超声检测考试题库：判断题1.41-1.52答案与解析

一、是非题（1.41-1.52题）

1.41  超声波倾斜入射至钢/水界面时，第一临界角约为14.5°

答案：√

解析：（1）满足第一临界角前提是，第一介质中的纵波声速小于第二介质的纵波声速，否则无第一临界角。该题是超声波倾斜入射至钢/水界面，即在钢入射，在水中发生折射，则无法形成第一临界角。（2）第一临界角指：以纵波入射至第一介质中，在第二介质中纵波折射角为90°时，此时纵波的入射角度。若超声波倾斜入射至水/钢界面时，钢中纵波声速为5900m/，水中纵波声速1500mm/s，根据snell定律：sinα/5900=sin90/1500，可算出纵波入射角α为14.5°。（3）该题容易混淆钢/水、水/钢界面。

1.42  第二介质中折射的横波平行于界面时的纵波入射角为第一临界角。

答案：×

解析：（1）题中描述的是第二临界角。第一临界角指：以纵波入射至第一介质中，在第二介质中纵波折射角为90°（纵波平行于界面），此时纵波的入射角度。（2）原题库中的答案是正确，答案有误。

1.43  如果有机玻璃/铝界面的第一临界角大于有机玻璃/钢界面的第一临界角，则前者的第二临界角也一定大于后者。
答案：×

解析：（1）有机玻璃纵波声速为，铝合金的纵波声速和横波声速分别为，钢的纵波声速和横波声速分别为5900m/s和3230m/s，根据第一临界角和第二临界角计算公式，可知：机玻璃/铝界面的第一临界角和第二临界角分别为，机玻璃/钢界面的第一临界角和第二临界角分别为。由此可知题目表述有误。（2）该题考点在于第一临界角和第二临界角的计算公式，以及铝和钢的纵波与横波声速值。而铝的纵波声速大于钢，横波声速小于钢。

1.44  只有当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角。

答案：√

解析：（1）第三临界角是指横波入射，反射纵波为90°，（2）横波只能在固体介质中传播，所以只有当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角。

1.45  横波倾斜入射至钢/气界面时，入射角在30°左右时，横波声压反射率最低。

答案：√

解析：（1）教材P41：图2-43可知，横波倾斜入射至钢/气界面时，入射角在30°左右时，横波声压反射率最低。（2）焊缝横波检测时，因尽量避免采用30°左右的角度探头检测，此时横波反射率低，缺陷检出率也低。

横波S斜入射到钢 空气界面

1.46  超声波入射到C₁<C₂的凹曲面时，其透射波发散。

答案：×

解析：1、教材P47：图2-53（a）可知，其透射为聚焦。2、针对1.46题和1.47题有两种解题方法，一种采用记忆法，另一种采用画图法。快速记忆方法：将凹透镜看作是大于号“>”，凸透镜看作是小于号“<”，当C₁<C₂或C₁>C₂的“<”或“>”与透镜的“<”或“>”开口方向一致时，声束发散，反之聚焦。例如图a：凹透镜的“>”与C₁<C₂的“<”，则聚焦。3、此类题目是考试重点内容。

平面波在曲面界面的折射

1.47  超声波入射到C₁>C₂的凸曲面时，其透射波集聚。

答案：√

解析：如上题，根据教材P47图2-53（b）可知，其透射为聚焦。

1.48  以有机玻璃作声透镜的水浸聚焦探头，有机玻璃/水界面为凸曲面（从入射方向看）。

答案：√

解析：有机玻璃纵波声速C₁=2730m/s，水的纵波声速C₂=1500m/s，根据上题可知，当C₁>C₂的凸曲面时，其透射波集聚。

1.49  介质的声阻抗愈大，引起的超声波的衰减愈严重。

答案：×

解析：超声波衰减分两类，一是扩散衰减，二是介质衰减。扩散衰减只与波振面有关，与介质无关，即与声阻抗无关；介质衰减分类散射衰减和吸收衰减，散射衰减是超声波在介质传播中，遇到声阻抗不同的界面产生散乱反射引起的衰减现象，与声阻抗大小无关，与材质的晶粒度密切相关。吸收衰减与频率成正比，频率为超声波的固有参数，与声阻抗无关，综上所述，超声波的衰减与声阻抗大小无关。

1.50  聚焦探头辐射的声波，在材质中的衰减小。

答案：×（？）

解析：题库答案是错误，但是我认为此题正确，首先聚焦探头声束窄，扩散衰减小，其次。介质衰减与超声波频率、波长和介质晶粒尺寸有关，聚焦探头与非聚焦探头的超声波在同一介质传播时，两者超声波频率相同，波长相同，介质晶粒尺寸不变，故介质衰减系数相同，综上所述，聚焦探头在材质中衰减小，答案为正确。欢迎大家提出不同的见解。

1.51  超声波检测中所指的衰减仅为材料对声波的吸收作用。

答案：×

解析：见1.49题解析，超声波衰减分两类，一是扩散衰减，二是介质衰减。

1.52  超声平面波不存在材质衰减。

答案：×

解析：教材P51：平面波不存在扩散衰减，只存在介质衰减。

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