TOFD和PA（相控阵）理论笔试试题

TOFD和PA（相控阵）理

论笔试试题

考试分钟：120分钟

题型 选择题 判断题 问答题 计算题

数量 总分

得分 合计

1

一．单项选择题（每题2分，共40分）

图1 16MnR对接焊缝TOFD检测设置，材料声速为5932米/秒。 根据图1回答问题1到3。

1. 当s=40mm，t=35mm时，直通波和底面反射波之间相差多少微秒？ （ ） a) 17.92 b) 13.38 c) 4.44 d) 2.22

2. 当PCS=50mm,楔块角度=55度时，TOFD主声束交点深度是多少？ （ ） a) 25.0mm b) 17.5mm c) 14.4mm d) 11.5mm

3. 缺陷a在TOFD图像中显示的深度与其实际深度相比，其位置： （ ） a) 偏上 b) 偏下

c) 可能偏上或偏下，取决于y值的大小 d) 无法判断

4. 当平板工件厚度t为100mm，TOFD楔块角度为55度，声束聚焦到5/6t时PCS是多少？

（ ）

a) 66mm b) 133mm c) 238mm d) 285mm

5. 对“区分两个相邻缺陷的能力”的最佳解释是什么？ （ ） a) 检测精度 b) 灵敏度 c) 分辨率

发射探头 S d y 缺陷a 接收探头 t 2

d) 衰减

6. 下图中描述的是什么扫描类型？ ( )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? a) 电子线性扫查 b) 电子串列扫查 c) 电子DDF扫查 d) 以上都不是

7. TOFD扫查中，“平行扫查”（即D-扫描）是指扫查方向与以下哪个参数平行？ （ ） a) 扫查面 b) 超声波束 c) 焊缝中心线 d) 底面反射波

8.选用哪种探头会得到最大的波束扩散？ （ ） a) 高频和大晶片 b) 高频和小晶片 c) 低频和大晶片 d) 低频和小晶片

9. 采用低频探头进行TOFD检测的缺点是什么？ （ ） a) 较小的穿透能量 b) 较小的波束扩散 c) 较差的分辨率 d) 以上都是

10. 从扫查面开口缺陷尖端得到的衍射信号（从上表面扫查）相位与以下哪个信号的相位相同： （ ） a) 直通波 b) 底面回波信号

c) 波形转换的底面回波信号 d) 以上都不是

在第11题到12题的每一个TOFD成像或A-扫描中显示的信号最有可能是由哪种因素造成的？

3

11. （ ） 底面反射波 直通波

a) 无高度的缺陷 b) 可辨高度的缺陷 c) 不同深度的两个独立缺陷 d) 较大的扫查面开口缺陷 12.

（ ）

直通波 焊缝非平行扫查成像图，

扫查长度200mm（单V焊缝，25mm壁厚）

底面反射波

a) 近表面缺陷 b) 探头提离 c) 壁厚变化 d) 粗糙表面

13. 相控阵单元扇形扫查的角度偏转范围是50°到70°，分辨率为1°，那么会有多少个A-扫描？ （ ） a) 11 b) 21 c) 31 d) 41

14. 以下哪种TOFD楔块角度可提供最佳的深度分辨率？ （ ） a) 70 deg b) 60 deg c) 55 deg d) 45 deg

15. TOFD检测的两个楔块延时共6?s，PCS是48mm，在A-扫描中信号显示在16?s的位置，请计算缺陷深度是多少？(声速为5900m/s) ( ) a) 6.6mm b) 12.8mm c) 16.6mm

4

d) 17.2mm

16. 80%满屏高信号和10%满屏高信号之间相差多少dB? ( ) a) 12 dB b) 14 dB c) 16 dB d) 18 dB

17. 探头频率提高，则 （ ） a) 分辨率提高，信噪比提高 b) 分辨率提高，信噪比降低 c) 分辨率降低，信噪比提高 d) 分辨率降低，信噪比降低

18. TOFD检测时，通过减小以下哪个参数可以降低扫查表面盲区高度？ a) 探头频率 b) 探头中心间距

c) 滤波设置 d) 增益

19. 在TOFD灵敏度设置时，通过： a) 设置直通波波幅高度 b) 设置底面反射波波幅高度 c) 设置晶粒噪声的波幅 d) 以上都对

20. 相控阵检测中，以下哪些因素对栅瓣效应有影响？ a) 晶片的间隙和数量 b) 频率 c) 损坏的晶片

d) 以上所有因素都会影响栅瓣

二．判断题（每题1分，共10分）

1.TOFD检测波形信号包含：全部横波、全部纵波、一部分纵波和横波的混合 2.TOFD非平行扫查是波束方向与扫查方向平行。 3.TOFD数据中表面开口型缺陷没有缺陷上尖端衍射信号和直通波信号。 4.TOFD检测只有平行和非平行扫查2种扫查方式。 5.脉冲电压的宽度通常设置为晶片振动的1个周期。 6.相控阵常用探头的几何外形有：1D线形和环形阵列、2D矩形和扇形阵列。 7.相控阵的扫查方式分为：线形扫查、扇形扫查和深度聚焦3种。 8.扇形扫查在同一组晶片上使用不同的聚焦法则激发产生不同的角度进行检测。9.相控阵能在近场区以外产生真实的聚焦。 10.TOFD的检波方式采用射频信号，相控阵则采用全波信号的检波方式。 （ ） （ ） （ ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ）

5

（（（（（（（ （（（三．问答题（每题15分，共30分）

1. TOFD图像中，缺陷起始端往往形成由下而上的弧形，试分析其原因。（15分）

2．相控阵有几种扫查类型？解释每种扫查方式形成原理。（

四．计算题（20分）

TOFD探头参数如下：

频率f＝5MHz，晶片尺寸为Φ10mm，楔块角度60°。 C楔块＝2400m/s，C钢＝5950m/s。 按－6dB计算时，扩散系数F=0.51。 计算此探头在钢中的折射角度范围。

15分） 6

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