ЭлектроМагнитно-Акустическое Преобразование (ЭМАП)


ЭМАП

Даёт возможность бесконтактно возбуждать в объекте контроля акустические волны, различных типов с различной поляризацией. Современная элементная база позволяет создавать дефектоскопы и толщиномеры, использующие ЭМАП, которые работают с рабочим зазором до 10мм. Т.е. между поверхностью объекта контроля и поверхностью датчика может располагаться краска, пластик, грязь, воздух, другие токонепроводящие среды с толщиной до 10мм. При этом акустическая волна формируется непосредственно в объекте контроля и не искажается контактной средой. Механизм формирования механических колебаний из электрических при ЭМАП можно разделить на три составляющие: магнитострикция, взаимодействие через силу Лоренца, и магнитное взаимодействие. Для контроля изделий из стали, в большинстве случаев, используется ЭМАП через силу Лоренца.

Принцип действия ЭМАП

Структурная схема преобразователя показана на рисунке. Состоит из постоянного магнита и проводника с переменным током. Переменный ток, протекающий через проводник, создаёт переменное магнитное поле, которое проникает в объект контроля и создаёт в нём вихревые токи. Направление заряженных частиц, которые создают вихревые токи, противоположно направлению тока в проводнике. Постоянный магнит создаёт нормально направленное по отношению к поверхности объекта контроля, постоянное магнитное поле. На заряженные частицы, двигающиеся в магнитном поле, действует сила Лоренца, которая направлена вдоль поверхности объекта контроля. Сила Лоренца способствует некоторому механическому смещению области с вихревым током, что является началом формирования акустической волны.
Рисунок. ЭМАП через силу Лоренца.
Структура ЭМА преобразователя

Основные преимущества технологии контроля с применением ЭМАП по сравнению с традиционным ультразвуковым контролем

      • Отсутствие контактной жидкости, столь необходимой для работы пъезопреобразователей.
      • Отсутствие необходимости предварительной подготовки поверхности, такой как зачистка и зашлифовка.
      • ЭМА преобразователи не чувствительны к углу наклона преобразователя относительно поверхности ввода акустической волны. От наклона преобразователя изменяется только уровень сигнала, направление волны, а следовательно временное положение эхосигналов не зависит от наклона преобразователя.
      • Расстояние от поверхности датчика до поверхности объекта контроля может составлять до 10мм.
      • Акустическая волна начинает распространение непосредственно на поверхности объекта контроля, минуя среду между преобразователем и объектом контроля. Благодаря этому, не происходит искажений волны в этой среде.
      • ЭМА технология позволяет формировать, различные типы волн с различной поляризацией. В том числе, волны Лэмба, Релея, поперечные волны с горизонтальной, вертикальной и радиальной поляризацией, продольные волны.