一种简便的电磁超声测厚实现方法探究.pdf

一 种简便的电磁超声测厚实现方法探究 康宜华，等 一 种简便的电磁超声测厚实现方法探究 ResearchontheImplementationMethod ofaSimpleThicknessMeasurementMethodbyUsingEMAT 康 宜华 浍 君 饧 列矾徭 (华 中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，湖北 武汉 430074) 摘 要 ：针对电磁超声(EMAT)测厚中大功率脉冲电源和高灵敏度放大器等设计 困难的问题 ，提 出了使用压电超声仪来完成电磁超 声测厚功能的方法。该方法仅需要设计电磁超声探头和转换电路模块。通过试验确定了检测探头的参数以及磁化方式，并研制 了转 换器，实现了一种简易有效的电磁超声测厚功能。实践证明，该方法应用效果良好 ，具有很好的推广价值。 关键词 ：压电超声仪 电磁超声 检测探头 转换器 信噪比 中图分类号 ：TB551 文献标志码：A Abstract：InthicknessmeasurementusingEMAT，itisdifficulttodesignthelargepowerpulsepowersupplyandhighlysensitiveamplifier． Aimingattheseproblems，themethodofadoptingpiezoelectricultrasonicapparatustoaccomplishthefunctionofelectromagneticultrasonic thicknessmeasurementisproposed．With thismethod，only theelectromagneticultrasonicprobeand themoduleofconversion circuitare neededtodesign．TheparametersandmagnetizationmodeoftheinspectionprobearedeterminedthroughaseriesofexperimentsIandthe eonverterisdeveloped。asimpleand effectiveelectromagneticultrasonicthicknessmeasurementfunction isrealized．Practiceshowsthatthe methodoffersgoodapplicationeffectsandgoodpromotionvalue． Keywords：Piezoelectricultrasonicapparatus Electromagneticultrasonic Inspectionprobe Converter Noisesignalratio 0 引言 1 电磁超声探头优化设计 电磁超声技术是无损检测领域出现的一项新技术， 1．1 电磁超声测厚基本原理 国际上从20世纪60年代末便已开始进行这方面的研 电磁超声测量原理如图1所示。 究。我国对于电磁超声技术的研究始于20世纪70年 代，主要以北京冶金钢铁研究总院张广纯为代表 。 压 电超 电磁超声探头是通过电磁耦合方法产生和接收超 检测 声波，与常规压电超声探头相比，它具有精度高 、非接 触性 、无需耦合剂等优点 ，从而在工业 自动化壁厚连续 磁 超 测量中具有明显的优势 。。然而，电磁超声探头的 换能效率较低 ，需要设计大功率脉冲电源 ，同时， 图1 电磁 超声测厚原理 图 还必须设计高灵敏度滤波放大电路”’“ ，确保 回波 Fig．1 Principleofelectromagneticultrasonicthicknessmeasurement 信号具有较高的