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電磁超聲技術(shù)簡介
衡量一個國家基礎(chǔ)工業(yè)的*與否，無損檢測是其中一個重要因素,。美國前總統(tǒng)*曾說過,，沒有*的無損檢測技術(shù)，美國就不可能享有在眾多領(lǐng)域的地位,！可見無損檢測在國民經(jīng)濟中的重要地位,。
無損檢測的目的在于定量掌握缺陷與強度的關(guān)系，評價構(gòu)件的允許載荷,、壽命或剩余壽命,；探傷設(shè)備在制造或使用過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)不完整，以及缺陷的情況,。從而以便改進(jìn)制造工藝,，提高產(chǎn)品質(zhì)量,，及時發(fā)現(xiàn)故障，保證設(shè)備安全,、高效,、可靠地運行。無損檢測技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,，可應(yīng)用在機械制造,、石油化工、艦艇船舶,、汽車,、鐵道、建筑,、冶金,、航空航天和核能等工業(yè)中，能夠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益和社會效益,。
超聲無損檢測技術(shù)是五大常規(guī)檢測技術(shù)之一,，具有檢測精度高、范圍廣,、缺陷定位準(zhǔn)確,、現(xiàn)場操作方便等特點，是應(yīng)用zhuiwei廣泛的無損檢測技術(shù),，體現(xiàn)在改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造,、成品檢驗以及設(shè)備服役各個階段,。超聲無損檢測方式對于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品核心競爭力具有重要意義,。
現(xiàn)有的超聲無損檢測方式通常采用壓電超聲檢測方法,，但是存在依賴聲耦合劑、檢測場合受限等問題,，難以用于高溫,、低溫、在線等檢測領(lǐng)域,。
電磁超聲無損檢測技術(shù)是一種以電磁超聲換能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,，簡稱EMAT) 為核心的新型超聲無損檢測技術(shù)。與傳統(tǒng)的壓電超聲技術(shù)相比,，該技術(shù)具有檢測時無需耦合劑,，無需與試件接觸，無需對試件表面預(yù)處理,，能夠方便地產(chǎn)生多種類型超聲波等優(yōu)勢,，適用于無接觸檢測,、高溫檢測、高速在線檢測等場合,。電磁超聲技術(shù)顯著提高了超聲無損檢測技術(shù)的檢測精度,、檢測效率、應(yīng)用范圍,、環(huán)境適應(yīng)性,、經(jīng)濟性及環(huán)保性。
典型的電磁超聲換能器包括線圈,、磁鐵和試件三個部分,。在非鐵磁性材料中，EMAT的換能機理為洛倫茲力機理,；而在鐵磁材料中,，洛倫茲力、磁致伸縮力和磁化力三種機理將共同作用,，完成超聲波的發(fā)射和接收,。以洛倫茲力機理為例簡介EMAT的工作原理(見圖1)：通以交變電流的導(dǎo)線 (或線圈) 置于試件表面時，將在試件表層感生出渦流,；渦流與磁鐵產(chǎn)生的靜磁場相互作用,，就會產(chǎn)生洛倫茲力,；洛倫茲力將引發(fā)試件內(nèi)部質(zhì)點的高頻振動,，這種振動以波的形式向外傳播，就完成了超聲波的發(fā)射,；通過控制線圈,、磁鐵的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，就可以方便地激發(fā)出多種類型的超聲波,。電磁超聲的接收是發(fā)射的逆過程,。
作為傳統(tǒng)壓電超聲技術(shù)較為理想的替代品，美,、德,、英、日等國對電磁超聲無損檢測技術(shù)高度重視,，無論在資金支持還是在人員配備上均有很大投入,。近年來，這些國家已對該技術(shù)開展了廣泛而深入的研究,，并將其成功應(yīng)用于冶金,、焊接、列車輪軌,、管道,、橋梁,、飛機、板材,、棒材等眾多領(lǐng)域,，同時其中的部分產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入我國市場。而我國在電磁超聲無損檢測領(lǐng)域的研究起步較晚,，目前關(guān)于電磁超聲無損檢測產(chǎn)品的報道相對較少,。