[00839600]一种旋控式磁力可断的电磁超声测厚探头

电磁超声（Electromagnetic acoustic，简称EMAT），是无损检测领域出现的一种新技术。该技术利用电磁耦合方法激励和接收超声波。与传统的压电超声检测技术相比，它具有无需耦合剂、测量精度高、能实现非接触式测量等优点，对测量表面要求低、可适用于各种高温环境下的检测并且无需更换换能器，只需改变激励电信号的频率就可实现波型模式的自由转换。EMAT测厚技术是工业无损检测领域应用的一个重要方面。通过检测超声波在铁磁性工件厚度方向上传播的时延即可折算出铁磁性工件的厚度。由于EMAT测厚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。因此EMAT测厚技术可用于钢板及石油天然气管道等的检测。传统的电磁超声测厚探头利用磁性较强的永久磁铁产生激励磁场，因而即使在非工作状态下，探头对铁磁性工件仍然具有较强的磁吸附力。这导致检测人员将探头安放在铁磁性工件表面时必须小心翼翼，否则探头可能直接砸向铁磁性工件，造成探头的损坏。而且永磁铁的磁吸附力对检测人员在检测过程中沿铁磁性工件表面移动探头进行换位测量或检测完成后从铁磁性工件表面移除探头的操作均会带来不便。B. Dutton在其论文《A new magnetic configuration for a small in-plane electromagnetic acoustic transducer applied to laser-ultrasound measurements: Modeling and validation》中提出了一种利用一对极性相对的永磁铁相互靠近来增强磁场的方法，但他最终利用的是磁力线向四周发散的磁场，并没有对磁力线进行约束和引导，因而无法形成某一特定方向的主磁场，无法达到EMAT测厚所需的磁场强度要求。CN101706266A中公开了一种用于电磁超声换能器的脉冲电磁铁，采用脉冲电磁铁代替永久磁铁，可实现磁力的通断，然而，电磁铁在实际使用中容易对检测信号产生干扰，直接影响到检测精度。