TOFD2级培训第三第四章附加题计算题答案

第三章附加题

二、计算题

1、求晶片尺寸6mm，频率5MHz，折射角45°的纵波斜探头的钢中－12dB声束边界角，设工件中纵波声速C＝5. 95mm/ms，楔块中纵波声速CP＝2.4mm/ms。

楔块中纵波入射角度：θP=16.57°；楔块中纵波的声束扩散角：gP=3.67°；楔块中纵波的声束上下边界角：gP上＝20.24：gP下=12.90；钢中纵波的声束上下边界角：gL上 =59.06(56?)

gP下=33.61 (34.4)

2、已知：探头中心频率5MHz，晶片直径6mm，纵波折射角60°，楔块中声速2.4mm/μs，钢中声速5.95mm/μs，取-12分贝波束边界扩散因子F=0.8，计算在波束中不同频率分量(2、3、4、5、6、7MHz)的边界角。

解：计算出钢中每一频率分量折射纵波的上下边界角：

2MHz：gL上= 90°；   gL下=28.90°；3MHz：gL上= 90°；   gL下=37.85°

4MHz：gL上= 90°；   gL下=42.65°；5MHz：gL上= 90°；   gL下=45.70°

6MHz：gL上=81.48°； gL下=47.81°；7MHz：gL上=76.28°； gL下=49.39°

3、中心频率5MHz，带宽72％的探头，已知其下限6dB截止频率为3.2M，则其上限6dB截止频率为?   6.8M

4、已知探头下限6dB截止频率为2.2M，其上限6dB截止频率为7.8M;，则其中心频率为5M

5、对中心频率5MHz带宽100％的探头，高通滤波器的截止频率至少应选择2.5M以下，低通滤波器的截止频率至少应选择7.5M以上，满足奈奎斯特极限的采样频率是15M，保证峰值采样平均误差10%的采样频率是25M。

第四章附加题

计算题3、探测150mm厚焊缝，分三个区进行扫查，选择的探头为：第一对探头7MΦ3mm60°,第二对探头5MΦ6mm60°，第三对探头2.5MΦ6mm 45°

（1）如果第一对探头聚焦在20mm，第二对探头聚焦在70mm，第二对探头聚焦在130mm，试计算各对探头的PCS=?（2）第一对探头衍射角度=40°的深度是多少？（3）第三对探头对底面缺陷的衍射角度是多少？

解（1）第一对探头PCS1= 2s=2×20tan60=69.3mm。第二对探头的PCS2= 2s=2×70tan60=242.5mm。第三对探头的PCS3= 2s=2×130tan45=260mm。

（2）X=34.7/ tan40=41.35mm

（3）tanθD=130/150，θD=40.9°

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