INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA W BADANIACH NIENISZCZĄCYCH

Technologia EMAT

Metoda ultradźwiękowych badań nieniszczących

Alternatywna metoda ultradźwiękowych badań nieniszczących, która polega na tym, że fala generowana jest dopiero w badanym elemencie, a nie w przetworniku piezoelektrycznym. Dzięki temu możemy przeprowadzać badania w warunkach niedostępnych dla klasycznych metod ultradźwiękowych.
EMAT generuje fale ultradźwiękowe w badanym elemencie przy pomocy dwóch oddziałujących na siebie pól magnetycznych. Pole o relatywnie wysokiej częstotliwości, które jest generowane przez cewki elektryczne, oddziałuje na pole o niskiej częstotliwości lub pole statyczne, wytworzone przez magnesy trwałe, aby wzbudzić siłę Lorenza w sposób podobny do działania silnika elektrycznego. Wprowadzenie takiego zakłócenia do siatki krystalicznej powoduje wytworzenie fali sprężystej. W procesie wzajemnego oddziaływania fal sprężystych, w obecności pola magnetycznego, w obwodzie cewki odbiorczej EMAT wytwarzane są prądy.

Zalety technologii

Technologia EMAT nie wymaga środka sprzęgającego do wprowadzania fal, co sprawia, że idealnie nadaje się do kontroli obiektów o wysokiej temperaturze oraz do zastosowań w zautomatyzowanych stanowiskach badawczych. W przypadku technologii EMAT stan powierzchni badanego elementu nie wpływa na przebieg badania, co pozwala przeprowadzać inspekcje powierzchni zanieczyszczonych, pokrytych korozją oraz chropowatych. Ze względu na sposób generowania fali prawo Snellius’a nie ma zastosowania, a położenie sondy względem badanej powierzchni nie wpływa na kierunek propagacji fal. Sprawia to, że sondy są prostsze w obsłudze, zwłaszcza w środowiskach zautomatyzowanych.

– możliwość normalizacji sygnału w celu automatycznej oraz ciągłej samokalibracji
– brak środka sprzęgającego oraz kontaktu z badaną powierzchnią
– praktyczna odległość cewki od badanej powierzchni waha się pomiędzy 0-3 mm
– można uzyskać większą odległość (aż do 10 mm), w zależności od badanego materiału
– oraz zastosowanego urządzenia i typu badania
– idealne do badań zautomatyzowanych oraz prowadzonych w wysokiej temperaturze
– brak wpływu stanu powierzchni na wynik badania (powłoki, olej, korozja)

Rodzaje fal

Przy pomocy technologii EMAT możemy wzbudzić każdy rodzaj fal używanych w badaniach ultradźwiękowych, wliczając w to fale, które są trudne do wygenerowania lub wręcz nieosiągalne w przypadku klasycznych przetworników ultradźwiękowych. Poniższa tabela przedstawia rodzaje fal oraz techniki dostępne dla różnych aplikacji.
STANDARDY PRZEMYSŁOWE ORAZ NORMY JAKOŚCIOWE
Badania oparte na technologii EMAT mogą być prowadzone zgodnie z normami: ISO, AWS, API, MIL-STD i innymi. Do tej pory firma Innerspec opracowała systemy badawcze zgodne z następującymi normami:
– API 5CT (ISO11960) i API 5L8 dla elementów cienkościennych (OCTG)
– EN10160 dla elementów płaskich
– MIL-STD 2154 ultradźwiękowe badanie materiałów kutych
– CGA C-20 dla cylindrów wysokociśnieniowych
– Technologia EMAT jest również szczegółowo opisana w wytycznych Amerykańskiego Stowarzyszenia Badań i Materiałów :
– ASTM E1774-96 Standard Guide for Electromagnetic Acoustic Transducers (EMATs)
– ASTM E1816-96 Standard Practice for Ultrasonic Examinations Using Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) Technology
– ASTM E1962-98 Standard Test Methods for Ultrasonic Surface Examinations Using Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) Technology

Aplikacja

Przenośny ultradźwiękowy defektoskop dużej mocy został zaprojektowany do badań ultradźwiękowych, wymagających wysokiego napięcia i długich wymuszeń o dużej energii, takich jak badania bezkontaktowe (EMAT, sprzężenie powietrzem), badania materiałów o dużym tłumieniu lub przy użyciu niskich częstotliwości. Urządzenie umożliwia wygenerowanie sygnału o napięciu 1200 V i 8 kW mocy szczytowej przy powtarzalności impulsów do 300 Hz. PowerBox H wyposażony jest w moduł akwizycji danych oraz szerokopasmowy nadajnik/odbiornik, dzięki którym możemy wykonać badania defektoskopowe, pomiary grubości oraz stanu struktury materiału, zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i w terenie. Impulsy i paczki impulsów o częstotliwościach od 100 kHz do 6 MHz pozwalają na generowanie pełnej gamy fal ultradźwiękowych, w tym fal objętościowych oraz guided waves, w trybie pulse-echo oraz pitch-catch.