本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利,本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。
本文件由全國無損檢測標準化技術委員會(SAC/TC56)提出并歸口。
本文件起草單位:中國特種設備檢測研究院、上海材料研究所、中北大學、清華大學、電子科技大學、廣東汕頭超聲電子股份有限公司超聲儀器分公司、武漢中科創(chuàng)新技術股份有限公司、合肥通用機械研究院有限公司、南昌航空大學。
本文件主要起草人:鄭陽、沈功田、周進節(jié)、張宗健、周俊峰、李素軍、藍麒、黃松嶺、李翔、詹紅慶、王子成、丁杰、朱雨虹、譚繼東、閻長周、石文澤。
1范圍
本文件規(guī)定了使用電磁超聲換能器激勵和接收超聲進行材料厚度測量的方法。
本文件適用于溫度范圍在-196℃~800℃之間的鋼材、有色金屬及其他采用電磁超聲換能器激發(fā)超聲的材料的測量。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅注日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其較新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證
GB/T12604.1無損檢測術語超聲檢測
GB/T27418測量不確定度評定和表示
GB/T34885無損檢測電磁超聲檢測總則
3術語和定義
GB/T12604.1、GB/T27418和GB/T34885界定的術語和定義適用于本文件。
4測厚原理、厚度值計算及測厚類型
4.1測厚原理
電磁超聲技術是通過電磁聲耦合換能的方式,實現(xiàn)超聲的激發(fā)與接收。電磁超聲的核心換能器件為磁鐵和線圈,基本工作原理如圖1所示。電磁超聲激發(fā)過程中,當置于被檢導電材料上方的線圈通以瞬態(tài)交變電信號時,被檢材料表面產(chǎn)生感應渦流,同時線圈感生出動態(tài)磁場。渦流區(qū)域材料在偏置磁場和動態(tài)磁場作用下受到洛侖茲力的作用。由于線圈中通過的是交變電流,感生的渦流也是交變的,從而渦流區(qū)域材料中各質(zhì)點受到的洛侖茲力也是交變的。這種交變作用力使材料表面質(zhì)點產(chǎn)生振動,如果交變的頻率是超聲頻段,則產(chǎn)生的振動表現(xiàn)為超聲振動,即在材料中激發(fā)出超聲。如果被檢材料是鐵磁性材料,除了交變的洛侖茲力,還存在交變的磁致伸縮力和磁化力,在三種力的共同作用下,引起材料表面質(zhì)點的超聲振動,從而產(chǎn)生超聲。電磁超聲接收過程是激發(fā)的逆作用過程。
電磁超聲測厚方法不是直接測量厚度,而是由超聲的傳播時間與速度的乘積求得被測對象厚度值。
傳播時間為超聲在被測對象厚度路徑上一次傳播的時間或多次往復傳播的時間差。
電磁超聲測厚方法的主要優(yōu)點及局限性參見附錄A。