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电磁超声检测-非接触式探伤检测方法

来源: 作者:中国无损检测 人气: 发布时间:2024-04-28
摘要:电磁超声检测 电磁超声检测也称为涡流声检测(英文缩写EMAT),是一项新的检测手段,它属于非接触超声检测,可方便地在被检测工作中激发出各种形式的超声波,实时有效地检测金属的表面及内部缺陷,而且电磁超声对各种不同钢材的导磁率比较敏感,以及对钢材组织
 
  “电磁超声检测”也称为“涡流—声检测”(英文缩写EMAT),是一项新的检测手段,它属于非接触超声检测,可方便地在被检测工作中激发出各种形式的超声波,实时有效地检测金属的表面及内部缺陷,而且电磁超声对各种不同钢材的导磁率比较敏感,以及对钢材组织比晶粒度更敏感的特点可用于钢材分选。
 
  1. 沧州欧谱电磁超声检测技术已经广泛应用于各种锻件、钢棒、钢板钢管(包括无缝钢管、石油大管、焊管等)的手动、半自动和全自动无损检测以及火车轮的动态检查、火车车轮踏 面及轧辊的表面及近表面探伤等众多领域,特别是可以用在高温状态下金属坯料的非接触在线自动化超声检测(如轧钢生产线上的在线高温自动化超声检测),这是 “电磁超声检测”拥有的特殊优势。
 
  2. 电磁超声检测还可用于金属监察结构的胶接质量(例如未粘合、分层等)以及导电层压制品或例如硼纤维或石墨纤维增强的复合材料,金属复合板等的未粘合等缺陷的检测,这主要是利用试件振动时的机械阻抗变化为依据的。
 
  3. EMAT的能量置换是在工件表面层内直接进行,可以将工件表面层看成是压电晶片,因此 EMAT所产生的声场波就不需要任何耦合介质,探头可以不与被 检测的试件接触就可向其发射和接收超声波,对被探测工件的表面不需要特殊清理,对较粗糙的表面也可直接进行检测,因此对粗糙黑皮表面特别是对于高温探伤十分有利。
 
  EMAT在检测的过程中,在满足一定的激发条件时,能够激发出表面波、SH波和Lamb波。如果改变激励电信号频率使之满足下式要求:f=nc/2Lsinθ(n为任意整数),式中:C为声速、f为电信号的频率;L为1/2波长,则超声波以倾斜角θ向工件内侧斜辐射(但其幅度也随之下降),变即在其它不变的下,改变电信号的频率就可以改变超声波的辐射角θ,从而可以在不变更换能器的情况下,实现超声波模式的自由选择,灵活产生各种波形,可适当选择磁场和涡流的不同方向组合产生不同形式的超声纵波和超声横波用于各种要求的探伤。
 
  EMAT也是利用它所激发的超声波按一般的反射法检测,其主要特点还包括检测速度快(手动探伤速度可达5米/分,自动化检测速度最高可达到钢板30米/分钟、钢管40米/分钟)超声波传播距离远,(在钢管或钢棒中激发的超声波可绕工件传播几周甚至十几周。在进行钢管或钢棒的纵向缺陷检测时,探头与工件都不用旋转,使得检测设备的机械结构相对简单,所用通道与探头的数量少,例如在板材的自动化超声波检测时,压电换在型超声波检测设备要进行板面的探伤需要几十甚至上百个通道及探头,而EMAT只需要四个通道及相应数量探头就可以了),以及调整操作简便、可靠性高等,适合实施在线自动化检测,发展前景非常广阔。
 
  EMAT的缺点是检测对象必须是导电介质(以便建立涡流场),需要有参考标准作为评定依据,而且其方法的实施还受到试件几何形状与尺寸等的限制,还必须指出该方法的检测灵敏度和常规的超声检测相比是相对较低的,因此使其推广应用受到了限制。
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