电磁超声高温测厚关键技术与应用

电磁超声高温测厚关键技术与应用

一、成果概述本项目属于安全工程领域中的特种设备安全，项目针对高温下材料损伤在线无损检测的技术难题，从电磁超声测厚方法研究、电磁超声检测设备研制、典型应用技术研究、标准研制及应用示范四个方面展开研究，全链条布局、一体化实施，形成了高温设备在线电磁超声测厚成套技术，填补了工程中450C~750C高温在线测厚的技术空白成果鉴定委员会一致认为本项目具有原始创新性，总体达到国际先进水平，其中在标准、传感器设计等方面达到国际领先水平

二、主要原理本项目以电磁超声高温测厚全套技术发展为目标，从电磁超声测厚方法研究、电磁超声检测设备研制、典型应用技术研究、标准研制及应用示范四个方面展开研究，全链条布局、一体化实施重点攻克电磁超声传感器设计理论与方法、耐温可达750℃的超高温电磁超声传感器、超大功率脉冲式电磁超声激励源、带自保护功能的微弱信号放大器、电磁超声高温精确测厚方法等难点问题和核心技术针对电磁超声具有独特优势的高温工业管道不停机测厚、带防锈漆工业设备不打磨测厚、易燃易爆工况不打磨测厚和工业设备腐蚀剩余壁厚在线监测四种典型应用开展检测工艺开发在方法研究、设备研制和应用研究的基础上，同时总结国内外以往研究与应用成果，形成了电磁超声检测国家标准，从而在石化、电力、钢铁等行业开展检测示范应用

三、形式与关键指标本项目申请发明专利5项（已授权5项实用新型发明专利），软件著作权1项，制定国家标准1项，发表学术论文9篇:产出新型电磁超声测厚仪1种，新型电磁超声传感器3种，电磁超声传感器计算机辅助设计软件1项成果已在石油化工、电力、钢铁等行业的设备检测中进行了应用研制的核心模块线性大功率放大器（带宽50kHz12MHz瞬态功率均大于

4.5kW峰值功率大于

7.5kW）、微伏级接收信号放大器（带宽50kHz〜12MHz增益100dB）指标达到国际领先水平

四、技术特点及优势创新点L提出了基于离散点源法进行电磁超声传感器辐射声场计算的方法，国内首次开发了支持电磁超声传感器一体化设计功能的计算机辅助设计软件，可实现“声场仿真一线圈设计一CAD图纸导出一PCB电路板排线”整个工艺流程创新点2首次研制了无主动冷却式电磁超声传感器，最高工作温度可达750℃且接触时间大于30s检测温度覆盖了目前工业领域绝大多数温度范围，指标达到国际领先创新点3提出了基于弧状折线形斜入射电磁超声传感器，实现了超声波单向斜入射，解决了斜入射能量不集中的问题，为焊缝非打磨条件下的检测奠定了基础创新点4研制了电磁超声检测标准总则，为电磁超声工艺制定、检测报告出具奠定基础，填补了国内空白。