目视和光学检测VT.docx

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目视和光学检测VT

第十章

目视和光学检测（VT）

VT-1    对大多数人来说，可见光的典型光谱范围是：

                          （  ）

        A、300~800nm                        B、380~770nm

        C、400~800nm                        D、250~920nm

VT-2    眼睛的哪一部分起着与照相机照相平面一样的作用？

                      （  ）

        A、视神经            B、虹膜            C、角膜            D、视网膜

VT-3    什么情况下，表面有漫反射？

                                          （  ）

        A、发现光源反射模糊时            B、可看到光源有完好反射时

        C、看不到光源有反射时            D、以上均非

VT-4    人眼在距离约310mm（12in）时的分辨率为：

                          （  ）

        A、0.03mm（0.001in）                B、0.08mm（0.003in）    

        C、0.3  mm（0.010in）                D、1.3mm（0.050in）    

VT-5    日常目视检验，眼睛的观察距离为：

                                  （  ）A、150~1520mm                    B、＜250mm

    C、310~600mm                        D、＞600mm

VT-6    眼睛相对于被检表面垂线的视角应：

                                  （  ）A、≯70°            B、≯45°            C、≯5°            D、不必考虑

VT-7    为检出焊缝中的裂纹，推荐的最低照明条件是：

                          （  ）A、100    Lx            B、200Lx            C、500Lx            D、2000Lx

VT-8    眼睛对暗环境的适应状态称为：

                                          （  ）A、亮视觉            B、立体视觉        C、微光视觉        D、天然色视觉

VT-9    人眼视觉的光谱范围是：

                                              （  ）A、静态的                            B、取决于照明条件

    C、波长短于400nm时最大            D、波长大于750nm时最大

VT-10    IES是指：

                                                              （  ）A、国际眼睛学会                    B、工程科学研究所

    C、照明和视力学会                    D、照明工程学会

VT-11    什么情况下，眼睛功能无异于盲人？

                                  （  ）A、黎明—黄昏视觉状态            B、眼睛在两观察点间移动时

    C、眼中有泪时                        D、以上均非

VT-12    观察表面状态时，照明角应：

                                          （  ）A、对法线偏斜5°~45°            B、对法线偏斜20°~60    °

    C、对工件表面偏斜20°~45°        D、归工件表面偏斜5°~45°

VT-13    何谓荧光？

                                                              （  ）A、在暗中发出的光        

    B、吸收外来干涉辐射后所发出的不同波长的光    

    C、吸收外来干涉辐射后所发出的相同波长的光    

    D、受核轰击后所发射的光    

VT-14    VT的有效性相关于什么因素？

                                          （  ）A、对缺陷成因的熟悉程度            B、对工件使用情况的熟悉程度

    C、    欲清洗及环境因素（温度、噪声等）        

D、以上均是

VT-15    检验飞机蒙皮时发现的枕形畸变通常是由什么造成的？

                  （  ）A、将蒙皮附在骨架上的紧固件未对准    

        B、    蒙皮下腐蚀物扩展                C、蒙皮长时受拉伸超过屈服点

        D、机身在作急转弯等动作时产生扭曲        

VT-16    怎样在一对长形荧光灯下检验挤压加工件的严重轧痕？

                  （  ）

    A、最好使轧痕方向与荧光灯管平行    B、    最好使轧痕方向与灯管垂直

    C、轧痕方向不受两灯管漫射光的影响    

    D、用荧光灯照明未必能发现这种缺陷

VT-17    用什么方法可在现场发现高温、高压管材的蠕变失效？

                  （  ）

A、远红外扫描技术                    B、用管道内窥镜在管内进行扫描

    C、荧光渗透检漏                    D、放大的外形拷贝

VT-18    用什么方法可观察碳钢焊缝热影响区？

A、酸洗法增强微观结构可见性        B、高频超声显微观察法

C、着色对比渗透液                    D、温敏标记阵列

VT-19    用光干涉图的检验方法有：

                                              （  ）

    A、全息照相、光学照相和光学显微镜法    

    B、剪应力照相、望远镜法和衍射成象    

    C、纹影照相、莫尔条纹成象和光学显微镜法    

    D、莫尔条纹成象、全息照相和干涉测量法    

无损检测试题

5.1钢板缺陷的主要分布方向是：

（    ）

A.平行于或基本平行于钢板表面B.垂直于钢板表面

C.分布方向无倾向性D.以上都可能

5.2钢板超声波探伤主要应采用：

（    ）

A.纵波直探头B.表面波探头

C.横波直探头D.聚焦探头

5.3下面关于钢板探伤的叙述，哪一条是正确的：

（    ）

A.若出现缺陷波的多次反射，缺陷尺寸一定很大

B.无底波时，说明钢板无缺陷

C.钢板中不允许存在的缺陷尺寸应采用当量法测定

D.钢板探伤应尽量采用低频率

5.4钢板厚为30mm，用水浸法探伤，当水层厚度为15mm时，则第三次底面回波显示于（    ）

A.二次界面回波之前B.二次界面回波之后

C.一次界面回波之前D.不一定

5.5复合材料探伤，由于两介质声阻抗不同，在界面处有回波出现，为了检

第五章  一、是非题

5.1钢板探伤时，通常只根据缺陷波情况判定缺陷。

（    ）

5.2当钢板中缺陷大于声束截面时，由于缺陷多次反射波互相干涉容易出现“叠加效应”。

（    ）

5.3厚钢板探伤中，若出现缺陷的多次反射波，说明缺陷的尺寸一定较大。

（    ）

5.4较薄钢板采用底波多次法探伤时，如出现“叠加效应”，说明钢板中缺陷尺寸一定很大。

（    ）

5.5复合钢板探伤时，可从母材一侧探伤，也可从复合材料一侧探伤。

（    ）

5.6直探头置于非重皮侧的钢板表面检测，容易发现钢板中的重皮缺陷。

（    ）

5.7小径管的主要缺陷是平行于管轴的径向缺陷，一般利用横波进行轴向扫查探测。

（    ）

5.8小径管水浸聚焦法探伤时，应使探头的焦点落在与声束轴线垂直的管心线上。

  （    ）

5.9钢管作手工接触法周向探伤时，应从顺、逆时针两个方向各探伤一次。

（    ）

5.10钢管水浸探伤时，水中加入适量活性剂是为了调节水的声阻抗，改善透声性。

  （    ）

5.11钢管水浸探伤时，如钢管中无缺陷，荧光屏上只有始波和界面波。

（    ）

5.12检测厚钢板中的小缺陷时，不会出现“叠加效应”。

（    ）

是非题答案

5.1×5.2×5.3○5.4×5.5○

5.6×5.7×5.8○5.9○5.10×

5.11○5.12○  

4.1何谓耦合剂?

简述影响耦合的因素有哪些?

4.2什么叫探伤灵敏度?

常用的调节探伤灵敏度的方法有几种?

4.3何谓缺陷定量?

简述缺陷定量方法有几种?

4.4什么是当量尺寸?

缺陷的当量定量法有几种?

4.5什么是缺陷的指示长度?

测定缺陷指示长度的方法分为哪两大类?

4.6超声波探伤的分辨力与哪些因素有关?

4.7怎样选择超声波探伤的频率?

4.8超声波探伤时，缺陷状况对回波高度有哪些影响?

4.9怎样选择超声波探伤的探头?

4.10试比较横波探伤几种缺陷长度测定方法的特点。

4.11分析缺陷性质的基本原则是什么?

4.12什么是迟到波?

迟到波是怎样产生的?

迟到波有何特点?

4.13什么是三角反射波?

三角反射波有何特点?

4.14超声波探伤中常见非缺陷信号回波有哪几种?

如何鉴别缺陷回波和非缺陷回波?

问答题参考答案

4.1答：

在探头与工件表面之间施加的一层透声介质，称为耦合剂。

影响声耦合的主要因素有：

（1）耦合层厚度：

厚度为λ/4的奇数倍时，透声效果差。

厚度为λ/2的整数倍或很薄时，透声效果好,反射回波高。

（2）表面粗糙度：

一般要求工件表面粗糙度不大于6.3µm。

表面粗糙耦合效果差，表面光洁耦合效果好。

（3）耦合剂声阻抗：

对于同一探测面,耦合剂声阻抗大，耦合效果好。

（4）工件表面形状：

平面耦合效果最好，凸曲面次之,凹曲面最差。

不同曲率半径耦合效果也不相同，曲率半径大，耦合效果好。

4.2答：

探伤灵敏度是指在确定的探测范围的最大声程处发现规定大小缺陷的能力。

有时也称为起始灵敏度或评定灵敏度。

通常以标准反射体的当量尺寸表示。

实际探伤中，常常将灵敏度适当提高，后者则称为搜索灵敏度或扫查灵敏度。

调节探伤灵敏度常用的方法有试块调节法和工件底波调节法。

试块调节法包括以试块上人工标准反射体调节和以试块底波调节两种方式。

工件底波调节法包括计算法、A•V•G曲线法、底面回波高度法等多种方式。

4.3答：

超声波探伤中，确定工件中缺陷的大小和数量，称为缺陷定量。

缺陷的大小包括缺陷的面积和长度。

缺陷的定量方法很多，常用的有当量法、底波高度法和测长法。

4.4答：

将工件中自然缺陷的回波与同声程的某种标准反射体的回波进行比较，两者的回波等高时，标准反射体的尺寸就是该自然缺陷的当量尺寸。

当量仅表示反射体对声波的反射能力相当，并非尺寸相等。

当量法包括：

（1）当量试块比较法：

将工件中的自然缺陷回波与试块上人工缺陷回波作比较对缺陷定量的方法。

（2）当量计算法：

利用规则反射体的理论回波声压公式进行计算来确定缺陷当量尺寸的定量方法。

（3）当量A•V•G曲线法：

利用通用A•V•G曲线或实用A•V•G曲线确定缺陷当量尺寸的方法。

4.5答：

按规定的灵敏度基准，根据探头移动距离测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。

测定缺陷指示长度的方法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法。

（1）相对灵敏度法：

是以缺陷最高回波为相对基准，沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降低一定的dB值的探头位置作为缺陷边界来测定缺陷长度的方法。

（2）绝对灵敏度法：

是沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降到规定的测长灵敏度的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。

（3）端点峰值法：

是缺陷反射波峰起伏变化,有多个高点时,以缺陷两端反射波极大值处的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。

4.6答：

超声波探伤分辨力可分为近场分辨力（盲区）、远场分辨力、纵向分辨力、横向分辨力。

近场分辨力主要取决于始脉冲占宽和仪器阻塞效应。

纵向分辨力主要取决于脉冲宽度及探测灵敏度。

横向分辨力主要取决于声束扩散角、探测灵敏度、测试方法等。

4.7答：

超声频率在很大程度上决定了超声波探伤的检测能力。

频率高、波长短、声束窄、扩散角小，能量集中，因而发现小缺陷的能力强，分辨力高，缺陷定位准确；但缺点是在材料中衰减大，穿透能力差，对细晶粒材料，如锻件、焊缝等，常用频率为2.5～5MHz，只有在对很薄工件探伤，并对小缺陷检出要求很高时，才使用10MHz频率。

对粗晶材料，为减少晶界反射，避免林状回波，增大穿透能力，常使用低频。

另外，当试件表面粗糙度较大时，选择低频有助减少耦合时的侧向散射。

一般对铸钢、奥氏体不锈钢焊缝，可采用0.5～1MHZ的频率，对铸铁、非金属材料，甚至使用几十千Hz的低频。

4.8答：

缺陷回波高度受缺陷的形状、方位、大小、性质等因素的影响。

（1）形状的影响：

工作中实际缺陷的形状是各种各样的，通常可简化为圆片形、球形、圆柱形三种，回波高度H是缺陷直径（Φ）、缺陷到声源的距离x、波长λ的函数；

（2）方位的影响：

声波垂直入射到缺陷表面时，反射波最高，当声束与缺陷表面不垂直时，回波随倾角的增大而急剧下降。

例如，对光滑反射面，倾角2.5°时，波高降至垂直入射的1/10；倾角为12°时，波高降为1/1000缺陷已不能检出。

（3）表面粗糙度的影响：

缺陷表面凹凸＜1/3λ时，可认为缺陷是光滑平面，当表面凹凸度＞1/3λ时，是粗糙平面；垂直入射时，声束被散乱反射，产生干涉，回波高度随粗糙度增大而下降；倾斜入射时，缺陷回波随粗糙度增大而增高；当凹凸度接近波长时，即使倾角较大，也能接受到一定高度的回波。

（4）缺陷回波指向性的影响：

当缺陷直径为波长的２～3倍时，反射波具有较好的指向性，随缺陷直径的减小，指向性变差。

当缺陷直径小于1/2λ时，反射波能量呈球形分布，强度降低，此时垂直入射和倾斜入射的反射特性大致相同。

当缺陷直径大于3λ时，可视为镜面反射，当入射倾角大时就不易接收到缺陷回波。

（5）缺陷性质的影响：

通常含气体的缺陷，如钢中的白点、气孔、裂纹、未焊透等，其界面声阻抗差很大，可近似认为声波全反射，回波高度大；而相同尺寸的含有非金属夹杂物的缺陷，界面声阻抗差异小，透过部分声能，反射回波相应降低。

4.9答：

超声波探头种类很多，性能各异，应根据检测对象，合理选择探头。

（1）频率选择：

对大厚工件、粗晶材料或探测表面粗糙的工件，应选择较低频率；对薄工件、细晶粒材料或对小缺陷检出要求高时，应选择较高频率。

应注意的是：

裂纹等面状缺陷，有显著的反射指向性，如果超声波不是近似于垂直入射，在探头方向上就不会产生足够大的回波，频率越高，这种现象越显著，所以应避免使用不必要的高频。

一般来说，频率上限由衰减和草状回波信噪比决定，下限由检出灵敏度、脉冲宽度和指向性决定。

（2）晶片尺寸选择：

晶片尺寸大，发射能量大，扩散角小，远距离探测灵敏度高，适用于大型工件探伤；晶片尺寸小，近距离范围声束窄，有利于缺陷定位，对凹凸度大曲率半径小的工件，宜采用尺寸较小的探头。

（3）探头角度选择：

角度选择原则是，尽量使声束相对于缺陷垂直入射。

钢板、锻件内缺陷多平行于表面，常选用直探头。

焊缝中危险性缺陷多垂直于表面，常选用斜探头。

（4）特殊探头选择：

a.探测平行于探测面的近表面缺陷用双晶直探头。

b.探测薄壁管焊缝根部缺陷用双晶斜探头。

c.探测管材、棒材用水浸聚焦探头。

d.探测薄板（δ＜6mm）用板波探头。

e.用延时法检测表面裂纹深度用表面波探头。

f.探测奥氏体不锈钢焊缝用纵波斜探头。

g.探测角焊缝近表面缺陷和层状撕裂用爬波探头。

h.为实现声能集中，有利于缺陷定位，用点聚焦或线聚焦探头。

4.10答：

横波探伤常用的测长方法有绝对灵敏度测长法和相对灵敏度测长法，后者包括6dB法、端点6dB法和20dB法等。

应用范围和特点如下：

（1）对小于声束横截面的缺陷，宜采用当量法定量，如采用测长法，所得结果一般比缺陷实际尺寸偏大。

（2）对缺陷回波波高包络线只是一个极大值的缺陷，应采用6dB法定量。

（3）对缺陷回波波高包络线有数个极大值的缺陷，可采用端点6dB法。

（4）对条形气孔、未焊透等缺陷，6dB法和端点6dB法测得结果较为准确；对裂纹，未熔合等细长条状缺陷，6dB法和端点6dB法测得结果往往比实际尺寸偏小，此时可考虑采用绝对灵敏度法。

（5）20dB法测量准确性与其他方法不相上下，但使用时需进行声场尺寸修正，比较麻烦。

4.11答：

缺陷定性在实际工作中常常是根据经验结合工件的加工工艺、缺陷特征、缺陷波形和底波情况来分析缺陷的性质。

（1）根据加工工艺分析：

工件中可形成的各种缺陷与加工工艺密切相关，在探伤前应查阅有关工件的图纸和资料，了解工件中的材料、结构特点、几何尺寸和加工工艺，这对于正确判定缺陷的性质是十分有益的。

（2）根据缺陷特征分析：

缺陷特征是指缺陷的形状、大小和密集程度。

在不同方向上探测平面形、立体形、点状及密集形缺陷，其缺陷回波的高度及缺陷波的密集程度会发生不同的变化。

（3）根据缺陷波形分析：

缺陷波形分为静态和动态波形两大类，静态波形是指探头不动时缺陷波的高度、形状和密集程度。

动态波形是指探头在探测面上的移动过程中，缺陷波的变化情况。

（4）根据底波分析：

工件内存在不同缺陷时，超声波被缺陷反射，使到达底面的声能减少，底波高度降低，甚至消失，不同性质的缺陷，反射面不同，底波高度也不一样，因此在某些情况下，可以利用底波情况来分析缺陷的性质。

4.12答：

当纵波直探头置于细长（或扁长）工件或试块上时，扩散纵波波束在侧壁产生波型转换，转换为横波，此横波在另一侧又转换为纵波，最后经底面反射回到探头，被探头接收，从而在示波屏上出现一个回波，由于转换横波声程长、波速小、传播时间较直接从底面反射的纵波长，因此转换后的波总出现在第一次底波B1之后，故称为迟到波，又由于变型横波可能在两侧壁产生多次反射，每反射一次就会出现一个迟到波，因此迟到波往往有很多个。

由于迟到波总是位于B1之后，并且位置特定，而缺陷波一般位于B1之前，因此迟到波不会干扰缺陷波的判别。

4.13答：

当纵波直探头径向探测实心圆柱体时，由于探头平面与柱面接触面积小，使波束扩散角增加，这样扩散波束就会在圆柱面上形成三角反射路径，从而在示波屏上出现三角反射波，这种反射称为三角反射。

三角反射有不发生波型转换的等边三角形反射和发生波型转换的等腰三角形反射，其反射波总是位于第一次底波B1之后，位置特定，而缺陷波一般位于B1之前，因此三角反射波也不会干扰缺陷波的判别

4.14答：

超声波探伤中，常见的非缺陷回波有始波、底波、迟到波、61°反射、三角反射，还可能有探头杂波、工件轮廊回波，耦合剂反射波、幻象波、草状回波及其它一些非缺陷回波。

在超声波探伤过程中可能会出现各种各样的非缺陷回波，干扰对缺陷波的判别，探伤人员应注意用超声波反射、折射和波型转换理论，并计算相应回波的声程来分析判别示波屏上可能出现的各种非缺陷回波，从而达到正确探伤的目的，此外还可采用更换探头来鉴别探头杂波，用手指沾油触摸法来鉴别轮廊界面回波。

Re:

超声波

4.1采用什么超声探伤技术不能测出缺陷深度?

（    ）

A.直探头探伤法B.脉冲反射法

C.斜探头探伤法D.穿透法

4.2超声检验中，当探伤面比较粗糙时，宜选用（    ）

A.较低频探头B.较粘的耦合剂

C.软保护膜探头D.以上都对

4.3超声检验中，选用晶片尺寸大的探头的优点是（    ）

A.曲面探伤时可减少耦合损失B.可减少材质衰减损失

C.辐射声能大且能量集中D.以上全部

4.4探伤时采用较高的探测频率，可有利于（    ）

A.发现较小的缺陷B.区分开相邻的缺陷

C.改善声束指向性D.以上全部

超声波

4.5工件表面形状不同时耦合效果不一样，下面的说法中，哪点是正确的（    ）

A.平面效果最好B.凹曲面效果居中

C.凸曲面效果最差D.以上全部

4.6缺陷反射声能的大小，取决于（    ）

A.缺陷的尺寸B.缺陷的类型

C.缺陷的形状和取向D.以上全部

4.7声波垂直入射到表面粗糙的缺陷时，缺陷表面粗糙度对缺陷反射波高的影响是：

（    ）

A.反射波高随粗糙度的增大而增加B.无影响

C.反射波高随粗糙度的增大而下降D.以上A和C都可能

4.8如果声波在耦合介质中的波长为λ，为使透声效果好，耦合层厚度为（    ）

A.λ/4的奇数倍B.λ/2整数倍

C.小于λ/4且很薄D.以上B和C

4.9表面波探伤时，仪器荧光屏上出现缺陷波的水平刻度值通常代表（    ）

A.缺陷深度B.缺陷至探头前沿距离

C.缺陷声程D.以上都可以

4.10探头沿圆柱曲面外壁作周向探测时，如仪器用平试块按深度1∶1调扫描，下面哪种说法正确（    ）?

A.缺陷实际径向深度总是小于显示

B.显示的水平距离总是大于实际孤长

C.显示值与实际值之差，随显示值的增加而减小

D.以上都正确

4.11采用底波高度法（F/B百分比法）对缺陷定量时，下面哪种说法正确（    ）?

A.F/B相同，缺陷当量相同B.该法不能给出缺陷的当量尺寸

C.适用于对尺寸较小的缺陷定量D.适于对密集性缺陷的定量

4.12在频率一定和材料相同情况下，横波对小缺陷探测灵敏度高于纵波的原因是：

（    ）

A.横波质点振动方向对缺陷反射有利B.横波探伤杂波少

C.横波波长短D.横波指向性好

4.13采用下列何种频率的直探头在不锈钢大锻件超探时，可获得较好的穿透能力：

（    ）

A.1.25MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz

4.14在用5MHzΦ10晶片的直探头作水浸探伤时，水层厚度为20mm，此时在钢工件中的近场区长度还有：

（    ）

A.10.7mmB.1.4mmC.16.3mmD.以上都不对

4.15使用半波高度法测定小于声束直径的缺陷尺寸时，所测的结果：

（    ）

A.小于实际尺寸B.接近声束宽度

C.稍大于实际尺寸D.等于晶片尺寸

4.16端点衍射波主要用于测定：

（    ）

A.缺陷的长度B.缺陷的性质

C.缺陷的位置D.