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電磁超聲測(cè)厚儀工作原理電磁超聲測(cè)厚儀(EMAT)基于電磁超聲效應(yīng),通過非接觸方式激發(fā)和接收超聲波,利用聲波傳播時(shí)間差計(jì)算材料厚度。工作原理詳解?電磁超聲波的激發(fā)?電磁超聲測(cè)厚儀的核心是電磁聲換能器(EMAT),其通過以下步驟產(chǎn)生超聲波:?磁場(chǎng)與電流作用?:永磁鐵提供靜態(tài)磁場(chǎng),載流線圈通以高頻交流電,在金屬表面形成交變磁場(chǎng)。?洛倫茲力與振動(dòng)?:金屬表面的帶電粒子(如自由電子)在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用發(fā)生振動(dòng),帶動(dòng)晶格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生機(jī)械波(超聲波)。?波型多樣性?:可激發(fā)縱波、橫波或表面波,適應(yīng)不同材料檢測(cè)需求。?超聲波傳播與反射?超聲波沿被測(cè)材料厚度方向傳播,到達(dá)下表面后反射回上表面。反射波再次引發(fā)帶電粒子振動(dòng),通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)被探頭接收。?厚度計(jì)算?測(cè)量超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差 Δt,結(jié)合材料中聲速 v,通過公式 d=v?Δt/2d=v?Δt/2 計(jì)算厚度 d。技術(shù)優(yōu)勢(shì)?非接觸式檢測(cè)?:無需耦合劑,避免污染或損傷工件,適用于高溫(可達(dá)數(shù)百攝氏度)、粗糙或帶涂層表面。?適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境?:對(duì)表面涂層(如油漆)不敏感,可直接測(cè)量基材厚度。?多模式檢測(cè)?:支持多種超聲波模式,擴(kuò)展了應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)比傳統(tǒng)超聲波測(cè)厚儀傳統(tǒng)超聲波測(cè)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(shù)克服了這些限制,但僅適用于導(dǎo)電或鐵磁性材料(如金屬)。
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