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標(biāo)題: TOFD2級培訓(xùn)第二、三、四章附加題 [打印本頁]
作者: 強天鵬 時間: 2010-11-28 12:47
標(biāo)題: TOFD2級培訓(xùn)第二、三、四章附加題
本帖最后由 強天鵬 于 2010-11-28 14:01 編輯
第二章 附加題
一、思考題
1、數(shù)字化記錄超聲波檢測數(shù)據(jù)有哪些優(yōu)點？
2、什么叫采樣，采樣后的數(shù)字化樣本至少包括哪些特征量？
3、什么叫采樣定理？如何理解Nyquist極限與信號失真的關(guān)系？
4、數(shù)字化頻率是否越高越好？工業(yè)檢測應(yīng)用的數(shù)字化頻率是如何規(guī)定的？
5、什么叫“混疊”？混疊會產(chǎn)生哪些后果？如何避免混疊產(chǎn)生？
7、什么叫高通濾波器？什么叫低通濾波器？
8、什么叫帶通濾波器？檢測時設(shè)置的濾波器帶通寬度越大越好嗎？TOFD檢測推薦濾波器帶通寬度的最小范圍是多少？ 9、A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)多，有哪些優(yōu)點和缺點？
10、TOFD掃描圖像是如何構(gòu)成的？
11、信號平均對哪些噪聲有抑制作用，對哪些噪聲沒有作用？信號平均次數(shù)與信噪比的數(shù)學(xué)關(guān)系？增加信號平均次數(shù)對哪些工藝參數(shù)有影響？
12、什么叫“拉直”？簡述其基本原理。
13、什么叫“直通波去除”？簡述其基本原理。
14、在線分析有哪些優(yōu)點和局限性？離線分析有哪些優(yōu)點和局限性？
15、簡述合成孔徑聚焦的原理，該項技術(shù)在哪些情況下適用？有哪些效果？
二、計算題
1、已知輸入信號最大值為8V ，則16位A/D轉(zhuǎn)換器能區(qū)分出輸入信號的最小電壓為多少？
2、對16位數(shù)字轉(zhuǎn)換器來說，從100%FSH（全屏高度）降到1單位水平的dB范圍是多少？如果噪聲電平為飽和值2％，則轉(zhuǎn)換器的有效動態(tài)范圍是多少？
3、要求TOFD儀器配用45°探頭，能夠探測厚度400mm焊縫，已知縱波聲速為5950m/s，橫波聲速為3230m/s，則一個A掃持續(xù)時間（長度）至少為多少微秒？如采樣率為50M，沿著焊縫每毫米采集一個A掃，一次掃查10m長度的焊縫，則儀器設(shè)計時，每個文件至少需要保留多大的存儲空間？
提示：一個A掃最少的持續(xù)時間大約為直通波到變形（縱波+橫波）底波的傳輸時間。
三、是非題
1、對5M的TOFD探頭，滿足Nyquist極限的數(shù)字化頻率是10M (X)
2、只要滿足Nyquist極限的采樣頻率，就可以保證模擬信號數(shù)字化的質(zhì)量(X)
3、顯示屏水平方向代表焊縫長度，當(dāng)該方向的像素點數(shù)量低于A掃的樣本數(shù)量時，為保證標(biāo)繪全部圖像，計算機將省略一些樣本不顯示(X)
第三章附加題
一、思考題
1、TOFD檢測硬件系統(tǒng)由哪些基本組成？
2、掃查器的作用是什么？簡述位置傳感器工作原理和前置放大器用途。
3、什么是電子電路的帶寬？-6dB帶寬是如何定義的？TOFD儀器的－6dB帶寬一般規(guī)定為多少？
4、怎樣理解TOFD儀器使用矩形脈沖“表現(xiàn)出更好的可控性和調(diào)諧性”？
5、TOFD儀器的脈沖重復(fù)頻率(PRF0)、觸發(fā)探頭發(fā)射超聲脈沖數(shù)（PRF）和系統(tǒng)接收存儲的信號數(shù)三者的是什么樣的關(guān)系？
6、TOFD探頭有哪些特點？
7、壓電復(fù)合材料的d33 g33、 Q值、Z、Kt與普通PZT晶片材料相比有哪些不同？
8、什么叫探頭的相對帶寬？如何計算？
9、TOFD探頭的帶寬與超聲脈沖長度、縱向分辨力是什么關(guān)系？
10、什么叫探頭中心頻率（fc）？什么叫探頭峰值頻率（fp）？兩者是什么關(guān)系？
12、不同頻率分量在TOFD探頭的波束中是如何分布的？
13、頻率對TOFD檢測的技術(shù)性能有哪些影響？14、為什么使用寬帶探頭能顯著提高粗晶材料檢測的信噪比？
15、TOFD技術(shù)與常規(guī)脈沖回波檢測技術(shù)在增益設(shè)置上的主要差別是什么？
16、適于衍射波幅校準(zhǔn)的人工缺陷是哪一種？
二、計算題
1、求晶片尺寸6mm，頻率5MHz，折射角45°的縱波斜探頭的鋼中－12dB聲束邊界角，設(shè)工件中縱波聲速C＝5. 95mm/ms，楔塊中縱波聲速CP＝2.4mm/ms。
楔塊中縱波入射角度：θP=16.57°
楔塊中縱波的聲束擴散角：gP=3.67°
楔塊中縱波的聲束上下邊界角
gP上＝20.24：gP下=12.90
鋼中縱波的聲束上下邊界角
gL上 =59.06gP下=33.61
2、已知：探頭中心頻率5MHz，晶片直徑6mm，縱波折射角60°，楔塊中聲速2.4mm/μs，鋼中聲速5.95mm/μs，取-12分貝波束邊界擴散因子F=0.8，計算在波束中不同頻率分量(2、3、4、5、6、7MHz)的邊界角。
（1）由折射角公式計算出楔塊中縱波入射角度：
sinθP = sin60°×2.4/5.95＝0.349；θP =20.45°
（2）由公式singP= Fl/D= FCP/Df計算楔塊中不同頻率分量的縱波的聲束擴散角：
2MHz：singP= 0.8×2.4/6×2； gP=9.21°
3MHz：singP= 0.8×2.4/6×3； gP=6.12°
4MHz：singP= 0.8×2.4/6×4； gP=4.59°
5MHz：singP= 0.8×2.4/6×5； gP=3.67°
6MHz：singP= 0.8×2.4/6×?； gP=?°
7MHz：singP= 0.8×2.4/6×?； gP=?°
（3）下一步可算出楔塊中縱波的每一頻率分量縱波的上下邊界角：
2MHz：gP上＝20.45＋9.21=29.66°；
gP下＝20.45－9.21=11.24°；
3MHz：gP上＝20.45＋6.12=26.57°；
gP下＝20.45－6.12=14.33°；
4MHz：gP上＝20.45＋4.59=25.04°；
gP下＝20.45－4.59=15.86°；
5MHz：gP上＝20.45＋3.67=24.12°；
gP下＝20.45－3.67=16.78°；
6MHz：gP上＝20.45＋?=?°；
gP下＝20.45－?=?°；
7MHz：gP上＝20.45＋?=?°；
gP下＝20.45－?=?°；
（4）最后，可用由折射角公式singL上 = singP上CL / CP；singL下 = singP下CL / CP計算出鋼中每一頻率分量折射縱波的上下邊界角：
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°
三、是非題
1、中心頻率5MHz，帶寬72％的探頭，已知其下限6dB截止頻率為3.2M，則其上限6dB截止頻率為6.8M（O）
2、已知探頭下限6dB截止頻率為2.2M，其上限6dB截止頻率為7.8M;，則其中心頻率為5M(O)
3、對中心頻率5MHz帶寬100％的探頭，高通濾波器的截止頻率至少應(yīng)選擇2.5M以下，低通濾波器的截止頻率至少應(yīng)選擇7.5M以上，滿足奈奎斯特極限的采樣頻率是15M，保證峰值采樣平均誤差10%的采樣頻率是25M(O)。
第四章附加題
一、思考題
1、什么叫TOFD信號測量精度？該精度與哪些因素有關(guān)？
2、測量信號位置有幾種選擇？如何進行？
3、什么是TOFD檢測的分辨力？分辨力受哪些因素影響？
4、波束覆蓋范圍取決于哪些因素？為什么要用試塊來校驗波束覆蓋范圍？
5、怎樣理解直通波與底面波的時間間隔越大，信號的分辨力就越高?
6、減小探頭角度會導(dǎo)致哪些有利和不利的后果？
7、提高分辨力的有效措施有哪些？
8、怎樣理解“直通波和底面波的的時間間隔包含的信號周期數(shù)越多，深度分辨力就越高”？ 要獲得滿意的分辨力，一般需要多少個周期？
9、提高頻率會導(dǎo)致哪些有利后果和不利后果？
10、減小探頭晶片尺寸會導(dǎo)致哪些有利后果和不利后果？
11、探頭選擇的主要參數(shù)是哪些？對大曲率薄壁工件檢測應(yīng)選擇什么探頭？
12、選擇TOFD檢測的探頭間距（PCS）時，應(yīng)該考慮哪些因素？
13、系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)會導(dǎo)致哪些后果？波幅在TOFD檢測中有哪些用途？
14、TOFD檢測的增益設(shè)置有幾種方法？
15、如何采用直通波設(shè)置靈敏度？哪些情況不能用直通波設(shè)置靈敏度？
16、如何用被檢測工件中的噪聲水平來設(shè)置增益？
17、如何用用底面反射波來設(shè)置增益？
18、在使用多探頭檢測時，試塊的尖角槽應(yīng)如何加工？
19、以側(cè)孔設(shè)置增益應(yīng)注意哪些問題？
20、如何對衰減和粗晶噪聲的影響作出評估？
21、掃查增量應(yīng)如何設(shè)置？
22、有哪些措施可以減小上表面盲區(qū)范圍？
二、計算題
1、用10M-Φ3-60°探頭和5M-Φ6-70°檢測壁厚40mm焊縫，探頭聚焦深度在2/3T，試通過計算來比較兩種探頭的分辨力和聲束覆蓋范圍。
2、7M-Φ3-60°探頭與5M-Φ6-60°相比，有哪些優(yōu)點和缺點？
3、探測150mm厚焊縫，分三個區(qū)進行掃查，選擇的探頭為：第一對探頭7MΦ3mm60°,第二對探頭5MΦ6mm60°，第三對探頭2.5MΦ6mm 45°
（1）如果第一對探頭聚焦在20mm，第二對探頭聚焦在70mm，第二對探頭聚焦在130mm，試計算各對探頭的PCS=?
（2）第一對探頭衍射角度=40°的深度是多少？
（3）第三對探頭對底面缺陷的衍射角度是多少？
解：（1）第一對探頭PCS1= 2s=2×20tan60=69.3mm。
第二對探頭的PCS2= 2s=2×70tan60=242.5mm。
第三對探頭的PCS3= 2s=2×130tan45=260mm。
（2）X=34.7/ tan40=41.35mm
（3）tanθD=130/150，θD=40.9°
作者: lvlei 時間: 2010-12-26 19:02
謝謝分享
作者: 冰焰 時間: 2012-12-6 15:00
謝謝分享
作者: bianzhi 時間: 2013-1-30 17:14
不錯，收藏了
作者: 尐凊颩 時間: 2013-5-2 15:38
{:soso_e178:}
作者: NDT2006 時間: 2013-6-15 22:07
{:soso_e100:}
作者: gzbing2008 時間: 2013-6-17 15:30
不錯，真想有幾乎接觸TOFD這門
作者: 老凱 時間: 2013-11-29 20:36
謝謝強老師，一直在看您編寫的培訓(xùn)資料，很好！
作者: 江湖笑 時間: 2015-1-30 15:31
太好了，謝謝強總。
作者: 經(jīng)典醇 時間: 2015-5-4 14:52
謝謝，強總分享
作者: 小朱 時間: 2015-12-18 23:25
謝謝強老師
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