TOFD-201206班-练习题(有答案)1

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查看10556 | 回复6 | 2017-12-13 08:02:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
选择题
1、TOFD检测中,每次扫查的焊缝长度是2m,步进增量是0.5毫米, A扫信号传输时间t=15ms,采样的数字化频率F=20MHz,则每次扫查采集的样本数量大约为:( d )
a、12万个;   b、30万个;   c、60万个;   d、120万个;
2、使用2对探头同时进行分区非平行扫查,系统参数设定:脉冲重复频率为4000Hz,平均次数16次,扫查增量0.5mm,则允许的最大扫查速度为( a )
a、62.5mm/s          b、125mm/s         
c、250mm/s           d、31.25mm/s
3、使用2对探头进行非平行扫查,已知系统设定的脉冲重复频率是1024Hz,并使用了4次叠加来进行信号平均处理,如果扫查速度是30mm/s,则对于任一对TOFD探头,获得一个A扫描信号的时间内探头移动距离为:                               (   d   )
a、0.85mm                          b、0.50mm
c、4.27mm                          d、0.23mm
4、TOFD仪器脉冲发射电路中,以下有关矩形电脉冲上升时间的描述,哪一条是正确的?(   d   )
a、脉冲上升时间越短,激励的超声信号频率越高
b、脉冲上升时间越短,激励的超声信号能量越大
c、脉冲上升时间越短,激励的超声信号周期数越多
d、脉冲上升时间越短,所能激励的信号带宽越宽
5、探头频率提高和晶片尺寸增大,则:(   a   )
a、分辨率提高,波束覆盖区域减小   
b、分辨率提高,波束覆盖区域增大
c、分辨率降低,波束覆盖区域减小   
d、分辨率降低,波束覆盖区域增大
6、以下哪种条件下,采用合成孔径聚焦技术效果最佳( a )
a、 采用小直径探头探测距离较远缺陷;
b、采用小直径探头探测距离较近缺陷;
c、采用大直径探头探测距离较远缺陷;  
d、 采用大直径探头探测距离较近缺陷。
7、晶片尺寸φ3mm,频率10MHz,折射角θL=60°纵波斜探头在钢中的-12dB声束边界角(  d  )
a、90°和33.41°;           b、90°和41.22°;   
c、84°和44.50°;           d、80.06°和46.47°
计算题
1:采用晶片尺寸3mm,频率5MHz,折射角为60°的纵波斜探头对T=36mm的工件进行TOFD检测,声束聚焦在2/3T处,设工件中纵波声速为5.94mm/us ,横波声速为3.23mm/us,采样频率为80M,系统的A/D转换器为12位,屏幕上要求同时出现直通波、纵波底波和变型波底波,求
(1)A扫长度大约是多少?(12.3us)
(2)一个A扫需采集多少个样本?(984个)
(3)如果扫查的焊缝长度为5m,步进增量为0.5mm,则存储该焊缝的数据文件需要多大内存?(约20M)
(1)解题过程:
求PCS:2s = (4/3)Dtanq=(4/3)36tan60°=83.14mm
求纵波底波路径长度:L=(s2+D2)1/2=55mm
近似认为变形底波沿纵波底波路径,则变形底波传输时间T=L/cL+L/cS=26.28us
求直通波到达时间:T0=2s/cL=14us
A扫长度t=T-T0=12.3us
2(1)已知射频信号幅度范围是±3V,计算10位A/D转换器的最小量化单位△?(5.86mV)
(2)如果噪声小于△,该系统信号的动态范围是多少?(54dB)
(3)如果噪声电平为饱和值的2%,该系统信号的动态范围是多少?(34dB)
(4)如果噪声电平为20mV,该系统信号的动态范围是多少?(43.5dB)
解:
(1)最小量化单位△=6000/210=5.86mV
(2)噪声小于△的系统动态范围A0=20 log10(512/1) = 54dB。
(3)噪声电平为饱和值的2%的系统动态范围A1=20 log10(512/10.24) = 34dB
(4)20mV噪声所淹没的量化单位数20/5.86=3.4,则系统动态范围A2=20 log10 (512/3.4)= 43.5dB【或:噪声电平占饱和信号的百分比20/3000=0.67%,换算量化单位数512×0.67%=3.4,系统动态范围A2=20 log10 (512/3.4)= 43.5dB】
3、已知输入信号最大值为8V ,则16位A/D转换器能区分出输入信号的最小电压为多少?(0.122mV)
4、对16位数字转换器来说,从100%FSH(全屏高度)降到1单位电平的动态范围是多少?如果噪声电平为2个单位电平,则转换器的有效动态范围是多少?(90dB;84dB)
5、(1)TOFD仪器配用45°探头探测厚度400mm焊缝,已知纵波声速为5950m/s,从发射到接收的纵波底波信号的传输时间是多少?(2)假设厚度400mm焊缝分5个区扫查,第四个区扫查深度范围200-300mm,第五个区扫查的深度范围是300-400mm,则第五个区采集的A扫的持续时间(长度)大致为多少微秒?
解:(1)近似计算从发射到接收的纵波底波信号传输时间T :
T=2(400×1.414/5.95)=190.1μs
(2)第五个区扫查的深度范围是300-400mm,按照标准要求该扫查还应覆盖上一个区的25%,即A扫信号前端的截取应在275mm深度,所以,应先计算275mm的纵波信号到达时间,然后再求A扫信号长度。
①求第五个区探头的中心距PCS5:
PCS5=2s=(4/3)Dtanq=(4/3)367tan45°=489mm
②求275mm的纵波信号到达时间t
t=(s2+d2)1/2/cL=(244.52+2752)1/2/5.95=61.8μs
③求A扫信号长度Δt
Δt=T-t=190.1-61.8=128.3μs


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rsyutao | 2018-3-31 20:59:54 | 显示全部楼层
强总,最后一道计算题,为什么第一问你把焦点放在底面400处,第二问把焦点放在第五分区的3分之2处?
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卖烧烤 | 2018-5-12 20:06:38 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
卖烧烤 | 2018-5-12 20:07:43 | 显示全部楼层

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chengrg | 2018-10-5 22:23:02 | 显示全部楼层


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王锁才 | 2023-10-14 11:43:24 | 显示全部楼层
最后的计算题我算的PCS怎么是2*367
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