電磁超聲檢測(cè)

　　“電磁超聲檢測(cè)”也稱為“渦流—聲檢測(cè)”(英文縮寫EMAT)，是一項(xiàng)新的檢測(cè)手段，它屬于非接觸超聲檢測(cè)，可方便地在被檢測(cè)工作中激發(fā)出各種形式的超聲波，實(shí)時(shí)有效地檢測(cè)金屬的表面及內(nèi)部缺陷，而且電磁超聲對(duì)各種不同鋼材的導(dǎo)磁率比較敏感，以及對(duì)鋼材組織比晶粒度更敏感的特點(diǎn)可用于鋼材分選。

　　1. 電磁超聲檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種鍛件、鋼棒、鋼板、鋼管(包括無縫鋼管、石油大管、焊管等)的手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)無損檢測(cè)以及火車輪的動(dòng)態(tài)檢查、火車車輪踏 面及軋輥的表面及近表面探傷等眾多領(lǐng)域，特別是可以用在高溫狀態(tài)下金屬坯料的非接觸在線自動(dòng)化超聲檢測(cè)(如軋鋼生產(chǎn)線上的在線高溫自動(dòng)化超聲檢測(cè))，這是 “電磁超聲檢測(cè)”擁有的特殊優(yōu)勢(shì)。

　　2. 電磁超聲檢測(cè)還可用于金屬監(jiān)察結(jié)構(gòu)的膠接質(zhì)量(例如未粘合、分層等)以及導(dǎo)電層壓制品或例如硼纖維或石墨纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料，金屬?gòu)?fù)合板等的未粘合等缺陷的檢測(cè)，這主要是利用試件振動(dòng)時(shí)的機(jī)械阻抗變化為依據(jù)的。

　　3. EMAT的能量置換是在工件表面層內(nèi)直接進(jìn)行，可以將工件表面層看成是壓電晶片，因此 EMAT所產(chǎn)生的聲場(chǎng)波就不需要任何耦合介質(zhì)，探頭可以不與被 檢測(cè)的試件接觸就可向其發(fā)射和接收超聲波，對(duì)被探測(cè)工件的表面不需要特殊清理，對(duì)較粗糙的表面也可直接進(jìn)行檢測(cè)，因此對(duì)粗糙黑皮表面特別是對(duì)于高溫探傷十分有利。

　　EMAT在檢測(cè)的過程中，在滿足一定的激發(fā)條件時(shí)，能夠激發(fā)出表面波、SH波和Lamb波。如果改變激勵(lì)電信號(hào)頻率使之滿足下式要求：f=nc/2Lsinθ(n為任意整數(shù))，式中：C為聲速、f為電信號(hào)的頻率;L為1/2波長(zhǎng)，則超聲波以傾斜角θ向工件內(nèi)側(cè)斜輻射(但其幅度也隨之下降)，變即在其它不變的下，改變電信號(hào)的頻率就可以改變超聲波的輻射角θ，從而可以在不變更換能器的情況下，實(shí)現(xiàn)超聲波模式的自由選擇，靈活產(chǎn)生各種波形，可適當(dāng)選擇磁場(chǎng)和渦流的不同方向組合產(chǎn)生不同形式的超聲縱波和超聲橫波用于各種要求的探傷。

　　EMAT也是利用它所激發(fā)的超聲波按一般的反射法檢測(cè)，其主要特點(diǎn)還包括檢測(cè)速度快(手動(dòng)探傷速度可達(dá)5米/分，自動(dòng)化檢測(cè)速度最高可達(dá)到鋼板30米/分鐘、鋼管40米/分鐘)超聲波傳播距離遠(yuǎn)，(在鋼管或鋼棒中激發(fā)的超聲波可繞工件傳播幾周甚至十幾周。在進(jìn)行鋼管或鋼棒的縱向缺陷檢測(cè)時(shí)，探頭與工件都不用旋轉(zhuǎn)，使得檢測(cè)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，所用通道與探頭的數(shù)量少，例如在板材的自動(dòng)化超聲波檢測(cè)時(shí)，壓電換在型超聲波檢測(cè)設(shè)備要進(jìn)行板面的探傷需要幾十甚至上百個(gè)通道及探頭，而EMAT只需要四個(gè)通道及相應(yīng)數(shù)量探頭就可以了)，以及調(diào)整操作簡(jiǎn)便、可靠性高等，適合實(shí)施在線自動(dòng)化檢測(cè)，發(fā)展前景非常廣闊。

　　EMAT的缺點(diǎn)是檢測(cè)對(duì)象必須是導(dǎo)電介質(zhì)(以便建立渦流場(chǎng))，需要有參考標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)定依據(jù)，而且其方法的實(shí)施還受到試件幾何形狀與尺寸等的限制，還必須指出該方法的檢測(cè)靈敏度和常規(guī)的超聲檢測(cè)相比是相對(duì)較低的，因此使其推廣應(yīng)用受到了限制。