電磁超聲測厚儀

金屬探傷。

金屬探傷是無損檢測領域中一個重要組成部分。

電磁超聲技術通過觀察缺陷的回波與物體底面的回波來確定物體中缺陷的位置和大小。應用電磁超聲的原理在被測物體(導體)中激發超聲波。

此超聲波就在被測物體中傳播，當遇到聲阻抗不同的物體時發生反射，利用渦流線圈來接收這個反射波，通過計量此超聲波在物體中的傳播時間，就可以計算出被測物體的厚度值及缺陷所在位置。

國內早將電磁超聲用于金屬探傷研究機構。他們通過發射機發射出大功率脈沖信號，在厚度為18mm的鋼板中產生Lamb波檢測缺陷。發射機功率>50kW。為消除檢測的盲區，該技術采用了兩個線圈同時進行檢測。研究院研制了一套熱鋼板在線自動化電磁超聲探傷系統。系統采用電磁超聲換能器在鋼板中激發出體波，數十個探頭同時在鋼板上探傷。可對500℃以下的鋼板進行在線檢測，可確定缺陷的類別、大小及位置，測量鋼板厚度可達40mm。

電磁超聲測厚儀

近年來隨著超高溫和超低溫檢測環境以及對非接觸式自動化檢測的需求，電磁超聲技術的研發越來越受到無損檢測研發和使用人員的重視。

電磁超聲是諸多超聲檢測方法的一種。與傳統超聲波檢測一樣，電磁超聲利用超聲波來測量材料參數或探測材料中的缺陷。

所不同的是，電磁超聲傳感器利用電磁場的來激發超聲波，而傳統的超聲波傳感器使用壓電晶片的壓電效應來激發超聲波。

電磁超聲測厚儀

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，磁致伸縮效應和磁性力產生超聲波。

EMAT由磁鐵、線圈和試件３部分組成。磁鐵用來提供外磁場，一般采用永磁鐵或電磁鐵。永磁鐵的優點是磁鐵體積小；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。

線圈用于產生高頻渦流，有蛇形、回形、呂形等。試件是電磁超聲檢測系統中不可缺少的一部分，必須是電導體或磁導體。金屬材料中電磁超聲有洛倫茲力作用產生，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生。

當高頻電流流過靠近金屬表面的電感線圈時，線圈將產生一個交變磁場，磁場周圍也會激發渦流電場。金屬表面中渦流密度的大小取決于線圈中電流而產生的磁場變化，方向與線圈內高頻電流方向相反，渦流頻率同線圈電流變化頻率一致。

磁鐵在金屬表面提供一個外部靜磁場，渦流在外磁場作用下便會產生一個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生往復振動，從而在試件中產生超聲波。

脈沖電流而產生的脈沖磁場與外加磁場作用會產生磁致伸縮效應，使試件產生與交變磁場頻率相同的機械振動，可產生不同波形的電磁超聲。