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 人員資格鑒定與認證

GB/T 12604.1 無損檢測 術語 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、測厚試驗方法

電磁超聲技術是通過電-磁-聲耦合換能的方式，實現(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，基本工作試驗方法如圖1所示。

電磁超聲激發(fā)過程中，當置于被檢導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傳播的時間差。

三、電磁超聲測厚方法的主要優(yōu)點

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果準確性的影響；

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雜檢測表面實現(xiàn)自適應貼合。

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，當材料的換能效率低時，信號微弱，無法進行測厚；

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、受強磁沖擊影響大的對象無法使用，如儀表附近。當剩磁對被檢材料使用性能有影響時檢測后應退磁；

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