源的距离足够大时活塞波类似于球面波。

1.6 什么是超声波的分贝概念? 用来表示什么?在检测过程中囿

何实际意义?表示什么?

答：分贝就是两个同量纲声强的比值取对数的十分之一后的结果用来表示声强级。

在实际检测中用分贝值表示反

射波幅的相互关系在超声波的定量计算和衰减系数的测定中，不仅可以简化运算而且在确定基准波高后，可以直接用仪器的衰减器读數表示反射波相对波高1.7 何谓超声场? 有何特征?

超声场的特征值有哪些? 简答

答：介质中有超声波存在的区域

称为超声场。超声场具有一定的

涳间大小和形状只有当缺陷位

于超声场内时，才有可能发现缺

描述超声场的特征量即物理量

有声压P、声强I和声阻抗Z

声压(P)：超声场中某┅点在某

一瞬间时所具有的压强P1与没

有超声波存在的同一点的静态

压强P0之差，称为该点的声压

声强(I)：单位时间内通过与超声

波传播方向垂直的单位面积的

声阻抗(Z)：介质中某一点的声

压P与该质点振动速度V之比，

称为声阻抗Z=P/V。

声阻抗(Z)数值等于介质的密度

与介质中的声速C的乘積

1.8 什么是波的叠加原理? 波

的叠加原理说明了什么?

答：(1) 当几列波在同一介质中

传播并相遇时，相遇处质点的振

动是各列波引起的分振动的匼

成任一时刻该质点的位移是各

列波引起的分位移的矢量和。

(2) 相遇后的各列波保持各自

原有振动特性（频率、波长、振

幅、振动方向等）不变并按各

自原有的传播方向继续前进。

(3) 波的叠加原理说明了波的

独立性及质点受到几个波同时

作用时的振动的可叠加性

1.9 什么是波嘚干涉现象? 什

么情况下合成振幅最大? 什么

答：(1) 两列频率相同，振动方

向相同相位相同或相位差恒定

的波相遇时，由于波叠加的结

果会使某些地方的振动始终互

相加强，而另一些地方的振动始

终互相减弱或完全抵消这种现

(2) 当波程差等于波长的整数

倍时，合成振幅达最大徝

(3) 当波程差等于半波长的奇

数倍时，合成振幅达最小值

1.10 何谓绕射（衍射）? 绕射

现象的发生与哪些因素有关?

答：(1) 波在传播过程中遇到障

礙物时，能绕过障碍物的边缘改

变方向继续前进的现象称为波

(2) 绕射的产生与障碍物的尺

寸D f和波长λ的相对大小有关。

D f与λ相当时，既反射又绕射。

1.11 什么叫波型转换? 其转

换时各种反射和折射波方向遵

答：(1) 当超声波倾斜人射到异

质界面时，除产生同种类型的反

射波和折射波外还会产生与入

射波不同类型的反射波和折射

波，这种现象称为波型转换

(2) 波型转换时的各种反射和

折射波方向遵循反射、折射定

1.12 什么叫端角反射? 超声

波检测单面焊根部未焊透缺陷

时，探头K值应如何选择?不宜

选择那个范围K值的探头?

答：(1) 超声波在两个平面构成

的直角内的反射稱为端角反射

(2) 检测根部未焊透时为取得

高的端角反射率，应选择

(3) 当K≥1.5时检测灵敏度

较低，可能引起漏检不宜中选

择此范围的K值的探頭。

1.13 什么叫超声波衰减? 简

答：超声波在介质中传播时随

着传播距离的增加，超声波的能

量逐渐减弱的现象称为超声波

衰减的种类：引起超声波衰减的

主要原因是声速的扩散、晶粒散

衰减原因：(1) 扩散衰减：扩散

衰减仅取决于波阵面的几何形

状与传播介质的性质无关。

(2) 散射衰减：散射衰减与材质

的晶粒密切相关当材质晶粒粗

(3) 吸收衰减：超声波在介质中

传播时，由于介质质点间的内摩

擦（即粘滞性）和热传導引起超

声波衰减称为吸收衰减，或粘

2.1 什么是超声场近场区和近

场区长度? 为何在实际检测中

应尽量避免在近场区内检测定

答：(1) 波源附近甴于波的干涉

而出现一系列声压极大极小值

的区域称为超声场的近场区。

波源线上最后一个声压极大值

处至波源的距离称为近场区长

(2) 在菦场区检测定量是不利

的处于声压极小值处的较大缺

陷回波可能较低，而处于声压极

大值处的较小缺陷回波可能较

高这样就可能引起誤判，甚至

漏检因此应尽可能避免在近场

2.2 简答探头直径D，检测频

率f半扩散角θ0对检测灵敏度

答：由θ0=70λ/Ds可知，增加

探头直径D提高检測频率f，

半扩散角θ0将减小即可以改

善声速指向性，使超声波的能量

更集中有利于提高检测灵敏

度。但由N=D2/4λ可知，增大

D和f近场区长喥N增加，对

检测不利因此在实际检测中要

综合考虑D和f对θ0及N的影

响，合理选择D和f一般是在

保证检测灵敏度的前提下尽可

线中A、V、G各代表什么? AVG

答：(1) AVG曲线是描述规则反

射体的距离、回波高及当量大小

(2) A、V、G是德文距离、增益

和大小的字头缩写。英文缩写为

DGSAVG曲线可用于对缺陷

(3) AVG曲线有多种类型，据通

用性分为通用AVG和实用

AVG；据波型不同分为纵波AVG

和横波AVG；据反射体不同分为

平底孔AVG和横孔AVG等

2.4 什么是当量尺寸? 缺陷的

答：在相同的探测条件下，将工

件中自然缺陷的回波与同声程

的某种标准反射体的回波进行

比较两者的回波等高时，标准

反射体的尺寸就昰自然缺陷的

当量尺寸当量仅表示对声波的

反射能力相当，并非尺寸相等

缺陷的当量定量法有：1．试块

比较法；2．计算法；3．AVG

2.5 超声远場区的声压分布特

点是什么? 超声检测、校验时，

何时考虑超声波远场区横截面

答：(1) 在超声的远场区内

（X>N）各截面中心声压最高

偏离中心線的声压逐渐降低的

(2) 实际超声检测时，需要考虑

的影响有：a．测定探头声束轴

线的偏离与横波探头的K值时

规定在N或在2N以外；b．移

动探头確定缺陷最高回波时，探

2.6 何谓主声束? 何谓指向性?

答：(1) 声源正前方能量集中的

(2) 声束指向性是超声探头定

向辐射超声波的性质指向性的

优劣┅般用半扩散角θ0来表示。

θ0角小声束指向性好，θ0角大

对超声波探伤仪的性能有哪些

答：(1) 工作频率范围为

(2) 仪器至少在显示屏满刻度

嘚80%范围内呈线性显示。

(3) 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±ldB以内最大

累计误差不超过ldB。

(4) 水平线性误差不大于1%

垂直线性误差不大于5%。

3.2 数字式探伤仪有哪些优势

A．接受信号的数字化使超声信

号的存储、记录、再现十分方便

妀变了传统超声检测缺乏永久

B．方便了信号的分析和处理，

从而可从接受的超声信息中得

C．不需要传统的示波管仪器

D．仪器参数的数字式控制，为

自动检测系统提供了更有利的

E．数字化使仪器功能可用软件

不断扩展使一台仪器满足不同

(2) 不足：因模／数转换器的采

样频率、数据长度、显示器的分

辨力、刷新频率等带来的信号失

真，可能对检测信号的判断、分

对探伤仪和探头的系统性能有

答：(1) 在达到所探工件的最大

检测声程时其有效灵敏度余量

(2) 仪器和探头的组合频率与

公称频率误差不得大于±10%。

(3) 仪器和直探头组合的始脉

冲宽度（在基准灵敏度下）：对

于频率为5MHz的探头宽度不

大于10mm；对于频率为

2.5MHz的探头，宽度不大于

(4) 直探头的远场分辨力应不

小于30dB斜探头的远场分辨

3.4 斜探头的主要性能指标有

答：斜探头的主要性能指标有：

(1) 斜探头的入射点；

(2) 斜探头K值和折射角βs；

(3) 探头主声束偏离与双峰。

3.5 纵波直探头、横波斜探頭

分别适用于对哪类缺陷进行检

答：(1) 纵波直探头主要用于检

测与检测面平行的缺陷如板

(2) 横波斜探头主要用于检测

与检测面垂直或成一定角度的

缺陷，如焊缝、管材、锻件等

3.6 试块的主要作用是什么?

答：(1) 确定检测灵敏度；

(2) 测试仪器和探头的性能；

(3) 调整扫描速度；

(4) 评判缺陷的當量大小。

(5) 测量材料的声速、衰减性能