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钢管探伤设备电磁超声（EMA）检测的优势与前景

电磁超声(EMA)检测钢管具有非接触、无须使钢管或传感器转动、能同时探出压电超声、涡流、漏磁探伤各自能探出的缺陷等优点，因此钢管缺陷的电磁超声检测具有重要的研究意义和应用价值。电磁场模型建立和求解的复杂性，使电磁超声无损检测定量分析难度大。电磁超声无损检测要实现从定性到定量的跨越，必须对电磁超声检测理论、探头设计、信号处理、可视系统及数据库等一系列问题进行深入研究以提高电磁超声无损检测水平。同时，新材料的应用及计算机模拟技术水平的发展极大地改善了电磁应用技术的实时应变能力，使其扩展到能够应用电磁计算技术对复杂系统进行、分析和综合、调整和优化、正求和逆求、预测和规划等。

钢管探伤设备超声探伤的发生和接收

声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。声波的发生可以用电动扬声器。超声是一种高频机械波。发生水下超声可用磁致伸缩换能器，而工业探伤用的高频超声，是通过压电换能器产生的。压电材料主要采用石英、钛酸钡等。这些材料为什么能发生超声波，是因为她们具有压电效应，可能将电振动转换成机械振动，也能将机械振动转换成电振动。

要使压电材料产生超声，可把它切成能在一定频率下共振的片子，这种片子叫做晶片。将晶片两面都镀上银，作为电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向产生伸缩，这样就把电震动转换成机械振动了。这种机械振动发生的超声，可传播到被检物中去。

反之，将高频机械振动传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片两电极之间就会产生频率与超声相等、强度与超声成正比的高频电压。这个高频电压可经放大、被检，并显示在示波屏上。这就是超声波的接收。

钢管探伤设备超声相控阵探头的历史

早在1959年，TOM B和HUGHES注册了一项超声波环形动态聚焦探头的，后来该技术被称为超声相控阵检测技术。20世纪60年代，相控阵的研究主要局限于实验室；60年代末70年代初，医学物理学者将该技术用于医学人体超声成像中。由于当时压电复合材料、微电子技术和计算机技术等的限制，该技术没有在工业领域中得到广泛应用。2000年后，随着压电复合材料、纳秒级脉冲信号控制、数据处理分析、软件技术和计算机模拟等多种技术在超声相控阵成像领域中的综合应用，超声相控阵检测技术得以迅速发展，并逐步应用于工业无损检测领域。

钢管探伤设备相控检测技术

在行业应用方面，相控阵技术在船舶海工行业中已得到业主和监造方的大力推荐并开始使用，比如烟台来福士的“蓝鲸1＃”项目在2015年已开始运用相控阵技术检测管对接焊缝。上海外高桥在建的“集装箱”船体检测已运用超声相控阵和超声波衍射时差法检测技术。随着标准、规范的不断推出,相关培训、人员考核制度的不断完善，相控阵技术一定会得到越来越广泛的应用。

从技术开发层面而言，当今相控阵的前沿技术是相控阵探头的开发。根据被检设备的材料、形状等特点，设计制作与之相适应的相控阵探头，再开发自动化的扫查装置以及相控阵检测仪，将这些技术结合起来就能将相控阵的作用发挥到大。