Page 52 - 无损检测2023年第十期

李孟奇, 等:

基于 S构型内检式 EMAT 的管道裂纹电磁超声螺旋导波定量检测

纹检测效果相类似, 所提 S 构型内检式 EMAT 所
输出的检测信号呈现出了有效的裂纹回波, 可对同
一斜向裂纹进行检出。进一步分析对比两种换能器
的裂纹检测性能发现, L ( 0 , 2 ) 导波所得裂纹回波信

号幅值为0.18V , 而螺旋导波所得裂纹回波信号幅

值为0.32V , 与 L ( 0 , 2 ) 轴向导波 EMAT 相比, 信号
幅值提高了78% , 说明相比于轴向导波, 螺旋导波
对于斜向裂纹检测具有更高的灵敏度。此外, 由图
7还发现, 螺旋导波在管道中的散射使得噪声加大,
后续将对降低噪声影响进行研究, 以提高螺旋导波

对于裂纹检测的有效性。
4 结论

基于电磁超声换能原理和螺旋导波检测机理,
提出了 S构型的内检式 EMAT , 建立了电磁超声螺
旋导波检测有限元仿真模型, 系列仿真结果表明, 所
提 EMAT 激励产生的螺旋导波可对管道斜向裂纹实
现响应。同时, 搭建了电磁超声螺旋导波检测系统,
制备了S构型内检式 EMAT 并进行检测试验, 结果
图6 电磁超声螺旋导波检测试验系统框图及其实物
表明, 相比于 L ( 0 , 2 ) 轴向导波 EMAT , S构型内检式
波检测信号。同时, 为了验证所提 S 构型内检式
EMAT 检测斜向裂纹的高效性, 笔者进行对比试 EMAT 对管道斜向裂纹有更高的检测灵敏度。
[ 13 ] 对试件实 参考文献:
验, 同时采用 L ( 0 , 2 ) 轴向导波 EMAT
施检测, 两种 EMAT 对应的检测信号如图7所示。
[ 1 ] 周进节, 郑阳, 张宗健, 等. 基于电磁超声换能器阵列
由图7可见, 与 L ( 0 , 2 ) 轴向导波 EMAT 的裂
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图7 两种 EMAT 对应的检测信号
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2023年 第45卷 第10期
无损检测