無損檢測(cè)-電磁超聲脈沖回波式測(cè)厚方法規(guī)定了使用電磁超聲換能器激勵(lì)和接收超聲進(jìn)行材料厚度測(cè)量的方法。適用于溫度范圍在-196℃～800℃之間的鋼材、有色金屬及其他采用電磁超聲換能器激發(fā)超聲的材料的測(cè)量。

一、規(guī)范性引用文件

GB/T 9445 無損檢測(cè) 人員資格鑒定與認(rèn)證

GB/T 12604.1 無損檢測(cè) 術(shù)語 超聲檢測(cè)

GB/T 27418 測(cè)量不確定度評(píng)定和表示

GB/T 34885 無損檢測(cè) 電磁超聲檢測(cè) 總則

二、測(cè)厚試驗(yàn)方法

電磁超聲技術(shù)是通過電-磁-聲耦合換能的方式，實(shí)現(xiàn)超聲的激發(fā)與接收。電磁超聲的核心換能器件為磁鐵和線圈，基本工作試驗(yàn)方法如圖1所示。

電磁超聲激發(fā)過程中，當(dāng)置于被檢導(dǎo)電材料上方的線圈通以瞬態(tài)交變電信號(hào)時(shí)，被檢材料表面產(chǎn)生感應(yīng)渦流，同時(shí)線圈感生出動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)。渦流區(qū)域材料在偏置磁場(chǎng)和動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)作用下受到洛侖茲力的作用。由于線圈中通過的是交變電流，感生的渦流也是交變的，從而渦流區(qū)域材料中各質(zhì)點(diǎn)受到的洛侖茲力也是交變的。這種交變作用力使材料表面質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)，如果交變的頻率是超聲頻段，則產(chǎn)生的振動(dòng)表現(xiàn)為超聲振動(dòng)，即在材料中激發(fā)出超聲。如果被檢材料是鐵磁性材料，除了交變的洛侖茲力，還存在交變的磁致伸縮力和磁化力，在三種力的共同作用下，引起材料表面質(zhì)點(diǎn)的超聲振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲。電磁超聲接收過程是激發(fā)的逆作用過程。

電磁超聲測(cè)厚方法不是直接測(cè)量厚度，而是由超聲的傳播時(shí)間與速度的乘積求得被測(cè)對(duì)象厚度值。傳播時(shí)間為超聲在被測(cè)對(duì)象厚度路徑上一次傳播的時(shí)間或多次往復(fù)傳播的時(shí)間差。

三、電磁超聲測(cè)厚方法的主要優(yōu)點(diǎn)

1、測(cè)量精度高，電磁超聲測(cè)厚中一般采用橫波，聲速低，波長(zhǎng)小，同樣的傳播路徑上較縱波有更長(zhǎng)的傳播時(shí)間，測(cè)量精度較縱波高，薄壁時(shí)更易分辨波包；

2、帶防銹漆或覆蓋層檢測(cè)，在檢測(cè)帶非導(dǎo)電和非磁性覆蓋層材料時(shí)，電磁超聲換能器直接在材料表面激勵(lì)和接收超聲，超聲只在被檢材料內(nèi)部傳播，而不在覆蓋層中傳播，避免了覆蓋層對(duì)測(cè)厚結(jié)果準(zhǔn)確性的影響；

3、無需耦合劑，可非接觸測(cè)量，易用于自動(dòng)掃查系統(tǒng)；

4、高低溫工況下材料測(cè)厚；

5、粗糙表面不打磨條件下測(cè)厚；

6、粗晶材料大壁厚測(cè)厚，電磁超聲易于在材料中直接產(chǎn)生直入射橫波，且激發(fā)頻率很低，對(duì)粗晶材料有較好的穿透性；

7、檢測(cè)復(fù)雜表面形狀對(duì)象，換能器易于制成柔性前端，使得電磁超聲換能器線圈可與復(fù)雜檢測(cè)表面實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)貼合。

四、電磁超聲測(cè)厚方法的主要局限性

1、檢測(cè)效果依賴于被檢材料的電磁特性，當(dāng)材料的換能效率低時(shí)，信號(hào)微弱，無法進(jìn)行測(cè)厚；

2、激發(fā)電壓高，在易燃易爆場(chǎng)合使用時(shí)，對(duì)儀器、傳感器的**性要求高；

3、受強(qiáng)磁沖擊影響大的對(duì)象無法使用，如儀表附近。當(dāng)剩磁對(duì)被檢材料使用性能有影響時(shí)檢測(cè)后應(yīng)退磁；

4、當(dāng)被檢材料存在雜散電平或外部環(huán)境存在較強(qiáng)電磁干擾時(shí)，對(duì)儀器和換能器的接地和抗干擾要求高。