無損檢測-電磁超聲脈沖回波式測厚方法規(guī)定了使用電磁超聲換能器激勵和接收超聲進(jìn)行材料厚度測量的方法。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)超聲的材料的測量。

一、規(guī)范性引用文件

GB/T 9445 無損檢測 人員資格鑒定與認(rèn)證

GB/T 12604.1 無損檢測 術(shù)語 超聲檢測

GB/T 27418 測量不確定度評定和表示

GB/T 34885 無損檢測 電磁超聲檢測 總則

二、測厚試驗(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)交變電信號時，被檢材料表面產(chǎn)生感應(yīng)渦流，同時線圈感生出動態(tài)磁場。渦流區(qū)域材料在偏置磁場和動態(tài)磁場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，如果交變的頻率是超聲頻段，則產(chǎn)生的振動表現(xiàn)為超聲振動，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，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。

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

三、電磁超聲測厚方法的主要優(yōu)點(diǎn)

1、測量精度高，電磁超聲測厚中一般采用橫波，聲速低，波長小，同樣的傳播路徑上較縱波有更長的傳播時間，測量精度較縱波高，薄壁時更易分辨波包；

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

3、無需耦合劑，可非接觸測量，易用于自動掃查系統(tǒng)；

4、高低溫工況下材料測厚；

5、粗糙表面不打磨條件下測厚；

6、粗晶材料大壁厚測厚，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，對粗晶材料有較好的穿透性；

7、檢測復(fù)雜表面形狀對象，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)雜檢測表面實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)貼合。

四、電磁超聲測厚方法的主要局限性

1、檢測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，信號微弱，無法進(jìn)行測厚；

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

3、受強(qiáng)磁沖擊影響大的對象無法使用，如儀表附近。當(dāng)剩磁對被檢材料使用性能有影響時檢測后應(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，對儀器和換能器的接地和抗干擾要求高。