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发布日期:2016-11-09    浏览量:3337次

 电磁超声(ElectromagneticAcousticTransducer,以下简称EMAT),是无损检测领域出现的新技术,该技术利用电磁耦合方法激励和接收超声波。与传统的超声检测技术相比,它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。在工业应用中,电磁超声正越来越受到人们的关注和重视。

       电磁超声检测作为一种新型无损检测技术,应用领域不断扩展,现已应用于铁路钢轨检测、复合材料检测等领域。某厂新建一条大棒材无损检测生产线,整线的工艺流程为:上料→矫直→抛丸→倒棱→内部检测→表面检测→分拣→收集打捆→吊运下线。棒材的内部检测采用的就是电磁超声检测技术,

设备结构及功能简述

  EMATESTGBBG220型电磁超声检测仪采用探头旋转、棒材直线通过式的检测方法,主要由旋转探头机构、电气柜、计算机控制系统、操作台、缺陷标记器、标棒、去磁装置等部分组成。旋转探头机构包括探头架、探头线圈、永磁铁、滑靴、耐磨片等组件。计算机控制系统包括硬件与软件,软件的作用主要是进行检测参数的设定,检测结果的动态显示、存储、打印等。在软件中,A扫描主要是完成标棒校准时的参数设置,包括位置门(起点、宽度)、报警门高度、增益值、脉冲重复频率、端部检测盲区、检测速度等参数;C扫图用于逐支显示棒材的检测结果,包括棒材的长度、缺陷的位置等。

电磁超声检测的基本原理

  电磁超声检测将棒材内部划分为芯部区域和亚表面区域,利用横波探头CF检测芯部缺陷,利用横波探头SSF检测亚表面缺陷。横波探头CF采用回形线圈,当磁铁产生的磁力线垂直于棒材表面时,涡流受力方向平行于棒材表面,质点产生与作用力垂直的超声横波,以检测棒材芯部缺陷。横波探头SSF采用蛇形线圈,相邻两部分绕组的电流方向相反,磁力线垂直于金属表面时,棒材内部将产生横波,以检测棒材亚表面缺陷。棒材表面产生的电磁超声波向棒材内部传播,遇到缺陷时形成缺陷反射波,与棒材底面反射波一起被电磁超声探头捕捉,并在回波器上以A扫描波形图的形式显示出来,据此可分析缺陷在棒材内的位置和大小。

电磁超声检测

电磁超声检测

电磁超声的优点

相对于常规超声波检测,电磁超声具有以下优点:

    1、非接触检测,不需要耦合剂,可透过包覆层等。EMAT的能量转换,是在工件表面的趋肤层内直接进行得。因而可将趋肤层看成是压电晶片,由于趋肤层是工件的表面层,所以EMAT产生的超声波不需要任何耦合介质。

    2、产生波形形式多样,适合做表面缺陷检测。EMAT在检测的过程中,在满足一定的激发条件时,会产生表面波、SH波和Lamb波。如果改变激励电信号频率满足一定公式,则声波能以任何辐射角θ向工件内部倾斜辐射。即在其它条件不变的前提下,只要改变电信号频率,就可以改变声的辐射角,这是EMAT的又一特点。由于这一特点的存在,可以在不变更换能器的情况下,实现波形模式的自由选择。

    3、 适合高温检测。随着国家在能源、动力企业的投入和发展,各种高温压力管道逐渐增多。作为特种设备的压力管道,一旦出现事故,损失将非常严重。对此,国家有相关政策法规强制检测,以实现最小的事故发生率。这就使得高温压力管道检测成为一个急需解决的问题。而电磁超声正是解决这个问题的最好选择。电磁超声相对于常规超声一个最大的优点就是其非接触性。热体在空间辐射的温度场是按指数衰减的,探头离检测试件表面每提离一段距离,其探头环境温度就有显著的下降,所以,电磁超声可以用于高温管道检测。

    4、对被探工件表面质量要求不高。EMAT不需要与声波在其中传播的材料接触,就可向其发射和接收返回的超声波。因此对被探工件表面不要求特殊清理,较粗糙表面也可直接探伤。

    5、检测速度快。优德w88中文版恩。想过,很想。利用倒地的树干传统的压电超声的检测速度,一般都在10米/分钟左右,而EMAT可达到40米/分钟,甚至更快。

    6、声波传播距离远。EMAT在钢管或钢棒中激发的超声波,可以绕工件传播几周。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,使探伤设备的机械结构相对简单。

    7、所用通道与探头数量少。在实现同样功能的前提下,EMAT探伤设备所用的通道数和探头数都少于压电超声。特别在板材EMAT探伤设备上就更为明显,压电超声要进行板面的探伤需要几十个通道及探头,而EMAT则只需要四个通道及相应数量的探头就可以了。

    8、发现自然缺陷的能力强EMAT对于钢管表面存在的折叠、重皮、孔洞等不易检出的缺陷都能准确发现。

电磁超声的缺点

    1、它的换能效率要比传统压电换能器低20-40dB。当然,这个缺点可以用精心设计与制造电子发射机与接收机、换能器来弥补。

    2、高频线圈与工件间隙不能太大。线圈从工件表面每提高一个绕线波长的距离,声信号幅度就要下降107dB和96dB。

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标签: 超声波检测 无损探伤 磁粉探伤