電磁超聲(ElectromagneticAcousticTransducer,以下簡稱EMAT)，是無損檢(jian)測領域出現的新技術，該技術利用電磁耦合方法激勵和接收超聲波。與傳統的超聲檢測技術相比，它具有精度高、不需要耦合劑、非接觸、適于高溫檢測以及容易激發各種超聲波形等優點。在工業應用中，電磁超聲正越來越受到人們的關注和重視。        


 電(dian)磁(ci)超聲(sheng)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)作為一(yi)種新型(xing)無損檢(jian)測(ce)(ce)(ce)技術，應(ying)用領域(yu)不斷擴展，現已(yi)應(ying)用于(yu)鐵路鋼軌檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、復合材料(liao)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)等(deng)領域(yu)。某廠新建一(yi)條大棒材無損檢(jian)測(ce)(ce)(ce)生產線(xian)(xian)，整線(xian)(xian)的工藝流程為:上料(liao)→矯直→拋丸(wan)→倒棱→內部檢(jian)測(ce)(ce)(ce)→表面檢(jian)測(ce)(ce)(ce)→分揀→收(shou)集打捆→吊運(yun)下線(xian)(xian)。棒材的內部檢(jian)測(ce)(ce)(ce)采用的就是(shi)電(dian)磁(ci)超聲(sheng)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)技術。


一、設備結(jie)構及功能簡述(shu) 　　


  EMATESTＧBBＧ 220型電磁(ci)超聲檢(jian)測(ce)(ce)(ce)儀采用(yong)(yong)探頭(tou)(tou)旋(xuan)轉、棒材(cai)直線通過(guo)式的檢(jian)測(ce)(ce)(ce)方法，主要由(you)旋(xuan)轉探頭(tou)(tou)機(ji)構(gou)、電氣柜、計算(suan)機(ji)控制系統、操作臺、缺陷標記器、標棒、去磁(ci)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)等(deng)(deng)部分組成(cheng)。旋(xuan)轉探頭(tou)(tou)機(ji)構(gou)包(bao)括探頭(tou)(tou)架、探頭(tou)(tou)線圈、永磁(ci)鐵(tie)、滑(hua)靴、耐磨片等(deng)(deng)組件(jian)(jian)。計算(suan)機(ji)控制系統包(bao)括硬件(jian)(jian)與軟(ruan)件(jian)(jian)，軟(ruan)件(jian)(jian)的作用(yong)(yong)主要是進行檢(jian)測(ce)(ce)(ce)參(can)數的設定，檢(jian)測(ce)(ce)(ce)結(jie)果的動態(tai)顯示(shi)、存儲、打印等(deng)(deng)。在軟(ruan)件(jian)(jian)中，A掃描主要是完成(cheng)標棒校準(zhun)時的參(can)數設置(zhi)(zhi)，包(bao)括位置(zhi)(zhi)門(起點、寬(kuan)度(du)(du)(du))、報(bao)警門高度(du)(du)(du)、增益值(zhi)、脈(mo)沖重復頻率、端部檢(jian)測(ce)(ce)(ce)盲區(qu)、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)速(su)度(du)(du)(du)等(deng)(deng)參(can)數;C掃圖用(yong)(yong)于逐支顯示(shi)棒材(cai)的檢(jian)測(ce)(ce)(ce)結(jie)果，包(bao)括棒材(cai)的長度(du)(du)(du)、缺陷的位置(zhi)(zhi)等(deng)(deng)。 



二(er)、電磁超聲檢測的基本(ben)原(yuan)理 　　


  電(dian)(dian)(dian)磁(ci)超(chao)(chao)聲(sheng)檢測將棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)內部(bu)(bu)劃分(fen)為芯部(bu)(bu)區域(yu)和亞(ya)(ya)表面(mian)(mian)區域(yu)，利(li)用橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭CF檢測芯部(bu)(bu)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)，利(li)用橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭SSF檢測亞(ya)(ya)表面(mian)(mian)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭CF采用回形(xing)(xing)線圈，當(dang)磁(ci)鐵產(chan)生的(de)磁(ci)力線垂直于(yu)棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)表面(mian)(mian)時(shi)(shi)，渦流受(shou)力方(fang)向(xiang)平行(xing)于(yu)棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)表面(mian)(mian)，質點產(chan)生與作用力垂直的(de)超(chao)(chao)聲(sheng)橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)，以檢測棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)芯部(bu)(bu)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)。橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭SSF采用蛇(she)形(xing)(xing)線圈，相(xiang)鄰兩(liang)部(bu)(bu)分(fen)繞組的(de)電(dian)(dian)(dian)流方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)，磁(ci)力線垂直于(yu)金屬表面(mian)(mian)時(shi)(shi)，棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)內部(bu)(bu)將產(chan)生橫(heng)波(bo)(bo)(bo)(bo)，以檢測棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)亞(ya)(ya)表面(mian)(mian)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)。棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)表面(mian)(mian)產(chan)生的(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)向(xiang)棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)內部(bu)(bu)傳播，遇(yu)到(dao)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)時(shi)(shi)形(xing)(xing)成缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)，與棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)底面(mian)(mian)反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)一起(qi)被電(dian)(dian)(dian)磁(ci)超(chao)(chao)聲(sheng)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭捕捉，并在回波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)上以A掃描波(bo)(bo)(bo)(bo)形(xing)(xing)圖的(de)形(xing)(xing)式(shi)顯示(shi)出來，據此可分(fen)析缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)在棒(bang)材(cai)(cai)(cai)(cai)內的(de)位置和大小。



三、電磁超(chao)聲無損檢(jian)測的(de)優(you)點


  相對于常(chang)規超聲波檢測，電磁超聲具有(you)以下優點：    


 1. 非接觸檢測，不需要(yao)耦合劑，可透過包覆層等


   EMAT的(de)(de)能量轉換(huan)，是在工件表面(mian)的(de)(de)趨(qu)膚層(ceng)內直(zhi)接進(jin)行(xing)得(de)。因而可將趨(qu)膚層(ceng)看成是壓電晶片(pian)，由于(yu)趨(qu)膚層(ceng)是工件的(de)(de)表面(mian)層(ceng)，所(suo)以EMAT產(chan)生的(de)(de)超聲波不需要任何耦(ou)合介質。  


 2. 產生(sheng)波(bo)形(xing)形(xing)式多樣，適(shi)合做表面缺陷檢測


  EMAT在(zai)檢測的(de)過程中，在(zai)滿足一(yi)定(ding)的(de)激發條(tiao)(tiao)件時，會產生表面波(bo)(bo)、SH波(bo)(bo)和Lamb波(bo)(bo)。如果(guo)改(gai)(gai)變(bian)激勵電信號頻率滿足一(yi)定(ding)公式(shi)，則聲波(bo)(bo)能(neng)以(yi)任何(he)輻(fu)射(she)角θ向(xiang)工件內部傾(qing)斜輻(fu)射(she)。即在(zai)其它(ta)條(tiao)(tiao)件不(bu)(bu)變(bian)的(de)前提(ti)下(xia)，只要(yao)改(gai)(gai)變(bian)電信號頻率，就(jiu)可以(yi)改(gai)(gai)變(bian)聲的(de)輻(fu)射(she)角，這(zhe)是EMAT的(de)又一(yi)特(te)點。由(you)于這(zhe)一(yi)特(te)點的(de)存在(zai)，可以(yi)在(zai)不(bu)(bu)變(bian)更換能(neng)器的(de)情況下(xia)，實現波(bo)(bo)形模式(shi)的(de)自(zi)由(you)選擇。  


 3.  適合高溫(wen)檢(jian)測(ce)


  隨著(zhu)國(guo)家在(zai)能源、動力(li)企業的(de)(de)(de)投入和發展，各種高溫壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)逐漸增(zeng)多。作為(wei)(wei)特種設備的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)，一(yi)旦出現事故，損失將非常(chang)(chang)嚴重。對此，國(guo)家有(you)(you)相關政策(ce)法規(gui)強制檢測(ce)，以實現最(zui)小的(de)(de)(de)事故發生率。這(zhe)就使得高溫壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)檢測(ce)成為(wei)(wei)一(yi)個(ge)急需(xu)解(jie)決(jue)的(de)(de)(de)問題。而電(dian)磁(ci)超聲(sheng)正是解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問題的(de)(de)(de)最(zui)好選擇。電(dian)磁(ci)超聲(sheng)相對于(yu)常(chang)(chang)規(gui)超聲(sheng)一(yi)個(ge)最(zui)大的(de)(de)(de)優點(dian)就是其非接觸(chu)性。熱體在(zai)空間輻射(she)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)場是按指數衰減的(de)(de)(de)，探頭離檢測(ce)試件表面每(mei)提(ti)離一(yi)段距離，其探頭環境(jing)溫度(du)(du)就有(you)(you)顯著(zhu)的(de)(de)(de)下降，所(suo)以，電(dian)磁(ci)超聲(sheng)可以用(yong)于(yu)高溫管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)檢測(ce)。    


 4. 對被探工件(jian)表面質量(liang)要(yao)求不高


  EMAT不需要(yao)與聲波(bo)在(zai)其(qi)中傳(chuan)播的材(cai)料接(jie)觸,就可(ke)向(xiang)其(qi)發射和接(jie)收返回(hui)的超聲波(bo)。因此對被探(tan)工(gong)件(jian)表(biao)面不要(yao)求特殊清理,較(jiao)粗糙表(biao)面也可(ke)直接(jie)探(tan)傷(shang)。  


 5. 檢測速度快


  傳統的壓(ya)電超聲的檢測速度(du)，一般都在10米/分鐘(zhong)左(zuo)右，而EMAT可達到40米/分鐘(zhong)，甚至(zhi)更快。    


 6. 聲(sheng)波傳播距離遠


  EMAT在鋼(gang)管(guan)或(huo)鋼(gang)棒中激(ji)發的(de)超聲波，可以繞(rao)工件傳播(bo)幾(ji)周。在進行鋼(gang)管(guan)或(huo)鋼(gang)棒的(de)縱(zong)向缺陷檢測時，探(tan)頭與(yu)工件都不用旋轉(zhuan)，使探(tan)傷設(she)備的(de)機械結(jie)構(gou)相對簡(jian)單。  


 7. 所(suo)用(yong)通(tong)道與探頭數量少


  在(zai)(zai)實現(xian)同樣(yang)功能的前提(ti)下，EMAT探傷設(she)備所用(yong)的通道數和(he)探頭(tou)(tou)數都少于(yu)壓(ya)電(dian)超(chao)聲。特別在(zai)(zai)板材(cai)EMAT探傷設(she)備上(shang)就(jiu)更(geng)為明顯，壓(ya)電(dian)超(chao)聲要進行板面的探傷需要幾十個(ge)通道及探頭(tou)(tou)，而EMAT則只需要四個(ge)通道及相應數量的探頭(tou)(tou)就(jiu)可以了(le)。    


 8. 發現(xian)自然缺陷(xian)的能力強EMAT對于鋼管表面存在(zai)的折(zhe)疊、重皮(pi)、孔洞(dong)等不易檢(jian)出的缺陷(xian)都能準確發現(xian)。 



四、電磁超(chao)聲的缺(que)點     


 1. 它的換(huan)(huan)能(neng)效(xiao)率(lv)要比傳(chuan)統(tong)壓電(dian)換(huan)(huan)能(neng)器(qi)低20~40dB。當然，這個缺點(dian)可(ke)以用精(jing)心設(she)計與制造電(dian)子發射機(ji)與接收(shou)機(ji)、換(huan)(huan)能(neng)器(qi)來彌(mi)補。    


 2. 高頻線(xian)(xian)圈與工件間隙不能太大。線(xian)(xian)圈從工件表面每提高一個繞(rao)線(xian)(xian)波長的距離(li)，聲信號幅度就要下降(jiang)107dB和(he)96dB。      



 浙江至德鋼業有限公司專業生產不銹鋼管及管道連接配件廠家，倉庫常備不銹鋼管庫存1000余噸及部分不銹鋼法蘭管件（彎頭|三通|大小頭）現貨，常用規格可當天發貨。另可提供各種不銹鋼管切割、拋光、折彎、鉆孔、焊接、車床加工及管道預制件加工等配套服務。