1、電磁超聲（EMAT）技術(shù)及其在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用,Innerspec 公司簡(jiǎn)介,優(yōu)博檢測(cè)（Innerspec） 提供高端無(wú)損檢測(cè)產(chǎn)品和服務(wù)，涵蓋工業(yè)生產(chǎn)線檢測(cè)及各行各業(yè)的在用設(shè)備的檢測(cè)和監(jiān)測(cè),產(chǎn)品 及 服務(wù) 在線檢測(cè)系統(tǒng)可檢測(cè)鋼坯、方鋼、圓鋼、扁鋼、管材、棒材、板材、條帶、及 各種焊縫。 高功率，高性能超聲波檢測(cè)儀。 電磁超聲探頭和配件 為各行各業(yè)各種檢測(cè)的疑難問題提供咨詢和檢測(cè)方案。,Introduction,Innerspec 已經(jīng)在全世界25個(gè)國(guó)家裝機(jī)200多臺(tái)（套）,覆蓋鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)過程的在線和離線檢測(cè)系統(tǒng): 連鑄連軋過程中的高溫在線缺陷檢測(cè) 方鋼，圓鋼，和扁鋼的表面檢測(cè)，及內(nèi)部缺陷檢測(cè)

2、板材的表面檢測(cè)以及內(nèi)部分層缺陷檢測(cè) 薄板材的內(nèi)部分層缺陷檢測(cè)及裂紋檢測(cè) 多層復(fù)合板的分層測(cè)量 無(wú)縫管的厚度測(cè)量，及內(nèi)外表面缺陷測(cè)量 電阻焊鋼管的焊縫測(cè)量 激光焊，閃光拼接焊等各種焊縫測(cè)量,Introduction,Innerspec 擁有目前市場(chǎng)上最為強(qiáng)大的超聲波檢測(cè)儀器和最齊全的電磁超聲探頭和配件,便攜式儀器 和 EMAT 探頭: 便攜式儀器 temate PowerBox 系列以及柜式機(jī)箱，脈沖發(fā)生儀，磁場(chǎng)發(fā)生器 每通道最大瞬態(tài)功率可達(dá) 20kW，頻率范圍 從50kHz 到 20MHz 適用于 電磁超聲, 空氣耦合超聲, 以及其它需求高功率超聲檢測(cè)的應(yīng)用 各種電磁超聲應(yīng)用的探頭及配件包括直

3、入射探頭 (橫波和縱波), 斜入射探頭 (水平橫波和垂直橫波), 相控陣, 材料參數(shù)測(cè)定(各向異性，球化率, 應(yīng)力測(cè)試) 信號(hào)處理器，編碼器，電磁超聲軟件，以及其他配件,Introduction,Innerspec 在役檢測(cè)部門提供基于電磁超聲技術(shù)的特種檢測(cè)服務(wù),特種檢測(cè)服務(wù): 提供專用檢測(cè)儀器（非賣品）及技術(shù)人員服務(wù)，可以直接與客戶合作，和當(dāng)?shù)貦z測(cè)機(jī)構(gòu)合作，或者通過我們的合作伙伴網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供檢測(cè)服務(wù) 專利技術(shù)包括鍋爐管道檢測(cè) temate TG-IS(B) ，壓力容器和壓力管道檢測(cè) temate Ti-P system 與TDW 公司共同開發(fā)的國(guó)際最前沿管道豬技術(shù) (ILI-PIG),Intr

4、oduction,研發(fā)部可以利用自主開發(fā)的仿真和分析軟件 來(lái)為各行業(yè)的疑難檢測(cè)需求提供咨詢和解決方案,研究和開發(fā): 具有檢測(cè)方案研究，電子電路研究，軟件開發(fā)以及機(jī)械設(shè)計(jì)的高端人才 自主開發(fā)專有軟件進(jìn)行聲束分布仿真，超聲導(dǎo)波色散曲線求解和分析軟件（GWAT）, 瞬態(tài)超聲波有限元分析 熱分析軟件用于高溫電磁超聲應(yīng)用設(shè)計(jì) 22年的客戶應(yīng)用定制及解決方案設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),Introduction,公司總部,Introduction,超聲波傳播原理和導(dǎo)波簡(jiǎn)介,聲波是一種機(jī)械波，它可以在介質(zhì)中傳播，可以根據(jù)各種不同的參數(shù)來(lái)分類,聲波的種類: 根據(jù)頻率: 次聲波: 低于20Hz 可聽聲波: 20Hz and 20K

5、Hz 其他重要參數(shù): 頻率, 波長(zhǎng)，速度 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向 相速度和群速度 體波和導(dǎo)波,Types of Ultrasonic Wave Modes,常見超聲體波類型：縱波，垂直橫波，水平橫波，,Types of Ultrasonic Wave Modes,超聲體波：在相對(duì)較大的介質(zhì)中傳播，界面影響可以由反射，折射等方法來(lái)分析,Types of Ultrasonic Wave Modes,1 Practical generation is restricted to EMAT 2 Very efficient generation with EMAT,超聲導(dǎo)波：介質(zhì)幾何形狀有一維或兩維相對(duì)較小，界

6、面影響以設(shè)定邊界條件來(lái)分析,超聲導(dǎo)波: 哪些可能成為波導(dǎo)? 表面 板材, 棒材, 管材 鋼軌及其它型材 超聲導(dǎo)波的檢測(cè)范圍可以從幾厘米到幾十米，上百米不等,Types of Ultrasonic Wave Modes,電磁超聲 EMAT簡(jiǎn)介,壓電超聲換能器使用壓電材料在探頭內(nèi)產(chǎn)生聲波，電磁超聲換能器在被測(cè)材料表面產(chǎn)生聲波,Introduction to EMAT,EMAT 可以產(chǎn)生所有的超聲波模式，包括一些壓電很難產(chǎn)生的模式,Types of Ultrasonic Wave Modes,1 Practical generation is restricted to EMAT 2 Very ef

7、ficient generation with EMAT,1 Practical generation is restricted to EMAT 2 Very efficient generation with EMAT,電磁超聲是超聲波檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)分支，它具有所有超聲波檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。與壓電超聲相比，它也有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),Introduction to EMAT,無(wú)須耦合劑,對(duì)表面狀況要求不高,可產(chǎn)生獨(dú)特波形,可自校準(zhǔn),便于自動(dòng)化集成 沒有耦合不好造成的影響，測(cè)量重復(fù)性高 速度快 (up to 60 m/s) 適合于高溫或低溫環(huán)境,可檢測(cè)表面粗糙，帶油，或牢附的氧化層的表面,水平橫波 水

8、平橫導(dǎo)波 (適合薄板焊縫檢測(cè)),導(dǎo)波自校準(zhǔn)功能 高度的測(cè)量重復(fù)性,超聲波直接在材料內(nèi)部產(chǎn)生,探頭安置簡(jiǎn)單,探頭一致性好 直入射測(cè)量中，探頭角度擾動(dòng)不影響波形的傳播方向,Ultrasonic Technique Volumetric Inspection Easy One-Side Access to Difficult to Reach Areas Meets UT Standards Safe,EMAT 可用于大部分的金屬材料和各種不同的幾何形狀的材料檢測(cè),Introduction to EMAT,被測(cè)材料: 必須具有導(dǎo)電性或者磁性 渦流電場(chǎng)或者高頻磁場(chǎng): 由EMAT 線圈產(chǎn)生 偏置磁場(chǎng):

9、可以由永磁體，電磁鐵，或者是脈沖型電磁鐵產(chǎn)生 材料和探頭接近: 雖然電磁超聲是一種可非接觸技術(shù)，大量的提離對(duì)信號(hào)的幅度影響很大，所以通常使用中探頭和被測(cè)體應(yīng)盡可能保持接近，可接觸,電磁超聲檢測(cè)的四個(gè)要素,Introduction to EMAT,偏置磁場(chǎng)可以由永磁體，電磁體或者其陣列來(lái)產(chǎn)生。,Introduction to EMAT,渦流電場(chǎng)的分布決定于線圈的設(shè)計(jì)，可以是螺旋型的也可以是彎曲型的,Introduction to EMAT,鋼坯，方鋼，圓鋼，扁鋼和H 型鋼的電磁超聲檢測(cè),temate SB 使用直入射體波檢測(cè)內(nèi)部缺陷，靈敏度可達(dá)2毫米,特征: 64 通道傳感器陣列同時(shí)實(shí)現(xiàn)方鋼四面

10、檢測(cè)，速度可達(dá)60米每分鐘 滿足MIL-STD-2154標(biāo)準(zhǔn)，可檢測(cè)到150毫米方鋼中2毫米平底孔。 機(jī)械系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟隨被測(cè)材料形狀。方鋼各面垂直度可滿足+/- 3 以內(nèi)，在12米以內(nèi)可以有5度的扭轉(zhuǎn)和50毫米的彎曲,Normal Beam (0) Inspection,使用表面波對(duì)圓鋼，方鋼，扁鋼等各種鋼坯以及管材的表面及亞表面進(jìn)行檢測(cè),特征: 可檢測(cè)到表面從0到3毫米的微小裂紋，靈敏度可根據(jù)測(cè)量需求調(diào)整 利用衰減法和回波法相結(jié)合，可以檢測(cè)到縱向裂紋，折疊等各種缺陷。 和其它方法相比，安裝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)費(fèi)用低。,Surface & Volumetric Inspection with G

11、uided Waves,大型H型鋼檢測(cè)系統(tǒng)The temate IB,特征: 68 通道傳感器陣列同時(shí)檢測(cè)H型鋼各面，速度可達(dá)50米/分鐘 滿足Meets ASTM 898/A 898M 標(biāo)準(zhǔn) 可檢測(cè)125毫米厚材料中6毫米直徑缺陷. 檢測(cè)探頭總成全自動(dòng)跟隨被測(cè)體,Normal Beam (0) Inspection,板材的電磁超聲檢測(cè),中厚板（6mm to 100mm) 檢測(cè)系統(tǒng) temate Pi-NB,特征: 350 通道傳感器陣列同時(shí)檢測(cè) 檢測(cè)速度可達(dá)50 米每分鐘 滿足ASTM 578/A578M-96 and A435A and EN10160 標(biāo)準(zhǔn)，可測(cè)量到距表面1.5毫米以內(nèi)任

12、何深度下5毫米直徑缺陷 根據(jù)需求距板邊2mm以上可以全覆蓋。,Normal Beam (0) Inspection,temate Pi-GW 使用超聲導(dǎo)波實(shí)現(xiàn)薄板帶(12mm)的整體檢測(cè),應(yīng)用案例 I: 鋼盤卷 在線或離線檢測(cè) 100% 全覆蓋 可檢測(cè)不同厚度的材料 在生產(chǎn)速度下(over 400m/min)實(shí)時(shí)檢測(cè)到內(nèi)部缺陷 根據(jù)客戶需求定制,Surface & Volumetric Inspection with Guided Waves,temate Pi-GW 使用超聲導(dǎo)波實(shí)現(xiàn)薄板帶(12mm)的整體檢測(cè),應(yīng)用案例 II: 制幣用復(fù)合材料板 硬幣原料為三層黃銅/銅/黃銅復(fù)合材料經(jīng)沖壓而

13、成。 可檢測(cè)到多層材料之間的分層缺陷。亦可檢測(cè)到單層軋制材料內(nèi)部分層缺陷 根據(jù)材料的屬性來(lái)設(shè)定測(cè)量參數(shù)。 在生產(chǎn)速度下(over 400m/min)實(shí)時(shí)檢測(cè)到內(nèi)部缺陷 根據(jù)客戶需求定制，可與生產(chǎn)線互相交互信息,Surface & Volumetric Inspection with Guided Waves,管材的電磁超聲檢測(cè),高溫?zé)o縫鋼管在線測(cè)厚 temate TG-IL,特征: 高溫探頭可實(shí)現(xiàn)1000度連續(xù)測(cè)量 溫度補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確厚度讀數(shù) 讀書分辨率達(dá)0.0005 (0.013mm) 探頭陣列實(shí)現(xiàn)多通道大面積覆蓋,Normal Beam (0) Inspection,電阻焊焊縫檢測(cè)系統(tǒng) te

14、mate BW(ERW) 可在焊接后直接檢測(cè),特性: 直接安裝在焊機(jī)后方，可迅速提供檢測(cè)結(jié)果 可檢測(cè)內(nèi)壁外壁缺陷12mm 長(zhǎng) 5% 壁厚深度, 以及 1.3mm 孔。檢測(cè)速度可達(dá)1.5m/s. 滿足 API 標(biāo)準(zhǔn) 可檢測(cè)到由于鏟刀損壞造成的內(nèi)壁及外壁余高未鏟除缺陷 探頭裝置可從生產(chǎn)線上移開至校準(zhǔn)臺(tái)進(jìn)行校準(zhǔn)。 獨(dú)立的 PLC 控制系統(tǒng) 自動(dòng)化實(shí)時(shí)報(bào)警和噴標(biāo),Other Bulk Wave,電阻焊小直徑管的檢測(cè),特性 可檢測(cè)外徑25至125毫米，壁厚0.7至7.5毫米管材 可檢測(cè)長(zhǎng)度25毫米10% 深度的刻槽 直接安裝在焊機(jī)后方 配有離線校準(zhǔn)系統(tǒng) 便于操作和維護(hù),Inspection of Thi

15、n Welds,高壓氣瓶檢測(cè)系統(tǒng) temate Ti-HPC,特征: 可檢測(cè)到縱向昂，橫向裂紋，針孔，并且提供整體厚度分布 專利技術(shù)探頭和氣瓶表面貼合 全自動(dòng)化操作，便于數(shù)據(jù)分析 受到加拿大交通部認(rèn)可。 滿足ASTM標(biāo)準(zhǔn)E213和E2223,Surface & Volumetric Inspection with Guided Waves,棒材及線材的電磁超聲檢測(cè),超聲導(dǎo)波細(xì)棒檢測(cè)設(shè)備The temate Ri,特征: 在線或離線檢測(cè) 整體內(nèi)部全覆蓋 根據(jù)尺寸設(shè)計(jì)探頭 現(xiàn)在正在為連鑄連軋銅棒設(shè)計(jì)方案,Surface & Volumetric Inspection with Guided Wav

16、es,軋輥檢測(cè),用于軋鋼廠軋輥檢測(cè)及鑄鋁表面檢測(cè)的專利技術(shù) Rollmate,特征: 模塊化設(shè)計(jì)，最多可以同時(shí)使用3個(gè)探頭及四種檢測(cè)功能，可進(jìn)行表面，亞表面，軸向及周向裂紋檢測(cè)，表面層脫落及軟點(diǎn)測(cè)量。 可安裝在一個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器上也可以安裝在測(cè)量直徑的卡尺上 在打磨過程中檢測(cè) 不受軋輥磁性影響，可檢測(cè)各種合金的軋輥,Other Bulk Wave,薄壁焊縫檢測(cè),常規(guī)超聲焊縫檢測(cè)原理,特征: 超聲波在傳感器中產(chǎn)生通過耦合及傳入被測(cè)件。 通過折射以后產(chǎn)生的斜入射橫波檢測(cè)，角度通常在30度到70度之間 為了覆蓋整個(gè)焊縫區(qū)及熱影響區(qū)，探頭需要前后移動(dòng)或者是 使用多個(gè)探頭分別覆蓋不同深度。,Inspect

17、ion of Thin Welds,超聲導(dǎo)波檢測(cè)焊縫原理,特征: 通常通過電磁超聲產(chǎn)生 超聲導(dǎo)波能量覆蓋整個(gè)焊縫區(qū)域。 可使用單個(gè)探頭，無(wú)須前后移動(dòng) 如使用單獨(dú)的發(fā)射和接收傳感器，則可以自校準(zhǔn) 檢測(cè)結(jié)果受探頭位置影響小 可以檢測(cè)各種對(duì)接焊和搭接焊 尤其適合于薄壁焊縫檢測(cè),Inspection of Thin Welds,超聲導(dǎo)波檢測(cè)各種薄壁焊縫,環(huán)焊縫 在線或離線檢測(cè) 單通道或者多通道系統(tǒng)檢測(cè)焊縫整體，另外可有單獨(dú)通道檢測(cè)焊縫根部 滿足 API 標(biāo)準(zhǔn) 可檢測(cè)多種焊接技術(shù)生產(chǎn)出的焊縫 可有多種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與之配套,Inspection of Thin Welds,鋼盤卷焊接檢測(cè)系統(tǒng) temate

18、 Si-CJ,特征: 在線全自動(dòng)檢測(cè) 可檢測(cè)內(nèi)部缺陷，搭接，錯(cuò)位，以及劣質(zhì)焊縫修平 在焊縫修平的同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，不增加循環(huán)時(shí)間 可選焊縫監(jiān)控系統(tǒng) 受到焊接供應(yīng)商 Miebach and Taylor Winfield 推薦,Inspection of Thin Welds,激光拼接焊板檢測(cè)系統(tǒng) temate Si-WB,特征: 在線或離線檢測(cè) 可檢測(cè)線性，或分段線性焊縫 兩通道系統(tǒng)可分別檢測(cè)點(diǎn)狀或面狀缺陷 可實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)(1 m/s) 每個(gè)檢測(cè)設(shè)備可以支持3個(gè)探頭 目前市面上效果最好的檢測(cè)方法,Inspection of Thin Welds,壓平搭接焊縫檢測(cè)系統(tǒng) temate Si-MWC,特

19、征: 用于檢測(cè)壓平焊縫的專有技術(shù) 可檢測(cè)到部分或全部脫粘，氣孔，夾雜，修磨差，以及未焊到。,Inspection of Thin Welds,其他的很多過程控制或者質(zhì)量控制應(yīng)用受到用戶好評(píng),“The temate inspection system is an invaluable tool in developing laser welded propulsion shafts. It has the flexibility to inspect multiple diameters, shortening development lead times with less destructi

20、ve testing. A typical destructive test might take upwards of two hour, where the temate will give me results in less then 20 seconds. In the automotive industry, any advantage in material costs and cycle time may make the difference in winning the next model year contract. The temate gives us a huge

21、 advantage over conventional laser weld development.” Rick Stys. Prototype Engineer GKN Automotive, Inc.,Inspection of Thin Welds,便攜式儀器,Innerspec具有目前市場(chǎng)上最為齊全的高功率超聲波檢測(cè)儀,儀器: 便攜式儀器 temate PowerBox 系列加上獨(dú)立的脈沖發(fā)生器，磁場(chǎng)發(fā)生器 可與電磁超聲、空氣耦合超聲、以及其他高功率超聲波檢測(cè)方法結(jié)合使用。 瞬態(tài)功率可達(dá)20千瓦每通道 頻率范圍從50千赫到20兆赫 專用軟件PowerUT 功能強(qiáng)大應(yīng)用廣泛,tema

22、te PowerBox 8 是一個(gè)8通道高功率檢測(cè)設(shè)備，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)多通道檢測(cè)和相控陣應(yīng)用,In-Service Applications,應(yīng)用: 可用于需要SH波的情況，無(wú)需耦合，高溫，或者特殊的高角度檢測(cè)需求 SH 波: 在各向同性材料中不和其他模式之間互相轉(zhuǎn)換 在各向異性材料中偏轉(zhuǎn)角小，可以用來(lái)探測(cè)奧氏體不銹鋼的兩面。 可掃描0到90度 可在200度高溫的情況下檢測(cè)無(wú)需冷卻,我們是全世界第一個(gè)而且僅此一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化電磁超聲供應(yīng)商,探頭及配件: 橫波縱波直探頭，常溫及高溫（1000 度）測(cè)量 水平橫波及垂直橫波斜探頭 超聲導(dǎo)波探頭 (Shear, Lamb and Rayleigh) 電磁超聲

23、相控陣探頭 材料參數(shù)測(cè)量(anisotropy, nodularity, strain) 可調(diào)節(jié)信號(hào)處理器，編碼器、專用軟件，及其他配件,手持式 儀器 tematePowerBox H 應(yīng)用,temate PowerBox H 是市場(chǎng)上第一個(gè)高功率手持式電磁超聲儀器,Instrumentation & EMAT Sensors,特征: 1200V or 8kW of power at 0.1% 占空比， 6 小時(shí)電池連續(xù)工作時(shí)間 可激發(fā)100千赫到6兆赫頻率的脈沖或脈沖串。 內(nèi)置熱電偶和編碼器接口，以及各種輸入輸出 PowerUT H 軟件可實(shí)現(xiàn) A, B, C 及線掃描數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)，先進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)和濾波技術(shù) 可以和幾百種電磁超聲標(biāo)準(zhǔn)探頭以及各種壓電超聲、磁致伸縮探頭配套使用,temate PowerBox H with 650C Sensor,temate PowerBox H 是為了滿足特殊檢測(cè)需求而設(shè)計(jì)的可以解決 其