电磁声无损检测技术.ppt

1、电磁声学无损检测技术，由杨铮于2013年9月13日报道，内容概要，内容概要，概述1。电磁声学测试，电磁超声换能器(EMAT)是一种将电磁能量转换成超声波的换能器。它是一种与压电传感器平行的超声激励接收换能器。电磁声音？电磁超声波？电磁导波？概述1。电磁声探测，概述2。基本原理，电机，发电机，激励过程，接收过程，线圈，电磁场，洛仑兹力，负载瞬态交流信号，概述3。可产生的超声波模式，角波束剪切波，管道或杆中的导波，概述4。主要优点，可以产生独特的波模式，概述4。主要优点，EMAT检测不需要偶联剂，概述5。存在的问题，目前的主要问题，转换效率低于压电，需要宽带，高功率，线性激励电路，需要大增益，高信

2、噪比采集电路，需要大量的激励和传感器的接收性能的优化设计，理论不完整，这是一个多场耦合的问题，详细的作用机理，概述6。可执行测试。对于导电材料，EMAT传感器可以用作几乎所有由压电传感器执行的超声波测试的执行传感器。例如厚度测量，其由于EMAT自身的特性而具有优势，例如使用防锈漆层的测量、a型脉冲探伤、斜入射探测、TOFD检测、相控阵检测、板波检测、管道导波检测、管道和板的自动在线检测以及高温检测。它适用于产生SV约为1080的斜入射声束，尤其适用于检测奥氏体焊缝等粗晶材料。概述、研究和挑战1。研究，关于EMAT应用于无损检测的最早文献，r.h. Randall，f.c. rose和c. Ze

3、ner，物理评论，56，第343页，(1939)。关于EMAT的最早专利应用于超声波无损检测，胡克等人，超声波换能器，专利3，460，063，1969年8月9日。胡克等，导电物体的无损检测专利3，583，213，1971年6月8日。康奈尔大学、北京钢铁研究所检验组，电磁声学检验实验，物理学报(1977)，研究与挑战1。研究，EMAT的早期应用，研究和挑战1。研究，EMAT研究SCI论文的时间分布(1976-2012)，主要研究内容，研究和挑战2。挑战，提高EMAT转换激发和接收性能的优化；大功率激励电路实现大增益高信噪比前置放大器：理论模型的完备性；了解更多的物质作用机制；多场耦合模型的完全解

4、；工业应用和推广；标准化检测的适用性设计：GB 20935.1-2007-T金属材料电磁超声检测方法第1部分：电磁超声换能器指南GBT 20935.2-2009金属材料电磁超声检测方法第2部分：采用电磁超声换能器技术的超声检测方法GB 20935.3-2009-T金属材料电磁超声检测方法第3部分：电磁超声换能器技术超声表面检测方法、内容概要、理论模型及解决方案1。理论模型，多场耦合模型，1。用线圈和固定磁场求解材料内部电磁场，麦克斯韦方程，(安培定律)，(法拉第定律)，欧姆定律，本构关系，激发过程，2。用电磁场求解物质内部的物理力、洛仑兹力和磁力理论模型及解法1。理论模型，3。物理溶液产生的声

5、场，接收过程，1。固定磁场中固体弹性波产生的电磁场。对于铁磁材料，考虑逆磁致伸缩效应。，2。在振动面的边界条件下求解空气中的电磁场。求解线圈处的电磁场，理论模型和解决方案2。求解，有限元方法，理论模型和解决方案3。电气模型，简单等效电路模型，简，徐，狄克逊，等(2006)。EMAT的耦合机制。超声波44: E653-E656。-简，x .S. Dixon，等(2006年)。超声发生用电磁声换能器的耦合机理。美国声学学会杂志119(5) : 2693-2701。-简，x，迪克森，等等。(2006年)。脉冲瑞利波模型和最佳电磁超声设计。传感器和执行器a : physical 128(2): 296

6、-304。内容概要。仪器系统和传感器1。仪器系统、上位机控制和分析软件、任意函数生成模块、功率放大模块、多通道自动切换模块、多通道前置放大器、多通道数据采集模块、EMAT阵列、双工器、双工器、仪器系统和传感器2。传感器、超声波传感器、环形线圈、蝶形线圈、蛇形线圈、仪器系统和传感器2。传感器，S0模式传感器，-杨铮等。超声兰姆波斜入射裂纹的散射特性。机械工程杂志。2013，49(4):6-12。杨铮等。超声导波阵列技术大面积检测平板结构的研究。声学杂志。2013，38 (1) :72。杨铮等。基于激光测振仪的兰姆波面外和面内位移检测研究。机械工程杂志，2012，48 (8): 6-11，仪器系统

7、和传感器2。传感器，SH0模式EMAT，赵绍海，等，在非铁磁板中使用圆形磁致伸缩贴片和8字形线圈的导波换能实验，应用物理学通讯，第88卷，2006年5月。李振生等，“圆形磁致伸缩贴片换能器产生的兰姆波的辐射模式”，应用物理学通讯，第90卷，2007年1月。李振生等，“采用平面螺线管阵列的圆形磁致伸缩贴片换能器在板中产生波束聚焦剪切水平波”，智能材料结构，第18卷，2009年1月。仪器系统和传感器2。传感器，变频SH0模式EMAT，一个SH0模式电磁声传感器结合多个主要频率(国家发明)，内容概述，典型的工业应用1。管道检测、钢管电磁声换能器、管道清管器携带电磁超声传感器、压电导波、磁致伸缩导波、电磁声导波、典型工业应用2。焊缝检测、