电磁超声的数值模拟方法

电磁超声检测技术由于无需媒介以及与被测物体非接触,不但可提高检测效率,而且可将超声检测技术的应用扩展到高温、高速和在线检测。根据电磁超声传感器的工作原理,建立了基于有限元的电磁超声无损检测数值分析方法,开发了相应的计算程序,验证了其有效性。应用开发的电磁超声数值模拟程序,研究了不同激励方式对电磁超声波的影响,得到了相应超声波在均匀各向同性金属介质中的传播过程。该计算方法和程序为实际电磁超声检测中缺陷的定量和探头优化提供了手段。     

采用导波杆方式超声检测高高压管道壁厚的方法

为了测量高温高压的管道壁厚,将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位。导波杆端部采用风冷或水冷,使端部温度降低,直到可以使用常规的超声波探头及耦合剂进行测厚。讨论了测厚系统温度与声速的关系及测量数据的修正方法,以不锈钢材料为例;对焊接导波杆的圆平板、直管及弯管试件进行了测量和修正,测量结果与壁厚实际值能较好地吻合。     

电磁超声技术在焊缝检测中的应用

电磁超声技术利用洛伦兹力或磁致伸缩原理在金属或磁性材料中激发出超声波,它是一种超声无损检测新技术。相对于其他无损检测技术而言,电磁超声具有所有的超声检测的优势。声波的激发发生在材料的表面而不是在传感器内部。所以它与传统的基于压电换能器的超声检测相比,具有无需耦合剂、可非接触、可适用于超低温或超高温环境、有利于工业自动化以及可方便有效地实现横波检测及导波检测等优势。Innerspec Technologies公司致力于电磁超声技术的研发和应用,在近十几年中开发了150多台工业在线电磁超声检测系统,广泛应用于钢铁、汽车制造、石油天然气管道和压力容器等领域。作为一种超声波技术,电磁超声可以应用于各种厚度测量、缺陷检测以及材料表征。举例讨论了电磁超声在焊缝检测中的应用。第一个应用是利用导波对激光拼焊板的检测。第二个应用是电阻焊钢管的在线检测。利用沿着周向传播的超声导波对焊缝进行检测,克服了由于焊缝位置偏转对传统超声焊缝检测设备带来的困难。第三个应用是水平横波以及多通道电磁超声相控阵技术实现奥氏体不锈钢焊缝的检测。     

电磁超声不同线圈选型数值模拟分析

电磁超声是近几年迅速发展的一种新兴无损检测技术,与常规超声相比具有非接触、无需耦合、适于高温检测、易于激发各种超声波形等优点.因此,本文基于数值模拟方法研究了不同线圈结构对电磁超声技术的影响,确定在本文研究条件下最佳线圈类型.     

ASTM E1774-96电磁超声换能器(EMAT)标准导则

前言　概要——超声技术在无损评价文献中已经充分确立其地位 ,超声波的产生起初主要是通过一些形式的电能到机械能的转换而实现的 ,通常是压电效应。但这种产生超声波很有效的方法有一个缺点 ,就是通常要求有一种液体做机械耦合介质以便超声波能顺利进入被检材料 ,耦合剂的使用通常需要将被检材料浸入液体或在被检材料表面覆盖一液体薄层。原理——电磁超声不需要与声波在其中传播的材料接触 ,就可向其发射并接收返回的超声波 ,但使用电磁超声检测的材料必须具有导电性或铁磁性 ,或导电性和铁磁性都具有。电磁超声换能器作为一种超声发射器…     

超声波自动爬壁系统在大型储罐壁厚检测中的应用

介绍一种罐壁自动超声波测厚系统.采用永磁吸附方式将四轮驱动小车吸附在罐壁,采用橡胶轮式超声波探头进行测厚,无需耦合剂.小车爬行时,系统自动测量并存储罐壁厚度数据.分析厚度数据时,按不同层板厚设置安全厚度,对测得数据进行厚度识别.试验结果表明该方法与一般方法测厚结果吻合,具有推广使用价值.     

管道高温定点测厚技术

管道高温定点测厚过程中存在测量数据偏大以及耦合剂选用不当引起的无法读数的问题。通过高温定点测厚试验研究,将试验数据以温度与该温度下测厚所调整后的声速进行线性回归,得出高温测厚的温度一声速线性方程。该方程用于管道高温定点测厚,测量数据准确,方法简便,有效解决了测量数据偏大的问题。此外,通过试验,研究了高温耦合剂的性能,筛选出高温状态下性能稳定的高温耦合剂。     

用于无损检测的电磁超声换能器研究进展

电磁超声换能器(EMAT)是一种通过电磁耦合方法产生和接收超声波的换能器。由于EMAT具有非接触性、无需耦合剂等优点,受到广大无损检测与评估工作者的广泛关注。从物理原理出发,介绍了EMAT过程数学建模、装置设计以及工程应用等方面的研究现状,并对其发展趋势作出了展望。     

罐壁超声成像测厚系统的设计

介绍超声扫描成像技术在罐壁测厚中的应用。测厚系统采用多通道探头、PCI总线超声波界面卡和网络数据传输技术。这些技术的应用,提高了系统检测效率、检测速度、稳定性和可靠性。实际应用表明,该系统能进行100%壁厚测量,同时能满足检测精度和生产速度的要求。     

高温工业管道超声测厚系统

通过分析声速在高温管道壁厚方向上的不均匀性以及壁温和壁厚对超声测厚的影响,研制了一套高温工业管道超声测厚系统,将试验得出的温度-厚度-声速之间的两维函数关系v=f(t,H0)嵌于所研制的高温测厚仪内。该方法与现场使用的便携式测厚仪结合在一起,能够根据壁温及壁厚快速进行数据转换获得校核过的声速,从而修正测厚数据,精度大为提高。     

基于电磁超声表面波干涉增强的钢板表面检测

电磁超声检测在具有非接触优势的同时,存在换能效率低、信号噪声大的不足。利用电磁超声无需耦合剂对声波传播无干扰的特点,研究了基于声波干涉增强的钢板表面缺陷超声检测方法。在制作了一种用于扫查检测的电磁超声表面波传感器的基础上,搭建了相应的试验平台,对钢板表面人工刻槽进行了检测。试验结果表明:当传感器与刻槽满足一定的位置关系时,超声信号将增强10%~20%。利用此现象进行缺陷评判,可避免分析相对较弱的缺陷回波,为电磁超声检测技术的应用提供了一种新方法。     

输油管道自校正超声波在线监测系统

超声波测厚是维护管道安全性的重要无损检测技术,其测量原理是利用超声波脉冲反射法在线监测石油管道的厚度和腐蚀情况.超声波脉冲反射法测厚的精度主要依赖于声速,而声速受环境温度的影响较大,故对超声波在固体中的传播速度和温度关系进行了大量的试验,在这些研究的基础上,提出了温度与声速的神经网络误差补偿模型和线性回归误差补偿模型....     

炼油装置高温管道测厚

主要阐述了高温管道测厚中测厚点的选择、测厚点保温设计、耦合剂的评选及高温测厚探头支架的研制及测厚数据的管理。通过试验,评选出了用于不同温度范围的高温耦合剂,研制了一种用于高温管道测厚的探头辅助支架,另外还研制出了一套数据管理软件,便于管理人员及时更换和维修管理。提高了测厚准确性及工作效率,避免了重大事故发生。     

Enhancement of signal amplitude of surface wave EMATs based on 3-D simulation analysis and orthogonal test method

The amplitude of an ultrasonic signal generated by electromagnetic acoustic transducers (EMATs) is typically low when compared to those generated by contacting transducers, which restricts the application of EMATs in the fields of nondestructive testing and nondestructive evaluation. The transmission process of a surface wave EMAT is studied, based on a previously established 3-D model, with the aim of enhancing the amplitude of ultrasonic waves generated by the EMAT. The effect of changing various EMAT parameters on the surface wave is investigated, by utilizing the orthogonal test method. Results indicate that after optimization, the signal amplitude of the EMAT has increased by 25.2%.     

电磁超声传感器检测不同材质钢管的试验研究

通过试验确定了不同材质钢管的磁致伸缩曲线，得到了不同材质钢管缺陷检测的电磁超声传感器（EMAT）直流电磁铁的励磁电流与超声波幅值的关系，确定了最佳励磁电流，并得出其变化规律与磁致伸缩曲线变化趋势一致的结论。为电磁超声传感器设计和开发提供了依据。     

圆管中的超声导波

对圆管中超声导波及其在无损检测中的应用作了介绍,并给出了若干实验结果。超声导波技术不需要像常规超声检测中那样移动换能器进点探测,因而可大大提高管道的检测效率。     

工业管道系统的导波监测(英文)

许多管道和管道系统从外部仅为部分可达甚至完全不可达,如独立管道、水下管道或埋地管道。因此,如果不解决独立问题或去除管道覆盖物,就无法实现管道裂纹或腐蚀的检测,然而解决可达问题或去除覆盖物时需要花费不菲的费用甚至根本不能实现。由此对长距离检测系统产生了需求。对于光杆和管的局部腐蚀检测,业界已经研制成功了基于超声的检测系统[1-3]。然而,目前由于外形尺寸以及费用等,这些系统并不适用于以SHM为目的的检测。为了完成用大量探头单元涵盖一个完整的产业厂房的检测,有必要研发新型的检测硬件、探头技术以及数据评估技术。