[发明专利]消除电磁超声Lamb波多模式影响的电磁超声探伤检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波检测技术领域，具体涉及消除电磁超声Lamb波多模式影响的电磁超声探伤检测方法。

背景技术

Lamb波传播距离远、检测效率高，是超声无损检测中应用广泛的一种导波形式。电磁超声检测技术是较为流行的一种非接触型超声无损检测方式，无需声耦合剂，无需对试件表面预处理，因此由电磁超声技术激发出的电磁超声Lamb波具有特殊的优势，对大面积、长距离或深埋地下、有包覆层的金属板状和管状试件的检测尤为适用，并可以用于高温高速等特殊场合，1991年5月1日公开的公开号为CN1051086A的《电磁超声自动探伤技术》专利中提到了使用电磁超声Lamb进行钢板检测，并阐述了该探伤技术的检测优势和实现方法，然而Lamb波具有多模式特性，这种特性会对超声检测带来负面影响。若多个模式的Lamb波同时在试件中传播，使得接收到的回波信号复杂混乱；若同时又出现缺陷反射信号，波形将更加杂乱，致使缺陷分辨难度较高而造成检测失败。对于电磁超声Lamb波的多模式在无损检测中的不利影响，目前国内外还未明确地提出一种有效的消除方法。

发明内容

为了解决目前在采用电磁超声检测方法实现非接触型超声无损检测的过程中，由于电磁超声Lamb波的多模式特性导致回波信号复杂、无法检测的问题，本发明提供了消除电磁超声Lamb波多模式影响的电磁超声探伤检测方法。

本发明是消除电磁超声Lamb波多模式影响的电磁超声探伤检测方法，它的具体过程为：首先根据电磁超声换能器中的待测试件的材料属性和厚度，确定电磁超声换能器的曲折线圈的间距L及其波动范围是[L-ΔL,L+ΔL]和所述曲折线圈中通以激发电流频率f及其带宽范围[f-Δf，f+Δf]，使所述电磁超声换能器的探头在待测试件中激发出单一模式的电磁超声Lamb波或激发出具有相同传播速度的多种模式的电磁超声Lamb波，然后，开始检测，采用一个电磁超声换能器的探头向待测试件发出检测信号，并通过所述电磁超声换能器的探头接收所述检测信号经待测试件内部反折后的检测结果信号，根据对所述检测结果信号进行数据处理，获得待测试件内部的缺陷位置和大小。

本发明的磁超声探伤检测方法，是在现有磁超声探伤检测方法的基础上，在检测前，根据电磁超声换能器中的待测试件的材料特性和厚度获得超声波探头的工作参数，然后再采用现有的磁超声探伤检测方法进行探伤检测。

本发明的有益效果为：本发明依据电磁超声Lamb波激发方程使电磁超声换能器工作在电磁超声Lamb波激发曲线上合理的工作点和工作区域，并通过只激发出单一模式的电磁超声Lamb波或通过激发出具有相同传播速度的多种模式的电磁超声Lamb波的具体方法有效消除了电磁超声Lamb波多模式影响，提高了电磁超声Lamb波的检测性能。

本发明的方法适用于现有的各种磁超声探伤检测方法。

附图说明

图1为本发明的激发电磁超声Lamb波的电磁超声换能器的结构示意图，图2为具体实施方式二中待测试件1为钢板时的电磁超声Lamb波激发曲线示意图，图3为具体实施方式三中待测试件1为钢板时的电磁超声Lamb波激发曲线示意图，图4为具体实施方式三中待测试件1为钢板时的电磁超声Lamb波群速度L′-c_g曲线示意图，图5为具体实施方式三中待测试件1为钢板时的电磁超声Lamb波群速度f′-c_g曲线示意图，图6为具体实施方式二中图2中工作点5(0.30,7.20)及工作区域6(ΔL₁′,Δf₁′)的实测波形示意图，其中，U1表示激发电磁超声Lamb波单一模式下工作点5及工作区域6处主冲击波，A1表示激发电磁超声Lamb波单一模式下电磁超声换能器的待测试件1一端面回波，B1表示激发单一模式下电磁超声换能器的待测试件1的另一端面回波，图7为具体实施方式三中图3中工作点7(0.19,8.00)及工作区域8(ΔL₂′,Δf₂′)的实测波形示意图，其中，U2表示激发电磁超声Lamb波多模式下工作点7及工作区域8处主冲击波，A2表示激发电磁超声Lamb波多模式下电磁超声换能器的待测试件1一端面回波，B2表示激发电磁超声Lamb波多模式下电磁超声换能器的待测试件1的另一端面回波。

具体实施方式