钢管探伤设备电磁超声（EMA）检测的优势与前景

电磁超声(EMA)检测钢管具有非接触、无须使钢管或传感器转动、能同时探出压电超声、涡流、漏磁探伤各自能探出的缺陷等优点，因此钢管缺陷的电磁超声检测具有重要的研究意义和应用价值。电磁场模型建立和求解的复杂性，使电磁超声无损检测定量分析难度大。电磁超声无损检测要实现从定性到定量的跨越，必须对电磁超声检测理论、探头设计、信号处理、可视系统及数据库等一系列问题进行深入研究以提高电磁超声无损检测水平。同时，新材料的应用及计算机模拟技术水平的发展极大地改善了电磁应用技术的实时应变能力，使其扩展到能够应用电磁计算技术对复杂系统进行、分析和综合、调整和优化、正求和逆求、预测和规划等。

钢管探伤设备超声探伤的发生和接收

声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。声波的发生可以用电动扬声器。超声是一种高频机械波。发生水下超声可用磁致伸缩换能器，而工业探伤用的高频超声，是通过压电换能器产生的。压电材料主要采用石英、钛酸钡等。这些材料为什么能发生超声波，是因为她们具有压电效应，可能将电振动转换成机械振动，也能将机械振动转换成电振动。

要使压电材料产生超声，可把它切成能在一定频率下共振的片子，这种片子叫做晶片。将晶片两面都镀上银，作为电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向产生伸缩，这样就把电震动转换成机械振动了。这种机械振动发生的超声，可传播到被检物中去。

反之，将高频机械振动传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片两电极之间就会产生频率与超声相等、强度与超声成正比的高频电压。这个高频电压可经放大、被检，并显示在示波屏上。这就是超声波的接收。

钢管探伤设备双线型阵

双线型阵的发射和接收声束分开，消除了幻影回波，无近场区的影响和明显的盲区，具有良好的近表面检测能力，并可通过连续的深度聚焦来增加整体的聚焦深度，且在所有深度范围内能保持佳的侧向分辨力，可用于晶粒粗大的不锈钢工件的检测；此外，其压电晶片的高阻尼特性还提高了轴向分辨力和信噪比。

凹面阵多用于管道的外检测，因其能很好地匹配相同曲率管子的外径，并且其阵列的排列方式有物理聚焦的特点，声束比平面阵列更加容易汇聚。凸面阵能很好地匹配相同曲率管子的内径，但在阵列凸面排列的状态下，声场旁瓣十分明显，特别是小径管中的聚焦声场更容易向空间扩散；凸面阵多用于***超声诊断领域。在工业方面，国内已有部分学者对凸面阵探头进行了开发应用，但总体研究并不多。

钢管探伤设备相控检测技术

在行业应用方面，相控阵技术在船舶海工行业中已得到业主和监造方的大力推荐并开始使用，比如烟台来福士的“蓝鲸1＃”项目在2015年已开始运用相控阵技术检测管对接焊缝。上海外高桥在建的“集装箱”船体检测已运用超声相控阵和超声波衍射时差法检测技术。随着标准、规范的不断推出,相关培训、人员考核制度的不断完善，相控阵技术一定会得到越来越广泛的应用。

从技术开发层面而言，当今相控阵的前沿技术是相控阵探头的开发。根据被检设备的材料、形状等特点，设计制作与之相适应的相控阵探头，再开发自动化的扫查装置以及相控阵检测仪，将这些技术结合起来就能将相控阵的作用发挥到大。