《超声检测技术》课程教学大纲.docx

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1、超声检测技术教学大纲一、课程基本信息课程名称超声检测技术Ultrasonic Testing Technology课程编码SCC520321030开课院部理学院课程团队超声检测技术教学团队学分3.0课内学时56讲授32实验24上机0实践0课外学时0适用专业应用物理学授课语言中文先修课程高等数学(2-1),力学、高等数学(2-2)课程简介 (限选)本课程是应用物理学专业学生的一门专业限选课，主要讲授超声检测的物理基础、超声发射声场和规则反射体回波声压、超声检测设 备与器材的应用、不同材料的检测方法和工艺。通过本课程的教学，使学生掌握超声检测的物理基础知识，掌握超声检测仪器与探头的性 能测试方法和

2、调节方法，掌握超声检测的缺陷测定方法，为使用仪器对材料进行检测打下理论基础；通过理论与实践结合的教学方法，使 学生能够正确操作超声检测设备，对板材、管材、锻件、铸件和焊接探头进行检测，通过分析波型、数据对工件的缺陷进行正确分析和判 定，能够熟练的应用理论来指导实践，正确分析和解决检测中的实际问题；了解相关标准、规范和技术的发展方向，为学生今后从事无损 检测类工作打下坚实的基础。Ultrasonic Testing is an elective course for applied physics major. This course is designed to show the physic

3、al principles of ultrasonic testing, ultrasonic sound field, and acoustic pressure reflected by regular obstacles, as well as ultrasonic testing instruments and ultrasonic testing methods for different materials. This course is to help the students to know the basic theory of ultrasonic testing, lea

4、rn the components of the ultrasonic testing instruments and the methods of evaluating the defects in different material by the ultrasonic signals. The students can operate the ultrasonic testing instruments skillfully by the training of experiment in the course, detect the flows in the plate, pipe,

5、and welding and evaluate the defects quantitatively by data processing. In the course, the standards, norms and technology development are also introduced. It can help the undergraduates to find a job in nondestructive testing area.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1：学生掌握超声检测的物理基础知识，掌握超声检测

6、仪器与探头的性能测试方法和调节方法， 掌握超声检测的缺陷测定方法。是4. 2, 9. 14. 2, 9. 12M2目标2 ：学生能够正确操作超声检测设备，对板材、管材、锻件、铸件和焊接探头进行检测，通过分 析波型、数据对工件的缺陷进行正确分析和判定,正确分析和解决检测中的实际问题。是3. 3, 5. 2, 7. 13. 3, 5. 2, 7. 13M3目标3 ：学生了解超声检测相关技术标准、测试规范和技术的发展方向。是3.43.4三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章绪论本章重点难点：超声检测的优点和局限性/21. 1超声检测的定义

7、和 作用超声检测的定义，超声检测在特种设备维护中的应用。Ml0.5讲授/31.2超声检测的发展简 史和现状超声检测经历的发展阶段，超声检测技术发展的国内外现状， 超声检测应用领域。Ml0.5讲授1作业41.3超声检测的基础知 识次声波、声波和超声波，超声检测工作原理，超声检测方法的 分类，超声检测的优点和局限性，超声检测的适用范围。Ml1讲授/5第二章超声检测的物理基 础本章重点难点：超声波斜入射时的反射与折射/62. 1机械振动和机械波机械振动、机械波。Ml0.5讲授/72.2波的类型按波型分类，按波形分类，按振动的持续时间分类。Ml0.5讲授/82.3波的叠加、干涉和 衍射波的叠加与干涉，

8、驻波，惠更斯-菲涅尔原理，波的衍射。Ml0.5讲授/92.4超声波的传播速度固体介质中的声速，液体、气体介质中的声速，声速的测量。Ml1讲授1作业102.5超声场的特征值声压，声阻抗，声强，分贝与奈贝。Ml0.5讲授1作业112.6超声波垂直入射时 的反射与透射单一平界面的反射率与透射率，薄层界面的反射率与透射率， 声压往复透射率。Ml1讲授1作业122. 7超声波斜入射时的 反射与折射波型转换与反射、折射定律，声压反射率，声压往复透射率， 端角反射。Ml1讲授1作业132.8超声波的聚焦与发 散声压距离公式，球面波在平界面上的反射与折射，平面波在曲 界面上的反射和折射，平面波在曲界面上的反射

9、与折射。Ml1讲授/142.9超声波的衰减表减的原因，袤减方程与我减系数，表减系数的测定。Ml1讲授1作业15第三章超声波发射声场与 规则反射体的回波 声压本章重点与难点：回波声压与AVG曲线/163. 1纵波发射声场圆盘波源辐射的纵波声场，矩形波源辐射的纵波声场，纵波声 场近场区在两种介质的分布，实际声场与理想声场的比较。Ml1讲授1作业173.2横波发射声场假想横波波源，横波声场的结构。Ml0.5讲授/183.3聚焦声源发射声场聚焦声场的形成，聚焦声场的特点与应用。Ml0.5讲授/193.4规则发射体的回波 声压平底孔回波声压、长横孔回波声压、短横孔回波声压，球孔回 波声压，大平底面回波声

10、压，圆柱曲底面回波声压Ml1讲授1作业203.5AVG曲线纵波平底孔AVG曲线，横波平底孔AVG曲线。Ml1讲授1作业21第四章超声检测设备与器 材本章重点与难点：仪器和探头性能测试/224. 1超声检测仪超声检测仪的分类、维护保养。Ml0.5讲授/234.2探头压电效应与压电材料、压电材料的主要性能参数、探头的结 构。Ml0.3讲授/244.3耦合剂耦合剂的作用，常用耦合剂。Ml0.2讲授/254.4试块标准试块、对比试块、模拟试块。Ml0.5讲授1作业264.5仪器和探头性能及 其测试超声检测仪、探头的主要性能及其组合性能，超声检测仪、探 头及其组合性能的测试方法。Ml0.5讲授/27第五

11、章超声检测方法分类 与特点本章重点与难点：按波型分类的超声检测方法/285. 1按原理分类的超声 检测方法脉冲反射法、衍射时差法、穿透法、共振法。Ml0.5讲授/295.2A型显7F和超声成A型显示，超声成像方法。Ml0.2讲授/像305.3按波型分类的超声 检测方法纵波法、横波法、表面波检测、板波检测、爬波法。Ml0.5讲授/315.4按探头数目分类的 超声检测方法单探头法、双探头法、多探头法。Ml0.3讲授/325.5按探头接触方式分 类的超声检测方法接触法和液浸法，电磁耦合法。Ml0.3讲授/335.6手工检测与自动检 测手工检测，自动检测。Ml0.2讲授/34弟八早脉冲反射法超声检 测

12、通用技术本章重点与难点：纵波直探头与横波探头检测技术/356. 1检测面的选择与准 备检测面的选择与准备。Ml0.5讲授/366.2仪器与探头的选择检测仪器的选择，探头的选择。Ml0.5讲授/376.3耦合剂的选择耦合剂，影响声耦合的主要因素。Ml0.5讲授/386.4纵波直探头检测技 术检测设备的调整，扫查，缺陷的评定，非缺陷回波的判别。Ml0.5讲授1作业396.5横波探头检测技术检测设备的调整，扫查，缺陷的评定。Ml1讲授1作业406.6影响缺陷定位、定 量的主要因素影响缺陷定位的主要因素，影响缺陷定量的因素。Ml0.5讲授/416.7检测记录与报告检测记录，检测报告。Ml0.5讲授/4

13、2第七章板材和管材超声检 测本章重点与难点：钢板超声检测/437. 1钢板超声检测钢板加工及常见缺陷，检测方法，探头与扫查方式的选择，检 测范围和灵敏度的调整，缺陷的判别与测定，钢板质量级别判 定。M2, M31讲授1作业447.2复合板超声检测复合材料中常见缺陷，检测方法，缺陷的判别，缺陷评定和质M2, M31讲授/量分级。457.3管材超声检测管材加工及常见缺陷，管材横波检测技术基础。M2, M31讲授1作业46第八章锻件与铸件超声检 测本章重点与难点：锻件超声检测/478. 1锻件超声检测锻件加工及常见缺陷，检测方法概述，检测条件的选择，扫描 速度和灵敏度的调节，缺陷位置和大小的测定，缺

14、陷回波的判 别，非缺陷回波分析，锻件质量级别的评定。M2, M32讲授1作业488.2铸件超声检测铸件的特点及常见缺陷，铸件超声检测特点，铸件超声检测常 用技术，铸件的检测条件的选择，距离一波幅曲线的测试与灵 敏度调节，缺陷的判别与测定，铸钢件质量级别的评定。M2, M32讲授1作业49第九章焊接接头超声检测本章重点与难点：曲面工件、管座角焊缝和T形焊接接头的超 声检测/509. 1焊接加工及常见缺 陷焊接过程，接头形式，坡口形式，常见焊接缺陷。M2, M31讲授/519.2钢制承压设备对接 焊接接头的超声检 测焊接接头超声检测技术等级的选择，检测方法和检测条件选 择，标准试块，超声检测仪扫描

15、速度的调节，距离一波幅曲线 和灵敏度调节，传输修正，扫查方式，扫查速度与扫查间距， 缺陷的评定和质量分级。M2, M31讲授1作业529.3曲面_1_件、管座角 焊缝和T形焊接接 头的超声检测曲面工件对接焊接接头，管座角焊缝超声检测，T形焊接接头 的超声检测。M2, M31讲授/539.4管子和压力管道环 向对接焊接接头的 超声检测管子和压力管道的特点和常见缺陷，检测方法和检测条件选 择，灵敏度调节和距离一波幅曲线，扫查方法，缺陷的评定和 质量分级。M2, M30.5讲授/549.5焊接接头缺陷性质 分析与非缺陷回波 分析缺陷波形，缺陷类型识别和性质估判，非缺陷回波分析。M2, M30.5讲授

16、/五、评分细则55第十章超声检测实验/56实验1超声检测仪的使用 和性能测试熟悉超声检测仪的使用，进行相关性能测试。M24实验2实验报告57实验2纵波实用AVG曲线 的测试与锻件检测利用相关涉笔实现纵波实用AVG曲线的测试，并进行锻件检 测。M24实验2实验报告58实验3工件材质衰减系数 的测定掌握薄板工件衰减系数的测定方法，掌握厚板工件衰减系数的 测定方法。M24实验2实验报告59实验6TOFD检测实验TOFD衍射时差法的检测原理，利用该方法实现对焊缝的检测。M24实验2实验报告60实验5声发射实验声发射检测仪的使用，金属压力容器的检测标准和流程，评价 金属压力容器的完整性。M24实验2实验

17、报告61实验4横波距离一波幅曲 线的制作掌握横波斜探头入射点、K值的测试方法；实现横波距离一波 幅曲线的测试。M24实验2实验报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1考勤随机点名、刷卡点名等。5%2课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况。5%3平时作业1 .每周布置3-4道题目，平均每次课2道题以上。2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对超声检测物理原理的理解能力，以及对超声检测基本技术方法的掌握能力。10%4实验1 .本课程24个学时实验，共6次实验。2 .成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。3 .考核学生对超声检测仪器性能

18、的了解、利用超声超声检测设备对典型工件进行超声检测的能力以及对缺陷的综合分析 能力。40%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对超声检测基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答 题、作图题、分析题、计算题等。40%序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%A-对超声检测的物理原理、超声设备的性能以及缺陷的分析计算等知识点理解无误。B-对上述知识点理解存在少量错误。C-对上述知识点理解存在一定量错误。D-对上述知识点理解存在大量错误。2Ml实验30%A-掌握超声监测设备的性能测试和调节方法，掌握超

19、声检测实验的缺陷测定；按时提交实验报告，数据分 析符合规范，结论无误。B-基本掌握超声监测设备的性能测试和调节方法和超声检测实验的缺陷测定；按时提交实验报告，数据分 析基本规范，结论基本正确。C-对超声监测设备的性能测试和调节方法掌握较差，能基本完成超声检测实验的缺陷测定；数据分析过程 存在问题。D-对上述方法基本没有掌握，实验不能完成或在他人帮助下完成实验，但不交报告或数据处理错误。3Ml期末考试40%（见试卷评分标准）4M2平时作业20%A-按时提交作业，对板材、管件、锻件、铸件和焊接探头的缺陷特点等基本知识点理解无误。B-按时提交作业，对板材、管件、锻件、铸件和焊接探头的缺陷特点等基本知

20、识点理解存在少量错误。5M2实验60%A-超声检测设备的操作正确，掌握对常见工件进行超声检测的技术要求，对波型和缺陷的分析判断准确， 数据处理正确。B-能够利用超声检测设备完成超声检测实验，对波型和缺陷的分析判断及数据处理准存在少量错误。c-基本能够完成实验操作，对实验分析和数据处理存在一定错误。D-不能完成实验或者在他人帮助下完成实验，但实验分析错误。6M2期末考试20%（见试卷评分标准）7M3期末考试100%（见试卷评分标准）8/考勤100%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上。9/课堂表现100%A-表现积极。B-表现比较积极。c-表现不积极。D-有破坏课堂秩序的现象。评分等级说明：A,

21、 B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59 ; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书超声检测，郑晖，中国劳动社会保障出版社，2008. 05, ISBN:9787504570697. （*主教材）2图书超声检测，郭伟，机械工业出版社，2011.07, TSBN:9787111279884.3图书超声检测，宋天民，中国石化出版社，2012. 02, ISBN:9787511412461.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1超声检测仪的使用和性能测试物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做验证性否2纵波实用AVG曲线的测试与锻件检测物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做综合性否3工件材质衰减系数的测定物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做综合性否4横波距离一波幅曲线的制作物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做综合性否5声发射实验物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做设计性否6T0FD检测实验物理检测方法实验室特种实验楼C30624专业必做设计性否