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92年第二次UT初級試題

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92年第二次UT初級試題

  1. 1. 92 年第 2 次非破壞檢測人員資格考試超音波初級試題科別:【普通科】1. 粒子在物質內振盪的方向與其音波傳播方向相互平行之波式為 (A)橫波 (B)縱波 (C)表面波 (D)板波 答案:B;初 1.12. 下列那一種波動須要物質中的粒子振動才可以傳送? (A)超音波 (B)紅外線 (C)可見光 (D)X光 答案:A;初 1.13. 在鈦合金中下列那一種超音波之音速最慢 ? (A)橫波 (B) 縱波 (C) 表面波 (D) 以上皆非 答案:C;初 1.24. 在一均向介質中,當超音波頻率增加時,其橫波音速 (A) 升高 (B) 降低 (C) 不變 (D)以上皆有可能 答案:C;初 1.25. 超音波由一介質進入另一介質,在界面處會發生那些現象 (A)反射、折射 (B) 透過、波式轉換 (C) A、B 皆有可能 (D) 以上皆非 答案:C;初 2.16. 音阻抗為? (A)音速 ×音壓 (B)音壓 ×密度 (C)音速 ×密度 (D)波長 ×音壓 答案:C;初 1.37. 由水垂直入射至金屬中,若金屬之音阻抗變大,則透過音壓 (A)愈小 (B)愈大 (C)等於 0 (D)全反射 答案:B;初 2.18. 音波由介質1(音阻抗為Z1)垂直入射介質2(音阻抗為Z2)若Z1 > Z2,則入射波與反射 波? (A)同相 (B)反相 (C)不一定 (D)與音阻抗大小無關 答案:B;初 2.19. 駐波的產生是波干涉現象的特例,其振幅永遠最大的點稱為? (A)節點 (B) 反節點 (C)轉折點 (D)以上皆非 答案:B;初 2.310. 有兩固體物質甲、乙,當縱波由物質甲偏斜入射於物質乙時,若入射角小於第一臨 界角時,則下列何者正確? (A)物質甲無橫波反射 (B)物質乙同時存在折射橫波與縱波 (C)物質乙只存在折射縱波 (D)物質乙只存在折射橫波 答案:B;初 2.111. 界面兩側物質之音阻抗相差愈小,則反射係數 (A)愈大 (B)愈小 (C)等於 0 (D)全反射 答案:B;初 2.112. 根據超音波之折射定律,若縱波由介質一(縱波音速1600m/sec)入射介質二 (縱波音速為 3200m/sec,橫波音速為1500m/sec),試問入射角超過若干時,介質二中不再有縱波存在? (A) 0° (B) 30° (C) 45° (D) 60° 答案:B;初 2.1.213. 與入射波方向平行之扁平狀瑕疵仍能被檢出,係利用下列何種現象? (A)反射 (B)折射 (C)繞射 (D)透射 答案:C;初 2.2
  2. 2. 14. 當一平面波在材料傳送而遇到一細長狀瑕疵時,根據繞射現象則此細長狀之繞射波是以 何種方式來傳送? (A)球面波 (B)平面波 (C)圓柱波 (D)原音路反射 答案:C;初 2.215. 有關音波之干涉及合成,下列何者不正確? (A)當物質中之某一點在某一瞬間同時有二個以上之音波存在,音波會有干涉現象產生 (B)脈波可視為許多不同頻率、振幅及相位之連續波互相干涉合成的 (C)合成的脈波愈短,所需之正弦波數愈少 (D) 合成的脈波愈短,頻帶愈寬 答案:C;初 2.316. 發散角小的換能器,下列何者敘述錯誤? (A)音束高度集中 (B)音波可傳送較遠的距離 (C)近場長度一定比較小 (D)適於檢出和音束中心軸垂直之瑕疵 答案:C;初 3.3.217. 超音波換能器晶體作接收器時,其功能為 (A)化機械能為電能 (B)化電能為機械能 (C)化機械能為熱能 (D)化熱能為機械能 答案:初;A3.1~3.218. 作斜束換能器設計時,主要注意那一項,才能使被測物中只存在橫波? (A)入射角 (B)背面材料 (C)晶體尺寸 (D)壓電薄片種類 答案:A;初 3.219. 金屬材料超音波檢測常用的檢測頻率為 (A) 40Hz〜20kHz (B) 2kHz〜200kHz (C) 0.5MHz〜25MHz (D) 1MHz〜100MHz 答案:C;初 1.420. 關於超音波檢測用換能器,下列何者不正確 (A)浸液檢驗時,為使音波有聚焦作用,可在換能器前加一凸透鏡 (B)雙晶換能器因發射與接收之晶片不同,因此起始脈波訊號可能很小或沒有 (C) 換能器背面填料的功能為吸收傳向背面之音波,減少此音波反射所造成之雜訊 (D)遲延換能器可將起始脈波與被測物表面反射回波訊號分離,降低不感區範圍 答案:A;初 3.221. 下列那一個範圍內的瑕疵無法檢測? (A)近場 (B)遠場 (C)不感區 (D)以上皆非 答案:C;初 3.222. 下列探頭何者近場距離最長? (A)2.5MHz,直徑 0.5" (B)2.5MHz,直徑 1" (C)5MHz,直徑 0.5" (D)5MHz,直徑 1" 答案:D;初 3.323. 超音波探頭音束的近場的中心軸上,音壓的分佈情形是 (A)隨著距離成反比 (B)出現交錯的強弱變化 (C)隨著距離的平方成反比 (D)維持一定值 答案:B;初 3.324. 在音束遠場的中心軸上,音壓與下列中何者無關? (A)探頭之晶體有效面積 (B)超音波頻率 (C)與探頭表面之距離 (D)增益之分貝數
  3. 3. 答案:D;初 3.3.225. 下列何參數與超音波音壓無關? (A)晶片直徑相同時,頻率較高者,發散角較小 (B)頻率相同時,晶片較薄者,發散角較小 (C)頻率相同時,晶片較大者,發散角較大 (D)波長相同時,晶片較厚者,發散角較大 答案:A;初 3.326. 下列何者會使超音波透過材料時音波能量逐漸減弱 (A)吸收 (B)發散 (C)散射 (D)以上皆是 答案:D;初 4.1~4.327. 超音波被材料吸收會產生什麼作用? (A)訊號不會衰減 (B)會產生大量雜訊 (C) 音能變熱能 (D)以上皆對 答案:C;初 4.228. 超音波衰減係數與何者有關? (A)被檢材料晶粒大小 (B)超音波頻率 (C)散射作用 (D)以上皆對 答案:D;初 4.1~4.329. 有關音波之散射,下列何者不正確? (A)材料之晶粒大至十分之一到一波長時,散射現象會非常顯著 (B)散射之起因為物質之非均勻性 (C)晶粒趨向雜亂不一 (D)距離探頭越遠,散射現象越不顯著 答案:D;初 4.330. 超音波儀器之螢幕上水平軸表示超音波行進之距離,縱軸表示反 射體之回波振幅,此儀器之顯示方式屬於 (A)A-掃描 (B)B-掃描 (C)C-掃描 (D)P-掃描 答案:A;初 5.431. 儀器上增益控制減少 12dB 時相當於訊號振幅減弱至原來的 (A)75% (B)50% (C)25% (D)10% 答案:C;初 4.432. 下列何者不是造成音波散射的原因 (A)物質溫度之改變 (B)物質內之微細孔穴 (C)物質內晶粒方向之改變 (D)物質內晶粒大小之改變 答案:A;初 4.333. 用浸液法檢測時,在水中傳送的超音波屬於那一種波式? (A)橫波 (B)縱波 (C)表面波 (D)剪力波 答案:B;初 5.2.234. 應用透過法(Through Transmission),當被檢物中有大瑕疵時會產生何種現象 (A)瑕疵回波增高 (B)接收波增高 (C)發射波減弱 (D)接收波降低或消失 答案:D:初 5.1.235. 有關脈波回波法之瑕疵回波訊號,下列何者正確? (A)訊號大小與距離無關 (B)訊號的大小絕對可代表瑕疵之嚴重性 (C)由訊號出現的時間可判定瑕疵的位置 (D)與音束垂直之瑕疵之音波訊號一般較小 答案:C;初 5.1.136. 下列何者對於超音波投捕法的敘述錯誤? (A)檢測儀至少需有兩個換能器插座,一擔任發射,另一擔任接收
  4. 4. (B)適合檢測背面不平的材料 (C)無法作距離振幅校正曲線 (D)需要兩個換能器 答案:B;初 5.1.1.237. 陰影法檢測 (A)不適合檢測較薄的材料 (B)對小瑕疵之靈敏度及可靠度較佳 (C)適合檢測兩面不平行的材料 (D)不能顯示瑕疵之位置(深度) 答案:D;初 5.1.238. 製造超音波換能器時,為了產生較佳效率之超音波,通常將壓電晶體厚度製造成其 波長之一半,此乃應用 (A)干涉現象 (B)共振效應 (C)毛細現象 (D)半值層原理 答案:B;初 3.3.139. 陰影法又稱為? (A)共振法 (B)脈波法 (C)強度法 (D)傳送時間法 答案:C;初 5.1.240. 與接觸法比較,下列何者不是浸液法的優點? (A)耦合穩定,可維持一定的靈敏度 (B)不直接接觸,探頭損壞率較小 (C)近表面的鑑別力較佳 (D)因用液體作耦合劑,不適合作自動檢測 答案:D;初 5.2科別:【特定科】1. 有兩個大小不同的音波訊號,第二個訊號比第一個訊號小 12dB,則下列何者可代表這 兩個訊號?(FSH:全螢幕高度) (A) 80% FSH 及 10% FSH (B) 80% FSH 及 40% FSH (C) 20% FSH 及 80% FSH (D) 80% FSH 及 20% FSH 答案:D 初 4.42. 評鑑超音波檢測系統之螢幕垂直線性時,為使回波振幅高度與增益間之關係能正確地 顯示出來,常規定下列中何鈕須在”0”或”OFF”之位置 (A) 脈波延遲 (B) 閘波控制 (C) 增益控制 (D) 雜訊消除 答案:D 初 16.63. 在施工現場,若欲可靠地以直束超音波法檢測出工件內 3 mm 之瑕疵,假設縱波音速為 6.0 km/sec,橫波音速為 3.1 km/sec,則換能器頻率不得低於 (A) 20 MHz (B) 2MHz (C) 5MHz (D) 10 MHz 答案:B 初 1.24. 影響音波訊號的三個主要雜訊來源為: (A) 缺陷的深度、大小、位置 (B) 粗糙的工件背面、不穩定之電源、材料粗晶結構 (C) 粗糙的檢測面、儀器及探頭內部雜訊、材料粗晶結構 (D) 粗糙的工件背面、電氣馬達、材料粗晶結構 答案:C 初 14.1.1.35. 當超音波儀螢幕出現像下雨之斑點時,可能為? (A) 耦合不良 (B) 遲延回波 (C) 電氣雜訊 (D) 幻影回波 答案:C 初 14.1.1.36. 在超音波探傷儀的螢幕上,多次底面回波之等距離程度稱為: (A) 死區 (B) 靈敏度 (C) 解析力 (D) 水平線性度
  5. 5. 答案:D 初 8.17. 以直徑 10mm、5MHz 探頭檢測鋼板,為增進檢測系統對遠場瑕疵之定位能力,可 (A) 調高增益 (B) 改用直徑 10mm、2MHz 換能器 (C) 改用直徑 10mm、10MHz 之換能器 (D) 調高雜訊抑制 答案:C 初 3.3.2.28. 常有人在探頭前加一壓克力護腳,以減低斜束探頭之磨損率,則其入射點會較原入射點 原標示入射點 前 後 護腳 (A) 移後 (B) 不變 (C) 移前 (D) 無法知道 答案:C 初 11.3.29. 當超音波儀螢幕出現在底面回波後有穩定不變訊號,當重覆頻率調降時,此訊號消失, 此回波稱為 (A) 幻影回波 (B) 遲延回波 (C) 電氣雜訊 (D) 以上皆非 答案:A 初 14.1.1.310. 以穿透法檢測厚度為 4 公分之鋼板,無瑕疵時螢幕上除激發波外在第 8 格有波顯示,若 在 2 公分處有小瑕疵,則接收到之檢測訊號應顯示在 (A) 第 6 格 (B) 第 4 格 (C) 第 3 格 (D) 第 8 格 答案:D 初 5.1.211. 有關超音波穿透傳送法敘述何者錯誤 (A) 無法顯示瑕疵位置 (B) 瑕疵存在時,接收信號強度較大 (C) 對小瑕疵之檢出能力差 (D) 在螢幕上信號之水平位置不變 答案:B 初 5.1.212. 原以直徑為10mm之2MHz探頭檢測大型軸件,下列何者可以提升音波的穿透深度? (A) 改用直徑為 5mm、2MHz 探頭 (B) 改用直徑為 10mm、1MHz 探頭 (C) 改用直徑為 5mm、1MHz 探頭 (D) 改用直徑為 25mm、2MHz 探頭 答案:D 初 3.3.2.213. 超音波檢測大型軸件時,若降低檢測頻率,則 (A) 音束發散角增大,而材料衰減降低 (B) 音束發散角增大,而材料衰減增大 (C) 音束發散角降低,而材料衰減降低 (D) 音束發散角降低,而材料衰減增大 答案:A 初 3.3.2.214. 下列超音波儀器功能,何者會影響檢測鑑別力? (A) 濾波 (B) 阻尼控制 (C) 脈波高度控制 (D) 以上均會 答案:D 初 6.2.115. 銲道探傷中之距離振幅校正曲線的橫座標表示: (A) 缺陷的長度 (B) 反射體與探頭間的音波距離 (C) 探頭的移動距離 (D) 反射體的相對高度 答案:B 初 11.3.316. 下列規塊中,何者可用來建立距離振幅曲線? (A) ASTM E127 規塊 (B) CNS STB-G 規塊
  6. 6. (C) ASTM T633 規塊 (D)以上皆可 答案:D 初 9.17. 小型斜束校準規塊(如右下圖之CNS RB-1規塊)中之 5mm貫穿孔,其主要用途為何 (A) 製作 DAC 曲線 (B) 標定換能器入射點 (C) 設定水平全尺度 (D) 核對換能器之折射角 答案:D 初 9.418. 下列何者是超音波直束檢測靈敏度之設定方法 (A) 底面回波法 (B) 標準規塊法 (C) 透過法 (D) 以上皆可 答案:D 初 13.2.2.719. 銲道斜束檢測時,發現有一瑕疵回波係在銲道上,除擺動掃描時回波高度變化不大外, 前後掃描、左右掃描或旋轉掃描時,回波高度均快速降低,則此瑕疵可能為 (A) 氣孔 (B) 裂縫 (C) 熔合不良 (D) 穿透不足 答案:A 初 14.2.420. 以斜束脈波回波法檢驗銲道時,發現有一裂縫,其長度比探頭之有效尺寸大的很多,下 列中何種方法可用於推定此瑕疵之長度 (A) 平底洞回波比較法 (B) 貫穿孔回波比較法 (C) 旋轉掃描法 (D) 降 6dB 法 答案:D 初 14.3.221. 以直束脈波回波法測量厚度為 50mm 的平板,得回波的波行時間為 16μs,則此平板最 可能為:(碳鋼波速:5900 m/s,鉛板波速:2160 m/s,鋁板波速:6300 m/s) (A) 碳鋼 (B) 鉛板 (C) 鋁板 (D) 以上皆非 答案:C 初 1.222. 鋼板全面掃描時,為確保超音波能涵蓋整個鋼板,通常換能器之每一掃描道間,其重疊 區應至少為晶體尺寸之 (A) 10% (B) 15% (C) 20% (D) 30% 答案:A 初 13.3.8.3.223. 以直束雙晶探頭檢查鋼板時,探頭晶體分割線最好 (A) 方向不拘 (B) 平行掃描方向 (C) 垂直掃描方向 (D) 以上皆非 答案:C 13.3.8.524. 檢測鑄造件時,為使不同檢測單位所得資料容易相互比較,通常採用 (A) 底面回波法 (B) 標準規塊法 (C) 連續法 (D) 透過法 答案:B 初 13.2.2.725.下列何種顯示法,無法獲知瑕疵之深度 (A) A 掃描 (B) B 掃描 (C) C 掃描 (D) P 掃描答案:C 5.4科別:【實作科】1.請說明選用檢測頻率時應考慮之因素(至少五項) 答案:初 7.1
  7. 7. (1)檢測程序書或法規要求 (2)工件晶粒尺寸 (3)表面粗糙度 (4)鑑別力 (5)瑕疵界面明顯程度 (6)近場距離 (7)發散角 (8)衰減程度 (9)欲檢出瑕疵尺寸2.直徑為 25mm,頻率為 1MHz 之探頭在水(水之音速約為 1500m/sec)中之近場長度約為 10 公分,請問在鋼中之近場長度約為幾公分? (鋼中縱波音束約為水中之四倍) 答案:初 3.3.2.1 (1) 鋼中縱波音速約為水之四倍 所以 λ鋼≒4λ水 N=(D2-λ2)/4λ ∴ N 鋼≒1/4 N 水=10cm/4=2.5 cm或 (2) λ 水=150,000cm/sec÷1,000,000Hz=0.15cm λ 鋼=4×λ 水=0.6cm 所以 N=(D2-λ2)/4λ=(2.52-0.62)/0.6=2.45cm3.為便於判讀、評估與記錄結果追蹤,超音波檢測記錄內容宜載明的事項有那些?(至少五項) 答案:初 13.3.12.1 1.被檢物:被檢物名稱、略圖、製造號碼、熱處理情況、材質等 2.儀器:檢測儀型式、校驗日期、換能器等 3.檢測方法:包括掃描方法 4.檢測條件:檢測規範、接觸媒質、規塊、靈敏度、表面狀態等 5.檢測時機 6.檢測日期 7.操作者4.直束檢測鑄件,若掃描至某一區域時,螢幕上之底面回波急降,甚至消失,但無明顯之 瑕疵回波,但在其他區域,底面回波又恢復正常,可能之原因為何?請至少提出四項。 答案:初 14.1.1.1 (1)檢測面或底面過度粗糙 (2)底面與入射(檢測)面不平行 (3)此區鑄件晶粒過大 (4)此區有很多細小氣泡 (5)有與檢測面不平行之大面積裂縫5.請舉例說明何為「方向性強烈」之瑕疵? 答案:初 14. 平面瑕疵如裂縫,熔合不良及熔入不足等均為方向性強烈之瑕疵。其 特點為當音束垂直其表面時,可以獲得甚強之回波,但稍微偏斜,信 號振幅即迅速變小。6.若以厚度 100mm 之規塊(縱波音波為 6000m/sec)設定水平全尺度為 250mm,至現場檢測 已知厚度為 50mm 之工件,其底面回波於第 4 格出現,試問在工件之縱波音速為何? 答案:初 14. 在第 4 格有 B1 表示其音束路程=25mm×4=100mm ,則 工件A實際厚度/工件B實際厚度=(工件A音速×時間)/(工件B音速×時間) 50mm /100mm =υ×t/6000×t υ=3000m/sec7.請列舉儀器特性定期評鑑所需測試之項目(至少三項) 答案:初 12.4 (1) 螢幕水平線性 (2) 螢幕垂直線性 (3) 增幅線性 (4) 雜訊比 (5) 鑑別力8. 以斜束檢測法檢驗銲道縱向瑕疵時,通常先用何種掃描方法檢測銲道是否有瑕疵存在? 若銲道內有一熔合不良,如何由瑕疵回波及掃描方法判斷此瑕疵為熔合不良? 答案:初 13.4.9.5.4, 初 14.2.4 (1) 先用”之形掃描”檢測是否有缺陷存在。
  8. 8. (2) “左右掃描時”,F 波出現有一段距離,但不太長,折射角適當時 F 波(瑕疵波) 很高,”擺動掃描”或”旋轉掃描”時,F 波急速降低或消失。9. 水浸液式檢測時,若要在鋼板內產生60∘橫波,則入射角應多少度?(水縱波波速為 1500m/sec.,鋼橫波波速為3200m/sec.。) 答案:初 2.1.2.1 sinα水/sinα鋼=1500/3200=0.46875 sinα水=0.46875×sinα鋼=0.46875×0.866=0.4059375 α 水=sin-10.4059375 = 24∘10. 接觸式斜束探傷前,以 A1 規塊(如圖) 實施儀器之調整與設定,請說明將探頭置於圖上 (a)和(b)兩處可執行何種校準之用,並說明 70∘斜束探傷前實施探頭入射點、折射角校 準之步驟。 (b) (a) 答案:初 11.3 (1) (a)為入射點及水平尺度校準用,(b)為折射角度校驗用。 (2) 步驟(1):將探頭放在(a)處,對準 100R 弧面,移動探頭使得到最大之回波,此時規 塊上刻劃所對準之位置即為探頭之實際入射點; 步驟(2):將探頭放在(b)處,對準 50φ 孔,移動探頭使得到最大之回波,此時入射 點下(規塊上的)刻劃角度即為實際折射角。

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