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电磁超声高温测厚原理及应用案例齐水宝;高会栋;徐延稳;郑凯【摘要】电磁超声是超声波无损检测的一个分支.该技术利用电磁场的相互作用,在被测材料表面产生超声波.因此,电磁超声无损检测过程无需使用耦合剂,并且支持非接触检测.不停工情况下的在役管道以及其他压力容器的剩余壁厚测量是当今无损检测领域的一个研究热点.在常温管道测量方面,使用传统的压电超声可以比较精确地测量管道的剩余壁厚.但是,在高温管道测量方面,目前高温耦合剂还是存在易于挥发、效果不稳定的缺点,而且价格昂贵,不利于实际应用.文章介绍了电磁超声测厚的基本原理、电磁超声厚度测量的仪器设备、探头及其使用范围.结合高温管道测厚的实际应用案例,对电磁超声测厚应用进行了阐述、分析和总结.最后得出,电磁超声由于无需接触、不需要耦合剂等特点,对材料的高温测厚具有独特的优势.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2013(035)012【总页数】5页(P53-57)【关键词】电磁超声;高温测厚;石油石化管道;球墨铸铁【作者】齐水宝;高会栋;徐延稳;郑凯【作者单位】上海优博检测科技有限公司,上海201203;上海优博检测科技有限公司,上海201203;上海优博检测科技有限公司,上海201203;江苏省特种设备安全监督检验研究院,南京210003【正文语种】中文【中图分类】TG115.28近年来，无损检测行业新技术发展迅猛，各类检测技术各具优劣。
然而针对高温材料检测方面的技术相对较少，目前较为常规的高温材料的检测方法有超声（UT）、射线（RT）等。
射线由于受到安全性和穿透能力等方面的制约，其现场的实际应用受到了较大的限制。
在超声检测方面的通常做法是将传统的压电超声探头配合高温耦合剂来实现检测。
由于耦合剂在高温条件下不稳定，容易导致压电超声仪器读数不稳定甚至错误；另外，对于温度在300℃以上的在役管道检测，传统的压电探头几乎无法获取准确读数，迫切需要一种先进、可靠的技术来解决高温管道不停车现场检测中的问题。
电磁超声无损检测的原理及其应用电磁超声无损检测（Electromagnetic Acoustic Testing, EMAT）是一种无需使用传统的耦合介质（如水或液体）来传输超声波的方法。
它主要利用电磁感应原理，结合材料的电磁性质，实现材料的检测。
电磁超声无损检测的原理是利用了磁控制超声波生成和接收。
当电流通过线圈时，它会产生一个交变磁场。
在存在交变磁场的情况下，如果材料是导电材料，磁场就会感应出涡流。
涡流在材料中产生耗散，从而导致材料局部温度的上升。
当涡流与材料界面处有超声波传播时，超声波会被热膨胀效应产生的热波所表面耦合，从而发生辐射声波。
这样就可以通过磁控制超声波的辐射和接收来检测材料的状态。
1.金属材料的缺陷检测：电磁超声无损检测可以用来检测金属材料中的缺陷，如裂纹、腐蚀等。
通过波束聚焦技术，可以对材料内部进行高分辨率的检测。
与传统的耦合超声检测相比，电磁超声无需使用耦合介质，能够更好地适应复杂几何形状的材料。
2.管道的检测：电磁超声无损检测可以应用于管道的检测。
在管道内表面涂覆电磁超声薄膜或埋设电磁超声传感器，可以检测出管道中的缺陷和腐蚀情况。
这对于防止管道爆裂、泄露等问题具有重要意义。
3.铁路轨道的检测：电磁超声无损检测可以用于铁路轨道的检测。
通过在轨道上安装电磁超声传感器，可以实时检测轨道的变形、裂纹等缺陷，及时进行维修和保养，确保铁路的安全运行。
4.混凝土结构的检测：电磁超声无损检测可以用于混凝土结构的健康监测。
通过在混凝土结构表面激发电磁超声波，并接收散射和透射的信号，可以检测到混凝土中的缺陷和裂纹，提前预警可能发生的结构问题。
5.材料的杂质检测：电磁超声无损检测可以用于材料中杂质的检测。
例如，在铸造过程中，若有金属杂质混入，可以使用电磁超声无损检测方法进行快速检测，以防止产品质量问题。
总的来说，电磁超声无损检测由于其无需使用耦合介质、能够适应复杂几何形状的材料等优点，被广泛应用于各个领域的材料检测中。
60超声波传感元件在我国各大领域都得到了广泛的应用，并且因为电磁超声波检测法在进行检测时，检测的灵敏度较高，同时对检测物体造成的影响较小，因此，在无损检测领域，电磁超声波检测法得到了广泛的应用，并且相对于其他的检测方法来说，电磁超声波检测法的适用范围较广，但是因为超声波检测技术的电子元件如果将超声波传递到待检测物体上，就需要使超声波与水、油等介质产生一种声波的祸合，这就使得超声波检测技术对检测环境的要求较高。
这一特性严重的限制了超声波检测技术的应用以及检测自动化的水平。
1 原理和特征1.1 电磁超声波法的原理电磁超声波检测技术的主要工作原理就是通过在金属材料的表面放置线圈，将线圈和一种用于形成磁场的电磁铁进行组合，之后再对电磁力进行应用，以此来进行超声波的传递工作，当被检测材料形成磁场之后，在待检测物体上附着的收发信线圈附加上一种脉冲电流。
这样就会使被检测材料的表面出现一种感应涡流，再根据各种物理定律进行计算来检测出具体的数据。
由此可见，电磁超声波法主要是由电磁力产生超声波进行信号的收发，因此，不需要借助介质就可以实现无接触检测。
1.2 各种形式超声波的产生电磁超声波收发信号时的基本要素多种多样的超声波产出电磁超声波发出的信号时最根本的要素是产生的磁场和涡流，运用生产出来和检查出来的涡流线圈与构成磁场时的电磁铁的结合，能够获取多种形式的超声波收发信号。
形成哪种形式的超声波决定于劳伦滋力的方向和布局。
如图1、3所表示的典型实际例子。
图1、2则是运用偏磁场实行超声波收发信号的方法生出各种横向波和纵向波。
图3发出的五偏磁场电磁超声波的实例并且仅用线圈就可以产生超声波。
这个的原理是运用由线圈组成的磁场与感应涡流的互相作用而产生的纵向波。
除此之外，永久磁铁、高透磁率的扼铁周期排列的磁铁系与被检查材料之间配置纵向波和横向波用两类蛇状线，而且其可以单独或者同时驱动检查出纵向波与横向波的超声波办法。
图1 图产生横向波电磁超声波示例图2 产生纵向波电磁超声波示例图31.3 电磁超声波法的特征电磁超声波法的特点就是让电磁超声波法与电致伸缩超声波法相互比较，电磁超声波法具有以下优点：（1）用不到水和油等来作为煤质接触，能够实现没有接触的检查和测验。
电磁超声无损检测的原理及其应用200字摘要：电磁超声(Electromagnetic Acoustic Transducer,以下简称EMAT)是无损检测领域出现的新技术，该技术利用电磁耦合方法激励和接受超声波。
与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。
在工业应用中，电磁超声正越来越受到人们的关注和重视。
其缺点为换能效率低，信号微弱，需要在检测中克服。
本文在相关资料的基础上，总结电磁超声无损检测的基本原理，并简单介绍该技术在工业领域的几种典型应用。
关键词：电磁超声；无损检测；工业应用1 引言无损探伤方法多种多样，常规的5种技术（超声、射线、渗透、磁粉、涡流）已经日趋成熟，在当今的工业应用中起着主导作用；另一方面，各种新技术、新方法不断涌现，例如全息、热成像、声振等。
它们以其物理性质及原理的特殊性，在一些场合发挥着重要功能，与常规方法相辅相成，电磁超声无损检测技术便是其中的一种。
2 电磁超声的原理和特点2.1超声波的工作原理超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。
具体工过程分为以下几个过程：a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；b. 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；c. 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；d. 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
一般来说，为保证充分的声耦合，在检测时需要有耦合剂（机油或水等）填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
2.2电磁超声的产生机理处于交变磁场中的金属导体，其内部将产生涡流，同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用，而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波，频率在超声波范围内的应力波即为超声波。
电磁超声及其在无损检测中的应用摘要：电磁超声（EMAT）是无损检测领域的一种新兴技术。
电磁超声测量精度高、无需接触、不需要耦合剂的特点，使其特别适合于高温和移动的无损检测。
同时电磁超声容易激发各种超声波型。
所有这些优点，越来越受到人们的关注。
关键词：电磁超声；非接触；高温检测；电磁测厚目前无损检测的重要性已经得到各行业的广泛认识，检测方法越来越多。
电磁超声无损检测技术便是其中的一种。
和传统采用压电换能器的传统超声波检查比较，由于电磁超声是在金属材料的表面激发，因此具有无需耦合剂、可非接触式、可应用于低温或高热环境、有利于自动化、易于激发各种超声检测波形等优点，并且具备传统超声波的特点，在国内外的无损检测中已经普遍的获得认可和广泛应用，发挥着越来越重要的作用。
1 电磁超声的工作原理[1]当置于工件表面的高频线圈通以高频电流时，根据电磁感应原理，高频线圈附近区域会产生一交变磁场，磁场在工件表面会感应出电流，即涡流I。
涡流在外界强磁场B作用下将产生机械力F。
工件表面质点受力产生机械振动，同时振动以波的形式传播出去，这就是电磁超声波的激发过程。
接收过程是激发过程的逆过程。
工件表面的机械振动在外界强磁场作用下，在线圈中产生感应电压，仪器通过接收处理电压的变化情况反映对工件的探测结果。
这种激发和接收的超声波的方法称为电磁超声。
图一电磁超声换能器结构2电磁超声换能器基本结构和效应电磁超声换能器主要由高频线圈、外加磁场、工件三部分组成[2]，如图一所示。
（1）用于提供外加强偏置磁场的磁铁。
（2）用于激发高频磁场的金属线圈。
（3）被测金属工件。
由于EMAT检测的工件材质的差别，产生的效应也有所不同。
电磁超声包含三种效应：洛伦兹力效应、磁致伸缩力效应、磁性力效应。
在非铁磁性材料中，例如铝合金、铜材料、钕材料中，洛伦兹力为主要效应。
通电线圈在工件集肤层感应出的涡流在外界静磁场作用下产生机械力，这种力就是洛伦兹力。
基于此力激发和接收电磁超声波的现象为洛伦兹力效应。
超声检查的原理是什么，有哪些优势1、超声检查的原理超声波探伤就是运用材料和其缺陷的声学性能差异，通过超声波传播波反射以及穿透时间的能量变化，对材料内部缺陷进行检验，属于一种无损检测。
脉冲反射法在垂直探伤时运用纵波，在斜射探伤时应用横波，有横波几纵波探伤。
通过仪器示薄屏，能够从横坐标了解声波传播时间，从横坐标了解回波信号幅度情况。
针对相同均匀介质，脉冲波的传播时间和声程之间的关系为正相关关系。
对此，可以结合缺陷回波信号判断缺陷是否存在；结合回波信号产生位置，明确缺陷到探测面的距离，从而有效定位缺陷；结合回波的幅度，能够掌握缺陷当量情况。
2、超声检查的优势在疾病的筛查、诊治中运用超声检查，具有较多的优势，如不会给患者带去伤害及痛苦，在检查过程中几乎没有不适感，且出结果速度较快，很多部位均可以运用超声检查，如消化系统、心脏、妇产科、骨骼等等。
对于行动不便的患者，可以为其提供便利，能够移动超声设备，在病床前进行疾病诊断。
超声检查没有辐射，适合一些情况特殊的患者，如孕妇。
可见，超声检查是实质脏器和含液器官检查的主要方式，成像速度较快，应用范围较为广泛，具有直观、便利的特点，能够重复、连续、动态的扫描，适合检查及诊断运动脏器。
此外，超声检查还有较多的优势，如快速、准确、无创伤、价格较低、无辐射等等。
B超是一个典型代表，其能够连续、动态检测脏器功能及运动情况，不会受到成像分局限制，能够追踪病变，发现腹部胀气病变问题，体检时一般是腹部检查首选，此外，还能呈现3D图像变化，价格较低，没有创伤和辐射，受到了很多患者的认可。
3、超声检查是否安全？超声波属于高频率声波，和X线、C T以及磁共振等检查手段来说，其没有电流和电磁辐射，且医学方面使用的超声波是低强度的，检查时间比较短，检查主要是围绕一些器官，通过非定点滑行检查，因此，对人体来说是安全、没有创伤的。
近些年来超声波检查技术得到了极大的发展，在胸腹式超声诊断、腹部、心血管疾病超声诊断中的特异性和敏感性得到了优化，由于便捷、安全，价格低，超声检查在临床中已经发展为诊断疾病的一个重要途径。
电磁超声无损检测及成像技术研究摘要：电磁超声无损检测及成像技术是一种结合电磁波和超声波的新型无损检测技术。
本文主要介绍了电磁超声无损检测及成像技术的原理、方法和应用，以及未来的发展方向。
关键词：电磁超声；无损检测；成像技术；应用一、引言无损检测技术是工业生产中一项重要的技术手段，可以对材料和结构进行非破坏性的检测。
目前，常用的无损检测技术主要包括超声、磁粉、液体渗透、射线等。
然而，这些传统的无损检测技术在一些特殊场景下仍然存在一定的局限性。
因此，开发一种新型的无损检测技术势在必行。
二、电磁超声无损检测及成像技术的原理电磁超声无损检测及成像技术是一种结合了电磁波和超声波的新型无损检测技术。
其原理是通过电磁波的照射和超声波的检测，获取被检测物体的声-电信号，从而实现对被检测物体的无损检测和成像。
具体来说，电磁超声无损检测技术的过程主要包括电磁源的辐射、被检测物体的反射和传感器的接收等三个主要环节。
三、电磁超声无损检测及成像技术的方法电磁超声无损检测及成像技术主要有两种方法，分别是自由场法和接触法。
自由场法是指在空气中对被检测物体进行扫描和成像，可以实现对被检测物体的全面检测，并且无需与被检测物体接触。
而接触法是指传感器直接贴附在被检测物体表面进行检测，可以获取到更精确的检测数据。
不同的方法适用于不同的检测需求，可以根据具体情况选择合适的方法。
四、电磁超声无损检测及成像技术的应用电磁超声无损检测及成像技术在工业生产中具有广泛的应用前景。
首先，电磁超声无损检测技术可以用于对金属材料的缺陷进行检测，如焊缝的缺陷、接头的断裂等。
其次，电磁超声无损检测技术还可以用于对混凝土结构的缺陷进行检测，如墙体的龟裂、梁的腐蚀等。
另外，电磁超声无损检测技术还可以用于医学领域，如对人体组织的病变进行检测。
五、电磁超声无损检测及成像技术的发展方向电磁超声无损检测及成像技术在未来的发展中还有很大的潜力。
首先，可以继续优化电磁超声无损检测仪器的性能，提高检测和成像的精确度和灵敏度。
电磁超声无损检测技术原理综述电磁超声无损检测技术是现代无损检测领域的一项较为先进的检测技术，作为无损检测技术家族中的年轻成员，电磁超声无损检测技术越来越受到社会各界的广泛关注，在各类无损检测任务中发挥出越来越重要的作用。
电磁超声无损检测检测技术的产生及发展，也很大程度上弥补了传统超声波无损检测技术在应用中的一些不足，极大提高了超声检测的精度，在技术应用的范围上也更加广泛。
1电磁超声无损检测技术原理简介电磁超声无损检测技术是在超声波无损检测技术基础上，将电磁耦合技术与之结合，通过电磁耦合方式来实现超声波的激发和接收。
其进行检测的主要原理与传统超声波检测技术的原理基本一致，主要是利用超声波的强大穿透能力以及良好的方向性，使超声波透入被检测部件中，当超声波遇到部件的结构底面，或是缺陷剖面时，会发生不同程度的反射，使超声波方向发生改变，通过对回传反射波的接收，以及对反射波特征的分析，进而判断被检测部件是否存在缺陷以及其缺陷的特征。
在传统的超声波无损检测过程中，为保证充分的声耦合，通常会使用水或机油等物质作为耦合介质，用以填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
而在电磁超声波检测技术的应用中，由于其采取了电磁耦合的方法，与被测部件不接触，因此也不再需要使用耦合剂。
电磁超声无损检测技术主要有以下特点：(1)电磁超声波形丰富，能够有效实现表面缺陷的准确检测。
(2)对被检测部件表面质量要求较传统超声波检测技术更低。
在检测时对于被测部件表面质量要求不高，也不需要进行特殊加工处理，即使是很粗糙的表面也可进行有效的探伤检测。
(3)非接触检测，无须耦合剂，适用范围更广。
(4)检测速度快，精度更高，发现自然缺陷能力更强。
2电磁超声无损检测技术在煤炭生产领域的应用煤炭生产的作业环境中往往存在着大量的粉尘、煤屑、煤泥等，这也使得煤矿生产的各类机械设备在运转中容易受到影响而加速磨损，使设备的运转负荷加大，如设备的部件本身存在着一定的缺陷，极有可能在恶劣工作条件下，导致缺陷的发展与扩大，影响到设备的正常运转，尤其一些关系到煤矿生产安全的设备部件，一旦出现严重的缺陷问题，将会导致煤矿生产安全受到极大威胁。
电磁超声无损检测技术概述电磁超声无损检测技术（Electromagnetic Acoustic Transducer，简称EMAT）是一种利用电磁感应原理和超声波技术进行材料和结构的无损检测方法。
相比传统的超声波无损检测技术，EMAT具有不需要直接接触被测物体、适用于高温、高压等特殊环境、能够同时实现检测和控制等优点。
本文将对EMAT技术的原理、应用以及发展前景进行介绍。
原理EMAT技术是通过在被测物体上施加交变电磁场来激发超声波的发射和接收，从而实现对材料和结构的无损检测。
其原理基于电磁感应和超声波相互作用的物理过程。
具体来说，EMAT设备由驱动系统和接收系统组成。
驱动系统通过交变电流产生交变磁场，这个磁场作用在被测物体上会导致表面电流的形成。
这个表面电流会与材料中的磁场相互作用，产生周期性的应力波。
当超声波经过被测物体时，它会被这些应力波散射或吸收，从而产生不同的信号反射回来。
接收系统通过检测这些反射信号，分析计算出物体的材料性质和结构状态。
应用EMAT技术在工业领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：管道和容器检测EMAT技术可以用于管道和容器的无损检测。
传统的超声波检测技术需要直接接触被测物体，在工业场景中操作起来非常困难。
而EMAT技术不需要直接接触被测物体，可以通过电磁感应的方式检测管道和容器的内部结构和损伤。
高温、高压环境下的检测传统的超声波检测技术往往受到高温、高压等特殊环境的限制。
而EMAT技术由于不需要直接接触被测物体，可以在高温、高压环境中进行无损检测，适用于石油、化工、核能等行业。
金属材料的缺陷检测EMAT技术可以用于金属材料的缺陷检测。
通过分析反射信号的特征，可以准确识别金属材料中的缺陷，如裂纹、腐蚀等。
这对保证金属结构的安全运行至关重要，可以预防事故的发生。
制造过程中的控制EMAT技术在制造过程中还可以用于实时监测和控制。
通过对反射信号的分析，可以实时检测材料的性质和结构，并对制造过程进行调整和优化，提高产品的质量和性能。
电磁超声无损检测的原理及其应用200字摘要：电磁超声(Electromagnetic Acoustic Transducer,以下简称EMAT)是无损检测领域出现的新技术，该技术利用电磁耦合方法激励和接受超声波。
与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。
在工业应用中，电磁超声正越来越受到人们的关注和重视。
其缺点为换能效率低，信号微弱，需要在检测中克服。
本文在相关资料的基础上，总结电磁超声无损检测的基本原理，并简单介绍该技术在工业领域的几种典型应用。
关键词：电磁超声；无损检测；工业应用1 引言无损探伤方法多种多样，常规的5种技术（超声、射线、渗透、磁粉、涡流）已经日趋成熟，在当今的工业应用中起着主导作用；另一方面，各种新技术、新方法不断涌现，例如全息、热成像、声振等。
它们以其物理性质及原理的特殊性，在一些场合发挥着重要功能，与常规方法相辅相成，电磁超声无损检测技术便是其中的一种。
2 电磁超声的原理和特点2.1超声波的工作原理超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。
具体工过程分为以下几个过程：a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；b. 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；c. 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；d. 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
一般来说，为保证充分的声耦合，在检测时需要有耦合剂（机油或水等）填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
2.2电磁超声的产生机理处于交变磁场中的金属导体，其内部将产生涡流，同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用，而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波，频率在超声波范围内的应力波即为超声波。
于此相反，由于此效应呈现可逆性，返回声压使质点的振动在磁场作用下也会使涡流线圈两端的电压发生变化，因此可以通过接收装置进行接收并放大显示。
我们把用这种方法激发和接收的超声波称为电磁超声。
在上述方法中，换能器已经不单单是通交变电流的涡流线圈以及外部固定磁场的组合体，金属表面也是换能器的一个重要组成部分，电和声的转换是靠金属表面来完成的。
电磁超声只能在导电介质上产生，因此电磁超声只能在导电介质上获得应用。
2.3电磁超声的基本结构由上所述，电磁超声检测装置主要由高频线圈、外加磁场、试件本身三部分组成，如图1所示。
图1，电磁超声基本结构值得一提的是，产生电磁超声的有两种效应，洛伦兹力效应和磁致伸缩效应。
如上图的高频线圈通以高频激励电流时就会在试件表面形成感应涡流，感应涡流在外加磁场的作用下会受到洛伦兹力的作用产生电磁超声；同样，强大的脉冲电流会向外辐射一个脉冲磁场，脉冲磁场和外加磁场的复合作用会产生磁致伸缩效应，磁致伸缩力的作用也会产生不同波形的电磁超声。
洛伦兹力和磁致伸缩力两种效应具体是哪种在起着主要作用，主要是由外加磁场的大小、激励电流的频率决定。
2.4电磁超声的特点相对于常规超声电磁超声具有以下特点：(1)非接触检测，不需要耦合剂，可透过包覆层等EMA T的能量转换，是在工件表面的趋肤层内直接进行得。
因而可将趋肤层看成是压电晶片，由于趋肤层是工件的表面层，所以EMA T产生的超声波不需要任何耦合介质。
(2)产生波形形式多样，适合做表面缺陷检测EMA T在检测的过程中，在满足一定的激发条件时，会产生表面波、SH波和Lamb波。
如果改变激励电信号频率满足一定公式，则声波能以任何辐射角θ向工件内部倾斜辐射。
即在其它条件不变的前提下，只要改变电信号频率，就可以改变声的辐射角，这是EMA T的又一特点。
由于这一特点的存在，可以在不变更换能器的情况下，实现波形模式的自由选择。
(3)适合高温检测随着国家在能源、动力企业的投入和发展，各种高温压力管道逐渐增多。
作为特种设备的压力管道，一旦出现事故，损失将非常严重。
对此，国家有相关政策法规强制检测，以实现最小的事故发生率。
这就使得高温压力管道检测成为一个急需解决的问题。
而电磁超声正是解决这个问题的最好选择。
电磁超声相对于常规超声一个最大的优点就是其非接触性。
热体在空间辐射的温度场是按指数衰减的，探头离检测试件表面每提离一段距离，其探头环境温度就有显著的下降，所以，电磁超声可以用于高温管道检测。
(4)对被探工件表面质量要求不高EMA T不需要与声波在其中传播的材料接触,就可向其发射和接收返回的超声波。
因此对被探工件表面不要求特殊清理,较粗糙表面也可直接探伤。
(5)检测速度快传统的压电超声的检测速度，一般都在10米/分钟左右，而EMA T可达到40米/分钟，甚至更快。
(6)声波传播距离远EMA T在钢管或钢棒中激发的超声波，可以绕工件传播几周。
在进行钢管或钢棒的纵向缺陷检测时，探头与工件都不用旋转，使探伤设备的机械结构相对简单。
(7)所用通道与探头数量少在实现同样功能的前提下，EMA T探伤设备所用的通道数和探头数都少于压电超声。
特别在板材EMA T探伤设备上就更为明显，压电超声要进行板面的探伤需要几十个通道及探头，而EMA T则只需要四个通道及相应数量的探头就可以了。
(8)发现自然缺陷的能力强EMA T对于钢管表面存在的折叠、重皮、孔洞等不易检出的缺陷都能准确发现。
上面都是有点，但同时，EMAT也有不可忽视的缺点：(1)它的换能效率要比传统压电换能器低20—40dB。
当然，这个缺点可以用精心设计与制造电子发射机与接收机、换能器来弥补。
(2)高频线圈与工件间隙不能太大。
线圈从工件表面每提高一个绕线波长的距离，声信号幅度就要下降107dB和96dB。
3 电磁超声的工业应用电磁超声的工业应用很多：可以应用于测厚，探伤，材料晶格结构检测，材料应力检测等。
3.1 EMAT测厚电磁超声测厚是电磁超声检测技术工业应用的一个重要方面。
可用于测厚的超声波有体波和SV 波。
通过检测超声波在试件中传播时延就可以折算出检测试件的厚度。
传统压电探头的测厚精度易受耦合介质的影响，故EMAT在此方面尤其独特优点。
EMA T测厚的关键是波模纯、声束窄、脉冲窄（但要有足够的幅度）及消除工件电、磁、声性能的变化对测量的影响。
由于EMAT采用垂直入射的横波，故纵向分辨力要比压电换能器高出一倍。
在这方面的典型应用是无缝钢管的检测。
在冶金工业中无缝钢管是由钢锭控制成形的，因此钢管壁厚的均匀程度是评定钢管质量的重要指标。
传统的检测方法是利用尺规测量钢管的头尾尺寸，因无法得知中间部分的数据，所以无法有效控制产品的质量。
应用电磁超声技术，通过测量钢管上不同位置的壁厚，得知其壁厚的均匀程度，从而为控制产品质量提供了一种可靠的检测手段。
3.2金属探伤金属探伤是无损检测领域中一个重要组成部分。
电磁超声技术通过观察缺陷的回波与物体底面的回波来确定物体中缺陷的位置和大小。
应用电磁超声的原理在被测物体(导体)中激发超声波。
此超声波就在被测物体中传播，当遇到声阻抗不同的物体时发生反射，利用涡流线圈来接收这个反射波，通过计量此超声波在物体中的传播时间，就可以计算出被测物体的厚度值及缺陷所在位置。
国内最早将电磁超声用于金属探伤研究的是北京钢铁研究总院的张广纯等。
他们通过发射机发射出大功率脉冲信号，在厚度为18mm的钢板中产生Lamb波检测缺陷。
发射机功率>50kW。
为消除检测的盲区，该技术采用了两个线圈同时进行检测。
航天工业总公司第二研究院研制了一套热钢板在线自动化电磁超声探伤系统。
系统采用电磁超声换能器在钢板中激发出体波，数十个探头同时在钢板上探伤。
可对500℃以下的钢板进行在线检测，可确定缺陷的类别、大小及位置，测量钢板厚度可达40mm。
3.3火车轮踏面裂纹的EMA动态检测当今高速列车在许多国家已成为人们出行的重要工具之一，火车的速度越来越快。
随着火车速度的不断提高，火车机车和车辆运行的安全性越来越引起人们的关注，对火车各个部分的性能、质量也提出了更高的要求。
火车车轮作为铁路机车及车辆的重要运动和承载部件，其质量优劣对保证火车的安全运行起着至关重要的作用，一旦引发事故，往往是灾难性的。
由于现有的车轮冶金制造技术不可能完全杜绝缺陷的产生;而在车轮的运行中，原有的冶金缺陷会不断扩展，同时新的裂纹还会不断产生，这些就使得车轮在出厂前及在使用过程中的探伤显得尤为必要。
在动态下监测车轮是否产生裂纹及其扩展情况是压电换能器难以解决的问题。
近年来，人们把注意力转向EMAT上来了。
德、美、日、加拿大、中国等国研究人员近年来相继开展了这方面的研究工作。
其方法是将小巧的EMAT嵌入钢轨中，用来激发和接收表面波。
当车轮从EMAT上驶过的一瞬间，声表面波以3000m/s的速度在车轮表面传几周，实现车轮踏面裂纹的动态监测。
利用电磁超声表面波动态检测车轮表面缺陷的原理如图2所示。
轨道一侧，将一对EMA T和传感器嵌入到一段特制的测量轨道中，两个EMA T之间的距离不能为车轮周长一半的整数倍。
当前进的车轮通过传感器时，传感器给系统发射信号，经过一小段延迟之后，系统分别激发两个EMAT，直接在车轮的踏面表面上激发出相向传播的两束表面波。
所激发出的声波束将沿着车轮踏面表面及近表面一定深度范围内沿周向自行传播，从而形成对踏面表面及近表面的全覆盖检测。
图2 电磁超声表面波探伤原理研究证明：采用低于0.5MHz的超声表面波，可以有效探出深度为1mm的踏面上和近踏面裂纹。
目前，国内外均研制出可以在火车车轮高速运行过程中探测其表面和近表面缺陷的电磁超声表面波探伤装置。
例如，中国钢铁研究总院用了一年时间，为马鞍山钢铁公司研制出一套车轮踏面电磁超声探伤装置。
这套装置采用510kHz的声脉冲频率，能探出踏面上1mm深、20mm长的人工缺陷，信噪比达到15dB以上。
3.4深冲金属板下γ值的EMA评价随着汽车工业、包装工业的迅猛发展，深冲金属薄板的需求量越来越大。
但深冲成型工艺对金属薄板的组织性能，尤其是各向异性要求很高.衡量各向异性的重要指标是γ值。
其定义是：薄板在单向拉伸情况下，试样宽度方向与厚度方向的真应变之比称为γ值。
它实际上反映板平面方向和厚度方向上金属流动的难易程度，也可以说是板抵抗厚度减薄和破裂的能力大小。
从上世纪80年代末，国外就集中了大量人力、财力开展了γ值的在线EMA评价研究工作。
研究开发出几种方法：例如在不同方向上用渡越时间法测sH波、Lamb波声速；用共振法测声速。
然后由声速算出弹性模量E，再由E值与γ值的相关关系求出γ值。
这方面的研究开发工作已成熟，进人了技术转让阶段。
4 结语本文简要介绍了电磁超声的基本原理及其在工业中的几种典型应用。
