电磁超声换能器法在线检测深冲钢板r^—值

对电磁超声换能器法的发展历史沿革进行了回顾；在理论上对ｒ＾－值估算公式的推导过程进行了完善；最后指出了该技术目前所存在的问题。     

电磁声换能器的设计与应用

常规超声波检测所用的换能器是通过电能与机械能相互转化的压电换能器。介绍几种从产生不同形式波型的角度出发设计出的电磁声换能器，它是一种通过电磁耦合方式产生和接收超声波的挟能器。     

超声导波技术检测储罐底板缺陷

在石油、天然气和化工行业中,许多储存腐蚀性液体的大型容器和储罐经过长时间的使用,其底板容易被腐蚀变薄或穿孔。利用超声导波对薄板腐蚀缺陷的快速大面积扫描的特点,使用了多功能超声检测仪的导波对8mm厚度板中人工标准缺陷进行了线性和旋转角度扫查方式检测。采用声信号定位装置进行探头及缺陷定位,给出了缺陷图像。试验结果反映了在一定频厚积条件下激励导波的传播特性和对不同缺陷的检测能力,对现场检测具有实际指导意义。     

用于无损检测的电磁超声换能器研究进展

电磁超声换能器(EMAT)是一种通过电磁耦合方法产生和接收超声波的换能器。由于EMAT具有非接触性、无需耦合剂等优点,受到广大无损检测与评估工作者的广泛关注。从物理原理出发,介绍了EMAT过程数学建模、装置设计以及工程应用等方面的研究现状,并对其发展趋势作出了展望。     

热交换器和锅炉管道缺陷的电磁声换能器快速定位

对热交换器和锅炉管道进行在役检测，需高速和高检出率的无损检测技术。介绍一种快速的热交换管（φ内径＝１０￣２０ｍｍ）和锅炉管（φ外径＝２５￣１００ｍｍ）检测及缺陷定位的无损检测方法，该方法基于非接触式的电磁声换能器（ＥＭＡＴ），该换能器能远距离作用并产生水平剪切（ＳＨ）导波。     

电磁超声表面波探伤技术

针对金属板材表面大范围的健康监测问题,进行了电磁表面波的研究。设计了基于电磁超声原理表面波探伤系统,其主要由激励、接收和换能器组成。由表面波的特性,推导出了表面波的激发频率,线圈采用反复绕制的回折线圈,其优点是增大单位面积的电流。激励采用推挽式功率放大,接收采用二级放大。在长600mm、宽300mm、厚30mm铝板上进行试验,实验结果表明利用一发一收的换能器模式能够检测铝板表面的缺陷,达到了对铝板表面探伤的效果。     

一种用于焊接结构超声成像检测的SH导波换能器

板中水平剪切导波可用于焊接结构板材远距离成像检测,超声SH导波换能器的性能对较大尺度焊接结构板材超声导波成像检测至关重要.对板中SH导波进行了动力学分析,并结合半波长条件设计了合理的斜楔角度、压电晶片频率及尺寸等导波换能器的重要参数,通过加前背衬、取消后背衬、楔块前沿设置锯齿槽等措施,简化了换能器的工艺结构,减小了换能器内部回波干扰,提高了检测灵敏度.结果表明,设计研发的SH导波换能器激发的导波有较强的检测能力,可用于对较为复杂的T形一对焊焊接结构板材进行成像检测,能够有效表征焊接结构板材中与导波波长尺寸量级相当的缺陷,其性能指标达到了较大尺度焊接结构板材成像检测的要求.为开展较大尺度焊接结构超声导波成像检测奠定了基础.     

电磁超声表面波的铝板检测技术

针对电磁超声换能器激发导波多模态的问题,研究了单极性磁钢作用下具有曲折线圈结构的EMAT在铝板中的工作机理,以及固定激发频率下曲折线圈间距对该EMAT激发导波多模态的影响。利用ANSYS有限元软件对不同线圈间距的电磁超声换能器进行仿真,分析质点所受洛伦兹力。只改变线圈间距的情况下在铝板上对1.5mm、3mm、5mm三种间距的曲折线圈进行对比实验。实验结果表明线圈间距小于1.5mm时,换能器在铝板上激发出的表面波现象增强。     

基于S构型内检式EMAT的管道裂纹电磁超声螺旋导波定量检测

为了解决传统轴向导波对管道斜向裂纹检测灵敏度低的缺点,基于电磁超声螺旋导波检测机理,提出了一种适用于管道斜向裂纹检测的S构型内检式EMAT(电磁超声换能器)。针对所提换能器,建立金属管道电磁超声螺旋导波检测有限元模型,探究不同螺旋角螺旋导波在管道上的传播过程和回波信号特征。搭建了电磁超声螺旋导波检测试验系统,采用所提EMAT和L(0,2)轴向导波EMAT对斜向裂纹进行检测。试验结果表明,S构型内检式EMAT对于斜向裂纹具有更高的检测灵敏度,对于裂纹的高分辨率检测具有重要意义。     

钢轨踏面电磁超声检测信号处理方法

针对钢轨踏面电磁超声检测信号幅值小、信噪比低的问题,研究适用于电磁超声的数字信号处理方法,利用小波变换对信号进行消噪处理,通过希尔伯特变换提取信号包络,并对处理后的数据进行超声成像。采用LabWindows/CVI和Matlab混合编程的方式设计上位机数据分析软件。试验表明,该方法显著提高了电磁超声回波信号的信噪比,能有效地检测钢轨踏面缺陷并进行定位。     

电磁超声换能器的微弱信号检测

电磁超声换能器的换能效率很低,得到的接收信号十分微弱。为了改善接收信号质量,采用了基于谐振理论的选频放大技术、基于互相关理论的锁相放大技术以及平均技术3种方法对电磁超声接收信号进行处理。实验表明,所设计的选频放大电路和锁相放大电路均能将微弱的电磁超声接收信号从强噪声背景中分离,而平均技术则能够有效改善接收信号的信噪比。最后给出了电磁超声系统联调的实验波形,并对3种检测技术的优缺点进行了分析。     

电磁超声传感器机理的理论研究

电磁超声传感器作用于铁磁性材料中,由洛仑兹力和磁致伸缩力产生超声波,建立了两种力分别作用下超声波幅值与铁磁性材料磁感应强度的函数关系,分析了洛仑兹力、磁致伸缩力及洛仑兹力和磁致伸缩力共同作用三种情况下,超声波幅值与磁感应强度的变化趋势。     

电磁超声的数值模拟方法

电磁超声检测技术由于无需媒介以及与被测物体非接触,不但可提高检测效率,而且可将超声检测技术的应用扩展到高温、高速和在线检测。根据电磁超声传感器的工作原理,建立了基于有限元的电磁超声无损检测数值分析方法,开发了相应的计算程序,验证了其有效性。应用开发的电磁超声数值模拟程序,研究了不同激励方式对电磁超声波的影响,得到了相应超声波在均匀各向同性金属介质中的传播过程。该计算方法和程序为实际电磁超声检测中缺陷的定量和探头优化提供了手段。     

电磁超声传感器检测不同材质钢管的试验研究

通过试验确定了不同材质钢管的磁致伸缩曲线，得到了不同材质钢管缺陷检测的电磁超声传感器（EMAT）直流电磁铁的励磁电流与超声波幅值的关系，确定了最佳励磁电流，并得出其变化规律与磁致伸缩曲线变化趋势一致的结论。为电磁超声传感器设计和开发提供了依据。     

碳纤维增强复合材料层间界面缺陷超声成像技术

针对复合材料层压结构层间界面缺陷的无损检测与评估,通过分析超声波在碳纤维增强树脂基复合材料中的传播规律,研究入射声波在复合材料中的反射特性,利用入射声波在复合材料层间界面产生的反射信息,通过超声（B,T）扫描成像方法揭示复合材料层间界面缺陷及其三维分布。试验结果表明,采用短波长脉冲超声成像检测技术,可以有效地再现碳纤维增强树脂基复合材料层压结构中层间界面缺陷三维分布特征以及层间界面、铺层方向、纤维束取向等信息,为复合材料提供了一种有效的层间界面结构表征和缺陷检测方法。     

管道内壁缺陷无损检测技术

介绍了管道缺陷无损检测的常用方法(如射线检测、超声检测、涡流检测和基于光学原理的检测技术)及其原理和各自的优缺点。指出各检测方法均有自身的独特性,当仅用一种方法不能得到理想的检测结果时,需多种方法结合使用。     

超声导波检测技术的研究进展

综述近年来超声导波检测研究的最新进展。介绍导波在不同材料和结构中的频散特性及与之相关的理论成果。从导渡的结构出发，分析了导波在介质中能量与位移的分布。论述了导波检测技术领域中数值分析方法和信号处理方面的一些新技术。     

焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述

分析了焊缝X射线检测方法的现状，指出了目前存在的主要问题；介绍了焊缝X射线检测结果的人工评定和计算机辅助评定方法，论述了国内外焊缝X射线检测结果计算机辅助识别的研究现状，研究结果表明，X射线数字实时成像技术是焊缝射线检测的发展方向，焊缝射线数字图像的计算机自动分析与识别技术是射线实时成像技术成功应用的基础。     

国内TOFD检测技术的应用进展

自2001年来,TOFD检测技术因其高可靠性、高精度、廉价以及高效的优点,被广泛地应用于国内的锅炉、压力容器和压力管道的检测中。对TOFD检测技术在国内的应用与发展作详细介绍。分析TOFD检测技术原理的同时,指出了其优缺点。同超声检测技术相比较,TOFD检测技术更适用于对压力容器、锅炉的检测。最后列举了国内TOFD检测技术在用标准,并对其发展趋势作了预测。相信,自主研发的设备及相应关键技术将是国内今后发展的重要方向。