EMAT hrúbkomer NKD-019-E

Výhody EMAT sond:

• Hlavnou výhodou EMAT sond v oblasti nedeštruktívneho testovania je, že EMAT sonda nemusí byť v bezprostrednom kontakte s testovaným materiálom (sonda nemusí byť priložená k povrchu materiálu) a pri testovaní nie je nutné používať žiadne väzobné médium. Typická vzdialenosť EMAT sondy od povrchu testovaného materiálu je približne od niekoľkých desatín mm až do cca 3 mm. Medzera medzi EMAT sondou a povrchom testovaného materiálu zabraňuje opotrebovaniu povrchu EMAT sondy.

• Sondy EMAT môžu byť použité pre testovanie materiálov pri vysokých teplotách, pretože nie je nutný priamy kontakt použité EMAT sondy s testovaným povrchom. EMAT sonda môže byť počas testovania materiálov pri vysokých teplotách efektívne chladená a nedochádza ani k odparovaniu väzobnej tekutiny (ako v prípade použitia piezoelektrických sond).

Základy EMAT technológie:

Striedavý prúd I prechádzajúci vhodne navrhnutou cievkou, ktorá je orientovaná kolmo k povrchu vodivého materiálu, vyvolá striedavé magnetické pole, ktoré je zastúpené vektorom magnetickej indukcie B. Striedavé magnetické pole indukuje vo vodivom materiáli vírivé prúdy, ktoré vytvárajú striedavý magnetický tok, ktorý má opačný smer proti počiatočnému prúdu pretekajúcemu cievkou. Hĺbka vniku elektromagnetického poľa daná frekvenciou prúdu a parametrami materiálu musí byť menšia ako vlnová dĺžka λ ultrazvukovej vlny.
Výsledkom interakcie vírivých prúdov a stacionárneho magnetického poľa permanentného magnetu je tzv. Lorentzova sila F. Táto sila spôsobí deformáciu vodivého materiálu, ktorej dôsledkom je akustická vlna šíriaca sa požadovaným smerom v testovanom materiáli. Ultrazvukové vlny, ktoré sa ďalej šíria materiálom, sa odrážajú od štruktúry testovaného materiálu. Odrazené ultrazvukové vlny spôsobujú zmenu kmitania kryštalickej mriežky, čo sa prejaví zmenou veľkosti detekovaného elektrického poľa v EMAT sonde. Ultrazvukové vlny sú teda transformované na elektrický ultrazvukový signál. Odrazené ultrazvukové vlny sú v zachytenom elektrickom signáli zastúpenom obálkou ultrazvukového signálu tzv. ultrazvukovými echami.

• Princíp elektromagnetoakustického meniča sondy EMAT je v pôsobení Lorentzovej sily vo vrstve  materiálu, v ktorom tečú vírivé prúdy a ktorý je okrem toho vystavený účinku vonkajšieho magnetického poľa.

• Vonkajšie magnetické pole sa vytvára buď permanentným magnetom alebo elektromagnetom, t.j. vinutím navinutým na jadre napájaným magnetizačným prúdom nízkej frekvencie (50 Hz). Pod pólom magnetu je umiestnená plochá - špirálová cievka napájaná impulzne prúdom vysokej frekvencie (typicky 500 kHz - 1,5 MHz). V kovom materiáli v blízkosti cievky sa potom indukujú impulzy vírivých prúdov. Na tie častice materiálu, ktoré tvoria dráhu vírivých  prúdov pôsobí Lorentzova sila, ktorej veľkosť závisí od veľkosti prúdu v materiáli a na magnetickej indukcii vytvorenej vonkajším poľom.