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電磁超聲測厚儀工作原理電磁超聲測厚儀(EMAT)基于電磁超聲效應,通過非接觸方式激發和接收超聲波,利用聲波傳播時間差計算材料厚度。工作原理詳解?電磁超聲波的激發?電磁超聲測厚儀的核心是電磁聲換能器(EMAT),其通過以下步驟產生超聲波:?磁場與電流作用?:永磁鐵提供靜態磁場,載流線圈通以高頻交流電,在金屬表面形成交變磁場。?洛倫茲力與振動?:金屬表面的帶電粒子(如自由電子)在磁場中受洛倫茲力作用發生振動,帶動晶格結構產生機械波(超聲波)。?波型多樣性?:可激發縱波、橫波或表面波,適應不同材料檢測需求。?超聲波傳播與反射?超聲波沿被測材料厚度方向傳播,到達下表面后反射回上表面。反射波再次引發帶電粒子振動,通過電磁感應轉換為電信號被探頭接收。?厚度計算?測量超聲波從發射到接收的時間差 Δt,結合材料中聲速 v,通過公式 d=v?Δt/2d=v?Δt/2 計算厚度 d。技術優勢?非接觸式檢測?:無需耦合劑,避免污染或損傷工件,適用于高溫(可達數百攝氏度)、粗糙或帶涂層表面。?適應復雜環境?:對表面涂層(如油漆)不敏感,可直接測量基材厚度。?多模式檢測?:支持多種超聲波模式,擴展了應用場景。對比傳統超聲波測厚儀傳統超聲波測厚儀需耦合劑(如油或水)傳遞聲波,且受限于表面平整度。電磁超聲技術克服了這些限制,但僅適用于導電或鐵磁性材料(如金屬)。
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