电磁超声检测技术的应用

李望，吴长青，赵炜炜，桂华，钱坤

(1.浙江浙能技术研究院有限公司，浙江杭州，310003；2.浙江省火力发电高效节能与污染物控制技术研究重点实验室，浙江杭州，311121；3淮浙煤电有限责任公司凤台发电分公司，安徽淮南，232000)

1 电磁超声检测技术原理

电磁超声检测技术是通过电磁超声换能器（Electromagn etic Acoustic Transducer，EMAT）激发和接收超声波的先进无损检测方法，EMAT是实现电磁超声检测的关键部分。励磁器、线圈和待检件是构成EMAT的三个重要组成部件。其中，励磁器提供外加磁场，可以采用永磁铁或电磁铁。永磁铁体积较小；电磁铁去磁速度较快，一般分为直流电磁铁和交流电磁铁。线圈内加载高频交流电，用以在待检件中产生涡电流，线圈的排布方式有蛇形、回形及吕形等。待检试件是EMAT不可或缺的组成部分，其必须是电导体或磁导体，这也就明确了电磁场超声检测的应用范围。铜、铝等非铁磁性导电材料中，电磁超声主要由电磁感应产生洛伦兹力作用产生，铁、钢、钴等铁磁性材料中的电磁超声一般由洛伦兹力、磁力和磁致伸缩原理共同作用产生。

非铁磁性导电材料电磁超声检测的基本过程是：待检试件与线圈放置于外加磁场中，线圈中加载高频电流后，线圈周围会感生出动态感应磁场，感应磁场会进一步在待检试件中感生出电涡流。处于外加磁场中的待检试件表面由于存在感生电涡流，试件内的微粒受到洛伦兹力会发生高频振动而产生超声波，并在工件内传播，此过程即完成超声波的发射过程。……