中华人民共和国国家标准
GB/T20935.1-2018 代替GB/T20935.1-2007
Metal materials-Method of electromagnetic acoustic inspection-Part 1:Standard guide for electromagnetic acoustic transducers(EMATs)
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
GB/T20935《金属材料电磁超声检测方法》分为以下3个部分：第1部分：电磁超声换能器指南；一第2部分：利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法；
第3部分：利用电磁超声换能器技术进行超声表面检测的方法.
本部分为GB/T20935的第1部分.
本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本部分代替GB/T20935.1-2007《金属材料电磁超声检验方法第1部分：电磁超声换能器指南3，与GB/T20935.1-2007相比主要技术内容变化如下：
增加了第5章应用条件（见第5章）：删除了第8章人员资格要求（见2007年版第8章）：-删除了第9章应用内容（见2007年版第9章）；增加了资料性附录A电磁超声换能器典型应用实例（见附录A）.
本部分由中国钢铁工业协会提出.
本部分起草单位：钢铁研究总院、钢研纳克检测技术有限公司、冶金工业信息标准研究院.
GB/T 20935.1-2007.
引言
超声技术已经充分确立了其在无损检测领域中的地位.起初，超声波的产生主要通过压电效应实现电能与机械能的转换，这是产生超声波的一种有效方法.但它的缺点是，为了使超声波能顺利地进人被检材料，需要液体做耦合介质.在使用耦合剂时，通常是将被检材料浸入液体或在材料表面涂抹薄层液体.
电磁超声换能器不需要与被检材料接触就可向其中发射和接收超声波.但是，电磁超声检测的对象必须是金属材料（铁磁性或非铁磁性）.电磁超声换能器的超声发射器由金属线图组成，将其放在金属材料（铁磁性或非铁磁性）表面的稳恒磁场中，利用交变电流来激励产生超声波.金属材料表面根据致伸缩力和洛伦兹力共同作用）、在接收超声波时，导体表面在磁场中振荡而在线圈中感应出电压，上 变压器原理感应出电流，电流在磁场中受洛伦慈力的作用产生振荡应力波（在铁磁性导电材料中有时磁述转换过程都是在材料的电磁趋肤层内进行的.电磁超声换能器是一种重复性很好的非接触式超声波发射和接收系统.
第1部分：电磁超声换能器指南 金属材料电磁超声检测方法
1范围
GB/T20935的本部分给出了使用电磁超声换能器（EMATs）进行超声检测的意义和用途、应用条件、标定、原理和系统配置指南.
注：本部分不包含电磁超声换能器特殊应用的详细方法，不提倍未经充分试验就将电磁超声换能器用于实际检测.
在附录A中简要介绍了电磁超声换能器的一些应用实例.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T11259无损检测超声检测用钢参考试块的制作和控制方法 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T12604.6无损检测术语涡流检测JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法
3术语和定义
GB/T12604.1和GB/T12604.6界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1 电磁超声换能器electromagnetic acoustic transducer：EMATs
在磁场中进行电能-声能转换的电磁装置.
3.2洛伦兹力Lorentz forces注：洛伦兹力垂直于磁场和电流方向，与电机的原理相网. 电流在磁场中所受的力.
3.3磁致伸缩力magnetostrictive forces
铁磁性材料在磁化时，磁畴壁移动产生的力.
3.4 回折线圈meander coil周期绕制的不相交且有均匀间距的电磁超声换能器线圈.
3.5螺旋形绕制的具有均匀间距的电磁超声换能器线圈. 扁平（螺旋）线圈Pancake（spiral）coil
9'
体波bulk wave
无损检测中用来探测体积材料的超声波，可以是纵波也可以是横波.
4意义和用途
4.1概要
超声检测是一种广泛应用的无损检测方法，大多数超声检测使用压电晶片实现电能与声能的直接转换.本部分介绍的是一种以非接触方式在铁磁性或非铁磁性金属材料中实现电能-声能转换的技术.电磁超声换能器与压电超声探头相比有其独特性在某些超声检测场合是一种重要的技术手段.
4.2优点
因为电磁超声换能器技术是非接触式的，所以它不需要液体耦合，故面可用于动态检测、远距离或危险场所的检测、高温和表面粗材料的检测.由于这种技术不使用具有潜在污染或危险的化学品，所以是环保的，它对于复杂几何形状物体的扫查速度快，基于电磁超声波的产生机理，其信号具有很好的可重复性，电磁超声换能器不需要模式转换就可产生水平偏振横波（SH波）并利用SH波进行扫描 检测.电磁超声换能器还具有利用电方法控制横波方向的能力.
注：传统超声技术需要使用环氧树脂或高黏滞性合别才能产生这种模式的波，所以传统超声技术不轻易使用SH被进行检测.
4.3局限性
电磁超声换能器效率很低.与传统超声方法相比，电磁超声换能器的插入损失高达40dB甚至更多.电磁超声技术只能用于铁磁性或非铁磁性金属材料.电磁超声换能器探头的设计比压电探头复杂.由于效率低，电磁超声换能器需要特殊装置来发射和接收信号，强发射电流、低噪声接收器以及精 确阻抗匹配在系统设计中都是必须的.电磁超声换能器与压电换能器一样有其特定的应用范围.
5应用条件
格，并经雇主授权.资格鉴定依据的标准（含版本年号）应在合同中注明. 如果合同要求，实施本部分检测的人员应取得由相关部门按GB/T9445或等效标准鉴定的技术资
6标定
6.1对比试样
样，用来校验灵敏度，见GB/T11259（铝参考试块的制作与检验方法可参照本标准）. 与传统的压电超声检测一样，电磁超声检测应制作一套能够显示被检材料预期不连续性的对比试
6.2换能器
传统接触式压电换能器的标定方法一般都适用于电磁超声换能器，见JB/T10062，必要时可作适当修正或修改.本部分不包含专门用于电磁超声换能器的标定方法.
