電磁超聲測(cè)厚儀

金屬探傷。

金屬探傷是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中一個(gè)重要組成部分。

電磁超聲技術(shù)通過(guò)觀(guān)察缺陷的回波與物體底面的回波來(lái)確定物體中缺陷的位置和大小。應(yīng)用電磁超聲的原理在被測(cè)物體(導(dǎo)體)中激發(fā)超聲波。

此超聲波就在被測(cè)物體中傳播，當(dāng)遇到聲阻抗不同的物體時(shí)發(fā)生反射，利用渦流線(xiàn)圈來(lái)接收這個(gè)反射波，通過(guò)計(jì)量此超聲波在物體中的傳播時(shí)間，就可以計(jì)算出被測(cè)物體的厚度值及缺陷所在位置。

國(guó)內(nèi)早將電磁超聲用于金屬探傷研究機(jī)構(gòu)。他們通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射出大功率脈沖信號(hào)，在厚度為18mm的鋼板中產(chǎn)生Lamb波檢測(cè)缺陷。發(fā)射機(jī)功率>50kW。為消除檢測(cè)的盲區(qū)，該技術(shù)采用了兩個(gè)線(xiàn)圈同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。研究院研制了一套熱鋼板在線(xiàn)自動(dòng)化電磁超聲探傷系統(tǒng)。系統(tǒng)采用電磁超聲換能器在鋼板中激發(fā)出體波，數(shù)十個(gè)探頭同時(shí)在鋼板上探傷。可對(duì)500℃以下的鋼板進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)，可確定缺陷的類(lèi)別、大小及位置，測(cè)量鋼板厚度可達(dá)40mm。

電磁超聲測(cè)厚儀

近年來(lái)隨著超高溫和超低溫檢測(cè)環(huán)境以及對(duì)非接觸式自動(dòng)化檢測(cè)的需求，電磁超聲技術(shù)的研發(fā)越來(lái)越受到無(wú)損檢測(cè)研發(fā)和使用人員的重視。

電磁超聲是諸多超聲檢測(cè)方法的一種。與傳統(tǒng)超聲波檢測(cè)一樣，電磁超聲利用超聲波來(lái)測(cè)量材料參數(shù)或探測(cè)材料中的缺陷。

所不同的是，電磁超聲傳感器利用電磁場(chǎng)的來(lái)激發(fā)超聲波，而傳統(tǒng)的超聲波傳感器使用壓電晶片的壓電效應(yīng)來(lái)激發(fā)超聲波。

電磁超聲測(cè)厚儀

電磁超聲的中心部件是電磁超聲換能器（EMAT），EMAT利用洛倫茲力，磁致伸縮效應(yīng)和磁性力產(chǎn)生超聲波。

EMAT由磁鐵、線(xiàn)圈和試件３部分組成。磁鐵用來(lái)提供外磁場(chǎng)，一般采用永磁鐵或電磁鐵。永磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是磁鐵體積??；電磁鐵去磁速度快，包括直流電磁鐵、交流電磁鐵或脈沖電磁鐵等。

線(xiàn)圈用于產(chǎn)生高頻渦流，有蛇形、回形、呂形等。試件是電磁超聲檢測(cè)系統(tǒng)中不可缺少的一部分，必須是電導(dǎo)體或磁導(dǎo)體。金屬材料中電磁超聲有洛倫茲力作用產(chǎn)生，鐵磁性材料中電磁超聲一般由洛倫茲力和磁致伸縮原理共同作用產(chǎn)生。

當(dāng)高頻電流流過(guò)靠近金屬表面的電感線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)矔?huì)激發(fā)渦流電場(chǎng)。金屬表面中渦流密度的大小取決于線(xiàn)圈中電流而產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，方向與線(xiàn)圈內(nèi)高頻電流方向相反，渦流頻率同線(xiàn)圈電流變化頻率一致。

磁鐵在金屬表面提供一個(gè)外部靜磁場(chǎng)，渦流在外磁場(chǎng)作用下便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與渦流頻率相同的洛侖茲力，金屬原子在洛侖茲力作用下產(chǎn)生往復(fù)振動(dòng)，從而在試件中產(chǎn)生超聲波。

脈沖電流而產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)作用會(huì)產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)，使試件產(chǎn)生與交變磁場(chǎng)頻率相同的機(jī)械振動(dòng)，可產(chǎn)生不同波形的電磁超聲。