第四节 电磁超声
电磁超声无损检测的原理及其应用
电磁超声无损检测的原理及其应用电磁超声无损检测（Electromagnetic Acoustic Testing, EMAT）是一种无需使用传统的耦合介质（如水或液体）来传输超声波的方法。
它主要利用电磁感应原理，结合材料的电磁性质，实现材料的检测。
电磁超声无损检测的原理是利用了磁控制超声波生成和接收。
当电流通过线圈时，它会产生一个交变磁场。
在存在交变磁场的情况下，如果材料是导电材料，磁场就会感应出涡流。
涡流在材料中产生耗散，从而导致材料局部温度的上升。
当涡流与材料界面处有超声波传播时，超声波会被热膨胀效应产生的热波所表面耦合，从而发生辐射声波。
这样就可以通过磁控制超声波的辐射和接收来检测材料的状态。
1.金属材料的缺陷检测：电磁超声无损检测可以用来检测金属材料中的缺陷，如裂纹、腐蚀等。
通过波束聚焦技术，可以对材料内部进行高分辨率的检测。
与传统的耦合超声检测相比，电磁超声无需使用耦合介质，能够更好地适应复杂几何形状的材料。
2.管道的检测：电磁超声无损检测可以应用于管道的检测。
在管道内表面涂覆电磁超声薄膜或埋设电磁超声传感器，可以检测出管道中的缺陷和腐蚀情况。
这对于防止管道爆裂、泄露等问题具有重要意义。
3.铁路轨道的检测：电磁超声无损检测可以用于铁路轨道的检测。
通过在轨道上安装电磁超声传感器，可以实时检测轨道的变形、裂纹等缺陷，及时进行维修和保养，确保铁路的安全运行。
4.混凝土结构的检测：电磁超声无损检测可以用于混凝土结构的健康监测。
通过在混凝土结构表面激发电磁超声波，并接收散射和透射的信号，可以检测到混凝土中的缺陷和裂纹，提前预警可能发生的结构问题。
5.材料的杂质检测：电磁超声无损检测可以用于材料中杂质的检测。
例如，在铸造过程中，若有金属杂质混入，可以使用电磁超声无损检测方法进行快速检测，以防止产品质量问题。
总的来说，电磁超声无损检测由于其无需使用耦合介质、能够适应复杂几何形状的材料等优点，被广泛应用于各个领域的材料检测中。
电磁超声的工作原理
电磁超声的工作原理
电磁超声是一种结合了电磁感应和超声技术的非接触式检测方法。
它的工作原理基于以下几个方面：
1. 电磁感应：电磁超声利用电磁感应原理，通过在被测物体表面施加交变磁场，产生感应电流。
这个交变磁场可以由电磁线圈或磁铁产生。
当感应电流通过被测物体时，会在物体内部产生一个交变磁场。
2. 超声波传播：在被测物体内部，电磁超声通过超声波的传播来检测物体的性质和缺陷。
超声波是一种机械波，它可以在固体、液体和气体中传播。
当超声波遇到物体内部的界面或缺陷时，会发生反射、散射和透射，这些现象可以被接收器捕捉到。
3. 接收和分析：电磁超声系统使用接收器来接收被测物体内部的超声波信号。
接收器可以是电磁感应线圈或压电传感器。
接收到的信号经过放大和滤波等处理后，可以通过算法和信号处理技术进行分析和解释。
根据接收到的信号特征，可以判断物体的性质、缺陷的位置和大小等信息。
总的来说，电磁超声利用电磁感应产生感应电流，通过超声波的传播和接收来检测物体的性质和缺陷。
它具有非接触、高灵敏度和高分辨率等优点，在材料科学、医学和工业领域有广泛的应用。
铁路轮轴电磁超声探伤
3 磁粉
裂纹或缺陷旳显示是否清楚和作为媒质旳磁粉有 很大旳关系。假如磁粉没有良好旳导磁率，或者 粒度过大，就不易或不能被漏磁通所吸引，所以， 显示就不清楚。所以对探伤旳磁粉要求是：导磁 率高，质地纯净，粒度适中，不混合粘土和固定 碳等非磁性氧化物质。常用磁粉旳化学成份为可 溶铁含量68.00％～73.00％，化合碳含量不大于 0.20％。干法探伤时，用于车轴探伤旳磁粉粒度 为100～200目（使用原则铜丝筛筛选）。湿法探 伤是，用于车轴探伤旳磁粉粒度为不大于320目。
斜探头合用范围
使用斜探头时，超声波要经过有机玻璃 块，还要被有机玻璃表面发射，其强度要 减弱诸多，敏捷度要有所下降，所以只有 在不能用直探头时才用斜探头。对车轴轮 座部分探伤时，可采用入射角为7°、8°、 9°旳斜探头在轴端探测，也可用入射角为 30°、40°、50°旳斜探头在轴颈或轴身 上探测
三 轮对超声波探伤工艺
四 探伤工艺
轮轴、轮对、车轴磁化前，喷淋装置应对探伤部 位表面（不退轴承内圈时涉及内圈表面）自动喷 淋磁悬液，磁悬液应做到缓流、均匀、全方面覆 盖探伤部位。夹紧（周向磁轭）装置夹紧车轴时， 两磁轭应与车轴旳两端面（或轴承前盖、密封座） 接触良好，预防打火现象。磁化时，周向磁化电 流和纵向磁化电流应符合要求。探伤部位旳紫外 辐照度、白光照度符合要求。磁化结束后，应标 出每个探伤部位转动检验旳“起始”标识，确保 转动检验一周以上。
五 退磁
轴承零件探伤结束，良好轴承零件应须逐 件进行退磁处理。轴承零件退磁后，应逐 一进行剩磁检验，其剩磁不超出 0.3 mT(3Gs)为合格。未经探伤旳轴承零件应全 部进行残磁检验，残磁超标者应做退磁处 理。
六 探伤统计
轴承零件探伤后，探伤人员应填写或 打印下列记录：填写或打印《车辆滚动轴 承零件磁粉探伤记录》(车统-53B)”并签 章。无轴箱双列圆锥滚子轴承外圈探伤后 还应在滚动轴承检测组装记录单上签章。 探伤发既有裂纹旳轴承零件，应详细填写 或打印《车辆滚动轴承零件磁粉探伤发现 裂纹记录》（车统-52B），注明裂纹情况， 参加鉴定旳人员应在记录上签章。填写探 伤记录应做到字迹清晰，干净整齐，不错
电磁超声及其在无损检测中的应用
电磁超声及其在无损检测中的应用摘要：电磁超声（EMAT）是无损检测领域的一种新兴技术。
电磁超声测量精度高、无需接触、不需要耦合剂的特点，使其特别适合于高温和移动的无损检测。
同时电磁超声容易激发各种超声波型。
所有这些优点，越来越受到人们的关注。
关键词：电磁超声；非接触；高温检测；电磁测厚目前无损检测的重要性已经得到各行业的广泛认识，检测方法越来越多。
电磁超声无损检测技术便是其中的一种。
和传统采用压电换能器的传统超声波检查比较，由于电磁超声是在金属材料的表面激发，因此具有无需耦合剂、可非接触式、可应用于低温或高热环境、有利于自动化、易于激发各种超声检测波形等优点，并且具备传统超声波的特点，在国内外的无损检测中已经普遍的获得认可和广泛应用，发挥着越来越重要的作用。
1 电磁超声的工作原理[1]当置于工件表面的高频线圈通以高频电流时，根据电磁感应原理，高频线圈附近区域会产生一交变磁场，磁场在工件表面会感应出电流，即涡流I。
涡流在外界强磁场B作用下将产生机械力F。
工件表面质点受力产生机械振动，同时振动以波的形式传播出去，这就是电磁超声波的激发过程。
接收过程是激发过程的逆过程。
工件表面的机械振动在外界强磁场作用下，在线圈中产生感应电压，仪器通过接收处理电压的变化情况反映对工件的探测结果。
这种激发和接收的超声波的方法称为电磁超声。
图一电磁超声换能器结构2电磁超声换能器基本结构和效应电磁超声换能器主要由高频线圈、外加磁场、工件三部分组成[2]，如图一所示。
（1）用于提供外加强偏置磁场的磁铁。
（2）用于激发高频磁场的金属线圈。
（3）被测金属工件。
由于EMAT检测的工件材质的差别，产生的效应也有所不同。
电磁超声包含三种效应：洛伦兹力效应、磁致伸缩力效应、磁性力效应。
在非铁磁性材料中，例如铝合金、铜材料、钕材料中，洛伦兹力为主要效应。
通电线圈在工件集肤层感应出的涡流在外界静磁场作用下产生机械力，这种力就是洛伦兹力。
基于此力激发和接收电磁超声波的现象为洛伦兹力效应。
电磁超声的特点
电磁超声具有以下特点(1) 非接触检测，不需要耦合剂，可透过包覆层等EMAT的能量转换，是在工件表面的趋肤层内直接进行得。
因而可将趋肤层看成是压电晶片，由于趋肤层是工件的表面层，所以EMAT 产生的超声波不需要任何耦合介质。
(2) 产生波形形式多样，适合做表面缺陷检测EMAT在检测的过程中，在满足一定的激发条件时，会产生表面波、SH波和Lamb波。
如果改变激励电信号频率满足一定公式，则声波能以任何辐射角θ向工件内部倾斜辐射。
即在其它条件不变的前提下，只要改变电信号频率，就可以改变声的辐射角，这是EMAT的又一特点。
由于这一特点的存在，可以在不变更换能器的情况下，实现波形模式的自由选择。
(3) 适合高温检测随着国家在能源、动力企业的投入和发展，各种高温压力管道逐渐增多。
作为特种设备的压力管道，一旦出现事故，损失将非常严重。
对此，国家有相关政策法规强制检测，以实现最小的事故发生率。
这就使得高温压力管道检测成为一个急需解决的问题。
而电磁超声正是解决这个问题的最好选择。
电磁超声相对于常规超声一个最大的优点就是其非接触性。
热体在空间辐射的温度场是按指数衰减的，探头离检测试件表面每提离一段距离，其探头环境温度就有显著的下降，所以，电磁超声可以用于高温管道检测。
(4) 对被探工件表面质量要求不高EMAT不需要与声波在其中传播的材料接触,就可向其发射和接收返回的超声波。
因此对被探工件表面不要求特殊清理,较粗糙表面也可直接探伤。
(5) 检测速度快传统的压电超声的检测速度，一般都在10米/分钟左右，而EMAT可达到40米/分钟，甚至更快。
(6) 声波传播距离远EMAT在钢管或钢棒中激发的超声波，可以绕工件传播几周。
在进行钢管或钢棒的纵向缺陷检测时，探头与工件都不用旋转，使探伤设备的机械结构相对简单。
(7) 所用通道与探头数量少在实现同样功能的前提下，EMAT探伤设备所用的通道数和探头数都少于压电超声。
特别在板材EMAT探伤设备上就更为明显，压电超声要进行板面的探伤需要几十个通道及探头，而EMAT则只需要四个通道及相应数量的探头就可以了。
电磁超声原理
电磁超声原理
电磁超声是一种非接触式的无损检测技术，它利用电磁感应原理和超声波传播原理，对材料内部的缺陷进行检测。
电磁超声技术具有高灵敏度、高分辨率、高可靠性等优点，被广泛应用于航空、航天、汽车、电力、石油等领域。
电磁超声技术的原理是利用电磁感应原理和超声波传播原理相结合。
当电磁波通过材料时，会在材料内部产生感应电流，这些感应电流会产生磁场，进而影响超声波的传播。
当超声波通过材料时，会受到材料内部缺陷的反射和散射，这些反射和散射会影响电磁波的传播。
通过对电磁波和超声波的相互作用进行分析，可以确定材料内部的缺陷位置、形状、大小等信息。
电磁超声技术可以分为电磁超声检测和电磁超声成像两种形式。
电磁超声检测是利用电磁超声技术对材料内部的缺陷进行检测，可以检测出裂纹、夹杂、气孔等缺陷。
电磁超声成像是利用电磁超声技术对材料内部的缺陷进行成像，可以得到缺陷的三维形态和位置信息。
电磁超声技术的应用范围非常广泛。
在航空、航天领域，电磁超声技术可以用于检测飞机发动机叶片、涡轮叶片等关键部件的缺陷，确保飞机的安全飞行。
在汽车领域，电磁超声技术可以用于检测汽车发动机、变速器等关键部件的缺陷，确保汽车的安全行驶。
在电力领域，电磁超声技术可以用于检测电力设备的缺陷，确保电力设备的正常运行。
在石油领域，电磁超声技术可以用于检测油井套管、油管等关键
部件的缺陷，确保石油生产的安全和高效。
总之，电磁超声技术是一种非常重要的无损检测技术，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，电磁超声技术将会得到更加广泛的应用和发展。
电磁超声定位技术的研究与应用
电磁超声定位技术的研究与应用随着科技的不断进步和发展，越来越多的新技术被应用到了各个领域中。
其中，电磁超声定位技术是一种比较先进和有效的技术，该技术利用了电磁和超声波的物理原理，通过测量物体的电磁和超声信号，可以精确的确定目标物体的位置和方向。
本文将介绍电磁超声定位技术的研究和应用，并探讨其在医学、工业和航天等领域的前景。
一、电磁超声定位技术的研究电磁超声定位技术是一种集电磁学和超声学于一体的技术，可以同时测量物体的电磁和超声信号，从而确定物体的位置和方向。
这种技术的本质是借助电磁场与超声波在介质中的传播规律，通过综合处理电磁和超声信号，准确、快速地获取目标物体的位置信息。
在电磁超声定位技术的研究过程中，主要需要解决的问题包括电磁干扰、超声反射和散射问题等。
为了提高测量准确度，需要对系统的信号分析、模型构建和信号处理等方面进行深入研究。
同时，还需要对设备的硬件结构和软件算法进行优化，以达到更好的性能和效果。
二、电磁超声定位技术在医学中的应用在医学领域中，电磁超声定位技术被广泛运用于肝脏、心脏、肺部等部位的手术操作中。
通过利用电磁超声定位技术，可以精确定位目标组织或器官，准确切除病灶或进行针刺等治疗，从而提高手术成功率和病人的生存质量。
此外，电磁超声定位技术还可以用于医学影像的诊断、评价和治疗规划等方面。
通过对医学图像进行分析和处理，可以提高对疾病的诊断准确度和治疗效果，为医学院校的教学和研究提供了重要的技术基础。
三、电磁超声定位技术在工业中的应用在工业生产中，电磁超声定位技术可广泛应用于非破坏性检测中。
通过利用该技术的高精度和高灵敏度，可以检测物体内部的缺陷、裂纹、杂质等问题，从而保证产品质量和生产安全。
此外，电磁超声定位技术还可以应用于无损检测、结构健康检测等领域。
利用这种技术，可以实时监测和检测设备或工程结构的运行状态，从而及时发现问题并采取相应措施，提高生产效率和安全性。
四、电磁超声定位技术在航天中的应用在航天领域中，电磁超声定位技术也有着广泛的应用。
电磁超声无损检测的原理及其应用
电磁超声无损检测的原理及其应用200字摘要：电磁超声(Electromagnetic Acoustic Transducer,以下简称EMAT)是无损检测领域出现的新技术，该技术利用电磁耦合方法激励和接受超声波。
与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。
在工业应用中，电磁超声正越来越受到人们的关注和重视。
其缺点为换能效率低，信号微弱，需要在检测中克服。
本文在相关资料的基础上，总结电磁超声无损检测的基本原理，并简单介绍该技术在工业领域的几种典型应用。
关键词：电磁超声；无损检测；工业应用1 引言无损探伤方法多种多样，常规的5种技术（超声、射线、渗透、磁粉、涡流）已经日趋成熟，在当今的工业应用中起着主导作用；另一方面，各种新技术、新方法不断涌现，例如全息、热成像、声振等。
它们以其物理性质及原理的特殊性，在一些场合发挥着重要功能，与常规方法相辅相成，电磁超声无损检测技术便是其中的一种。
2 电磁超声的原理和特点2.1超声波的工作原理超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。
具体工过程分为以下几个过程：a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；b. 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；c. 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；d. 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
一般来说，为保证充分的声耦合，在检测时需要有耦合剂（机油或水等）填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
2.2电磁超声的产生机理处于交变磁场中的金属导体，其内部将产生涡流，同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用，而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波，频率在超声波范围内的应力波即为超声波。
电磁超声Electromagne...
摘要电磁超声（Electromagnetic Acoustic Transducer，EMAT）是无损检测领域出现的新技术，以其精度高、不需要耦合剂、非接触、适合于高温检测、移动检测和相控阵操作，以及容易激发各种超声波型等优点，正越来越受到人们的关注和重视。
其缺点为换能效率低，信号微弱，需要在检测中克服。
论文首先在论述多年来电磁超声技术发展和应用，总结前人研究成果的基础上，对EMAT的电-声换能机理进行了探讨，分析了洛仑兹力、磁性力和磁致伸缩力产生电磁超声的理论基础，并与压电超声进行了比较，设计电磁超声检测系统的方案，并对其关键的阻抗匹配进行了研究，指出了阻抗匹配的重要性，给出了一种有效的阻抗匹配方法。
其次通过设计电磁超声接收实验，对多种条件下实验结果的比较与分析，实验中电磁超声信号出现位置与理论计算值差别较小，表明接收到的信号是电磁超声信号。
最后在电磁超声激励实验中，设计电磁超声线圈，通过对电磁超声线圈、偏置磁场、被测体和阻抗匹配网络进行合理的组合，利用回折线圈在铝中激励出表面波、板波、垂直偏振横波，在不锈钢铝板中激励出板波，利用平面螺旋线圈在铝块中激励出体波，从而实现了电磁超声的激励和接收，为下一步实验和仪器开发奠定了基础。
如果选择合适的超声波模式，将产生电磁超声诸因素进行合理组合，并进行合理的阻抗匹配，精度达到了检测实际应用要求，电磁超声便能应用于实际检测中。
由于电磁超声固有的优点，电磁超声检测具有广泛的应用前景。
关键词：电磁超声阻抗匹配超声波无损检测AbstractElectromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) is a global leading technology in the field of non-destructive testing (NDT). The features of EMATs, such as high accuracy, contactlessness, need-no-couplant, make them particularly suitable for the nondestructive inspection under high temperature, moving objects and phased-array-controlled operation. They also can easily generate ultrasonic waves at different modes. All these merits make them attract more and more attention from researchers. However, EMATs also have their blemishes, such as low transduction efficiency resulting in weak signal, which should be overcome during inspection.Firstly，based on the review of EMAT technology development history and its application actuality, this thesis discusses the mechanism of electro-acoustic transduction phenomenon of an EMAT, analyses theoretical basis of ultrasonic generation with EMAT due to Lorentz force, magnetization force and magnetostriction force. EMAT has been compared with piezoelectric acoustic transducer in this thesis. This thesis discusses the impedance matching technology which has an important effect for EMAT and introduces a method of designing EMAT testing system. Secondly，an EMAT receiving experiment is designed in the dissertation and it is showed that experimental data approximated to the calculation are assuredly generated by EMAT. Lastly，EMAT ultrasonic generation in different specimens have also been experimentized, after EMAT coil designed, impedance networking matched and bias magnetic field chosen. Rayleigh wave, Lamb wave and shear vertical wave can be generated in aluminum specimens and Lamb wave can be generated in stainless steel specimen with meander-line coil EMAT. It is also showed that the spiral pancake EMAT can generate bulk wave in aluminum specimens. Ultrasonic generation and reception with EMAT has been achieved by experiments in this dissertation and it can be referenced to next experiments and instrument development.If the appropriate mode of ultrasonic is chosen, the proper elements of EMAT are assembled, the impedance networking is well matched, the precision of EMAT is suitable, the EMAT technology will be applied to the actual inspection. Because of the inherent advantages of EMAT, EMAT testing technology has a bright application future.Keywords: EMAT, Impedance Matching, Ultrasonic, Non-Destructive Testing独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
电磁超声无损检测技术原理综述
电磁超声无损检测技术原理综述电磁超声无损检测技术是现代无损检测领域的一项较为先进的检测技术，作为无损检测技术家族中的年轻成员，电磁超声无损检测技术越来越受到社会各界的广泛关注，在各类无损检测任务中发挥出越来越重要的作用。
电磁超声无损检测检测技术的产生及发展，也很大程度上弥补了传统超声波无损检测技术在应用中的一些不足，极大提高了超声检测的精度，在技术应用的范围上也更加广泛。
1电磁超声无损检测技术原理简介电磁超声无损检测技术是在超声波无损检测技术基础上，将电磁耦合技术与之结合，通过电磁耦合方式来实现超声波的激发和接收。
其进行检测的主要原理与传统超声波检测技术的原理基本一致，主要是利用超声波的强大穿透能力以及良好的方向性，使超声波透入被检测部件中，当超声波遇到部件的结构底面，或是缺陷剖面时，会发生不同程度的反射，使超声波方向发生改变，通过对回传反射波的接收，以及对反射波特征的分析，进而判断被检测部件是否存在缺陷以及其缺陷的特征。
在传统的超声波无损检测过程中，为保证充分的声耦合，通常会使用水或机油等物质作为耦合介质，用以填充检测探头和被检查表面之间的空隙。
而在电磁超声波检测技术的应用中，由于其采取了电磁耦合的方法，与被测部件不接触，因此也不再需要使用耦合剂。
电磁超声无损检测技术主要有以下特点：(1)电磁超声波形丰富，能够有效实现表面缺陷的准确检测。
(2)对被检测部件表面质量要求较传统超声波检测技术更低。
在检测时对于被测部件表面质量要求不高，也不需要进行特殊加工处理，即使是很粗糙的表面也可进行有效的探伤检测。
(3)非接触检测，无须耦合剂，适用范围更广。
(4)检测速度快，精度更高，发现自然缺陷能力更强。
2电磁超声无损检测技术在煤炭生产领域的应用煤炭生产的作业环境中往往存在着大量的粉尘、煤屑、煤泥等，这也使得煤矿生产的各类机械设备在运转中容易受到影响而加速磨损，使设备的运转负荷加大，如设备的部件本身存在着一定的缺陷，极有可能在恶劣工作条件下，导致缺陷的发展与扩大，影响到设备的正常运转，尤其一些关系到煤矿生产安全的设备部件，一旦出现严重的缺陷问题，将会导致煤矿生产安全受到极大威胁。
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第四节电磁超声（简称：EMA）：一、电磁超声探伤简介：我们国家的电磁声技术是从二十世纪六十末开始进行研究和开发的，通过近30多年的不懈努力，在电磁换能器的设计，仪器与换能器的匹配等关键环节上都取得了重大突破。
所谓EMAT技术，实质上就是电磁超声换能器技术，压电超声换能器是靠压电晶片的压电效应发射和接收超声波的，而电磁换能器（国际上通常用英文缩写EMAT称之）则是靠电磁效应发射和接收超声波的，由此可见要了解电磁声，首先就要了解电磁声换能器（EMAT），这是掌握电磁声技术的关键环节。
电磁声换能器的工作机制大致有三种，①罗仑兹力机制；②磁滞伸缩机制；③磁性力机制。
罗仑兹力机制是指：在金属表面电磁超声与传统的压电超声的本质区别是换能器不同，趋肤深度层内感生涡流，在外磁场作用下产生的罗仑兹力所激发的超声振动及其反过程。
磁滞伸缩力机制是指铁磁性材料在线圈的高频磁场及外磁场共同作用下产生的宏观形变所激发的超声振动及其反过程。
磁性力机制是指铁磁性材料中的磁偶极子在不均匀磁场中所受的磁性力（如同磁粉在磁场中受到的磁性力一样）所激发的超声振动及其反过程。
总之，这三种力的机制都是微观的物理过程，在宏观上可将之比喻为电动机——发电机的工作过程，而EMAT的接收类似于发电机的工作过程。
而实际使用中，将这三种力的机制应用于EMAT，究竟哪个占优势，则要由外磁场的大小，外磁场与高频线圈的配置方式及频率等因素来决定。
EMAT的物理结构如下图所示。
EMAT主要由三部分组成（见下图2.11）：1：高频线圈，用于产生高频感应磁场；2：磁铁，用来提供外磁场，可以是直流电磁铁、永久磁铁、交流电磁平磁场形式，图（B）称作垂直磁场形式。
一般前者以罗仑兹力或磁性力机制为主，后者以磁滞伸缩力机制为主。
EMAT的工作过程可简述如下：当置于电导体或磁导体上的高频线圈①通过高频电流时，它要在工件③的趋肤层内产生涡流（或高频感应磁场）。
此涡流相当于电动机的转子，涡流在磁场（相当于电动机的定子磁场）作用下，也会象电动机那样受到机械力的作用，而产生高频振动，这就是超声振动源，因而可将趋肤层看成超声晶片，由于趋肤层是工件的表面层，所以EMAT所产生的超声就不需要耦合介质，这就避开了压电超声换能器的最大弊端。
EMAT的接收过程就象发电机的转子，在定子的磁场中旋转，会在转子中产生感生电流一样，当超声波射到EMAT的高频线圈下的工件表面上时，声振动也会在外磁场作用下，在高频线圈中感应出电势而被一起接收。
我们知道压电超声换能器是在晶片上进行的，因此它必须用传声流体作声耦合介质，才能将声波传入被检工件中，而EMAT则是电磁效应直接在被检工件表面的趋肤层内换能的，所以它不需要声耦合介质，也使EMAT具有一系列压电超声所无法取代的特点，EMAT的主要特点（与压电超声相比较）：1.由于声耦合介质在粗糙表面上难以实现均匀的声耦合层，带氧化皮工件的表面氧化皮传声很困难，因此必须清除氧化皮并打磨工件后，才能进行压电超声检测，而EMAT则不要求清理工件表面便可直接检测。
2.在水浸压电超声检测中，作为耦合剂的水，常常含有尘埃和气泡，会严重干扰检测时的信噪比，在温度较低的环境中甚至无法实施检测而EMAT则无此弊端。
3.在水浸压电超声检测设备中，被检工件例如在钢管中传播的声波很快被水衰减掉，所以必须旋转工件或探头，这就会使声耦合不稳定，介面波游动及产生电火花干扰等等。
因此设备的稳定性和可靠性难以保证。
而EMAT则可在管中很容易地激发出几周乃至几十周的声波，这就无需旋转管或探头即可实现稳定可靠的纵向检测。
4.压电超声检测速度难以达到20米/分以上，其原因是声耦合在较高速度下不稳定，而EMAT则可在20米/分以上的速度下检测甚至可达到40米/分。
如此种种，压电超声在许多方面自受到限制，而EMA探伤则在各个方面弥补了压电超声的不足。
可以预言，在不久的将来，EMA探伤将逐步取代压电超声探伤，在无损检测的领域内占有一席重要之地。
二、设备及工艺简介：管端电磁超声探伤设备是光管线第二道工序，在线检测的设备由于有延时等因素在检测的钢管端部都有一部分不能被稳定的检测。
所以有必要再由管端电磁超声探伤设备对钢管端部详细检测。
负责对平头无缝钢管管端部分的缺陷进行检测和评价，下面简述一下其工艺过程。
两台管端电磁超声探伤设备，分列在步进式台架两边，而每台管端电磁超声探伤设备上的两组探头（横向、纵向）在管端上部管体纵向依次布置，钢管在步进式台架上，按设定的间隔移动，进入管端探伤区。
托辊按探伤工艺设定的速度驱动钢管原地回转，两探头同时移动，根据光电开关的指令，依次落下对管端的有效长度进行螺旋式扫查，并同时对管端的状况进行检测、记录、分类、喷标记，探伤结束，探头依次抬起，并在原地等待，托辊落下。
钢管在步进式输送机构的托动下，移动一个工位进入对齐辊道。
将钢管送到另一边对齐后，再移动一个工位进入另一端的探伤区，重复上述的探伤过程，即完成了钢管两端的检测。
当另一根钢管又进入探伤区时，原地等待的探头同时落下，对管端的有效长度继续进行螺旋式扫查，扫查完成时，探头依次抬起，并回到起始位置等待，钢管在步进式输送机构的拖动下，进入下一个工位。
如此循环即完成了钢管端部的连续检测。
根据现场使用人员的建议，采用双示波管同时将纵、横两方向的探伤波形显示在屏幕上，方便观察与调整。
针对不同的管径对EMAT电磁声换能器配以相同曲率的保护体，使电磁铁能够可靠地与管体表面接触，配以相同曲率的探头，通过高弹性海绵体的作用使探头始终贴合在管体表面上以保证探伤灵敏度，且探头无需人工调整。
每套换能器由纵向、横向两部分构成。
其中探头上的耐磨块材质为Cr12，保护体上的耐磨板材质为65Mn。
以下为换能器规格型号清单（表2.6）：表2.6信号发射接受装置主要由盒体、变压器、电子线路及元件等部分组成。
可完成对探头能量的发射及将接收到的信号进行前级放大，并将放大后的信号送出。
然后主要由工控机、打印机及相应的硬软件组成完成数据记录、存储、传输，并可根据需要对检测结果进行记录整理、打印。
喷标机构可根据仪器的指令在钢管有伤处适时喷上标记。
其中监控画面应能显示PLC程序并提供监控PLC程序光盘，原理框图如下（如图2.12）：因为各种在线生产的探伤设备都会存在盲区（即钢管刚进入探伤设备内部由于磁场不稳定或探头落下的延时所造成的管端未检测区域），而且人工检测不会发现钢管壁厚内部的缺陷。
故使用管端电磁超声专门检测钢管端部区域以保证下面的倒棱、接箍等工序。
管端探伤设备检测出带缺陷的钢管做好标记后被剔除到出口辊道旁的废料台架上，操作人员应及时确认钢管缺陷，如果发现是由于设备误报原因引起的剔除管是无缺陷的钢管应及时调整设备参数重新校验，复探剔除管及时拯救其中合格的钢管；当发现缺陷可以修磨或在可再切的范围内时，应修磨挽救或及时联系当班班长再切处理后复探以拯救可以跟队的钢管，对不能再切的钢管做好标记和记录与班长联系另做处理。
三、管端探伤所需样管：校验管端探伤设备所用样管根据API标准制作，样管上的人工刻槽缺陷基本可以有三种：N5、N10、N12.5。
其中数值代表公称壁厚的百分比，比如N5代表公称壁厚的5%。
数值越小即探伤标准越严格。
除了按照API标准规定对不同的管材进行探伤外，通常根据用户要求选用样管的标准。
但管端探伤所用的样管比较短在1米左右为适应国际标准规范的要求，样管材料应该是从我厂自己轧制的钢管未经过加工自然合格的铁磁性钢管中挑选出来的，选出来制作样管的材料要详细记录其出处，比如：炉号、钢种、钢级、规格和批号等，特殊钢种的钢管由于电导率和磁导率的差异会需要专门另外制作样管。
经过加工制作好的样管要由具有计量资格的第三方测量合格后出据合格证书，每根样管都有自己的名称标注出样管的规格和刻槽标准等要素，样管需要定期由第三方检查并剔除人工缺陷超标的样管以保证校验设备的准确性和可信性。
样管按规格存放在样管架上，使用油漆或标签在样管边缘明显的地方标明名称、规格和刻槽标准便于操作人员查找使用。
样管架应尽量放置在探伤生产线附近避免远距离吊运可能会造成的事故并方便及时使用，同时样管架应该放置于干燥、干净的场所避免样管被污染生锈或内部积存铁屑等杂物影响校验效果。
探伤操作人员应精心使用样管，保证样管的使用寿命。
操作人员一旦发现样管有异常情况应立即通知有关人员及时补充避免影响正常生产。
四、设备的主要参数如下：1.设备构成：⑴二通道EMA电磁声探伤仪；⑵EMAT电磁声换能器；⑶探伤主机；⑷磁化电源系统；⑸电控系统（操作台、稳压电源）：⑹气路系统；⑺其它（易损件、备用探头等）⑻辅助装置（步进式台架、回转托辊、直线V型辊道等）2.二通道EMA电磁声探伤仪主要指标：⑴工作频率：300KHz—1.2MHz；⑵重复频率：50Hz（单路）；⑶发射脉冲串：1—9个；⑷前放增益：50dB；⑸衰减器：90dB；⑹高放增益：60dB；⑺相关控制数：0—99；⑻最大激磁电流：10A；⑼使用电源：220V；⑽扫描线性：≤±1%；⑾垂直线性：2%；⑿动态范围：30dB；⒀灵敏度余量：40dB；⒁信噪比：≥10dB；⒂整机功率：＜2200W（包括激磁）。
3.主要技术参数：可检钢管外径：Φ48.0（Φ32.0）—Φ168.3mm；可检钢管壁厚： 3.2（2.5）—22.2mm；钢管长度：6—15m；最大钢管重量：950kg；钢管直线度：＜2.0/1000；钢管椭圆度：≤1%钢管外径精度：±1%；钢管温度：室温；盲区：纵向无；横向≤5mm；剩磁：≤5高斯；探伤最大钢管壁厚时的内外壁缺陷灵敏度差：当壁厚≤15mm时，≤4dB；当壁厚＞15mm时，≤6dB；探伤速度：≤8m/min，检测周期：每支≤8秒；生产能力：≥278支/小时。
管端电磁超声探伤主机主要有立柱、悬臂梁、直线往复驱动装置、探头起落装置、随动机构、拖链等部分组成。
可根据电控系统的指令适时的抬起与落下探头，完成管端的定尺检测，可根据管径的变化快速的调整换能器与管体之间的相对位置，满足各种管端探伤需要。
其中：探头直线往复移动距离：0—1m；移动速度：0—8m/min；探头上下调整高度：150mm；分组成。
在标准样管上随时可满足仪器的指标设定。
探伤方法多种多样，但是宗旨都是检测并剔除缺陷产品以保证生产生活中的安全可靠性。
探伤人员需要有高度的责任心对其签发的探伤后的产品质量负责，对探伤的原始记录或探伤报告的完整性、准确性负责，同时还要对所用设备仪器的工作可靠性负责。
NDT结果的可靠性是无损检测永恒的研究课题。