GB/T 39283-2020
基本信息
标准号： GB/T 39283-2020
中文名称：无损检测 电磁声换能器(EMAT)技术表面波检测方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39283-2020.Non-destructive testing-Testing method for surface-wave testing using electromagnetic acoustic transducer ( EMAT) techniques.
1范围
GB/T 39283规定了电磁超声表面波检测通用方法，用以检测表面开口和埋深不小于表面波波长的近表面不连续性。
GB/T 39283适用于导电或磁性材料的表面波检测。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5616无损检测应用导 则
GB/T 9445无损检测人 员资格鉴定与认证
GB/T 12604.1无损检测术语超声 检测
GB/T 20737无损检测通 用术语和定义
GB/T 23904无损检测超声 表面波检测方法
GB/T 23905无损检测超声检测用试块
GB/T 34885无损检测电磁超声检测总则
JB/T 9214无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法
3术语和定义
GB/T 5616、GB/T 12604.1、GB/T 20737、GB/T 23904和GB/T 34885界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概要
4.1检测原理
电磁超声表面波检测采用垂直的永磁偏置磁场(图1所示)或水平的交流偏置磁场，匹配以表面波波长为周期的回折线圈(图2所示)探头,运用电-磁-声相互作用的原理在材料表面激发和接收超声表面波。表面波遇到不连续时发生反射、衍射或透射衰减,通过反射信号、透射信号或衍射信号的变化检测不连续的位置和大小。
1范围
GB/T 39283规定了电磁超声表面波检测通用方法，用以检测表面开口和埋深不小于表面波波长的近表面不连续性。
GB/T 39283适用于导电或磁性材料的表面波检测。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5616无损检测应用导 则
GB/T 9445无损检测人 员资格鉴定与认证
GB/T 12604.1无损检测术语超声 检测
GB/T 20737无损检测通 用术语和定义
GB/T 23904无损检测超声 表面波检测方法
GB/T 23905无损检测超声检测用试块
GB/T 34885无损检测电磁超声检测总则
JB/T 9214无损检测A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法
3术语和定义
GB/T 5616、GB/T 12604.1、GB/T 20737、GB/T 23904和GB/T 34885界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概要
4.1检测原理
电磁超声表面波检测采用垂直的永磁偏置磁场(图1所示)或水平的交流偏置磁场，匹配以表面波波长为周期的回折线圈(图2所示)探头,运用电-磁-声相互作用的原理在材料表面激发和接收超声表面波。表面波遇到不连续时发生反射、衍射或透射衰减,通过反射信号、透射信号或衍射信号的变化检测不连续的位置和大小。
标准图片预览
标准内容
ICS19.100
中华人民共和国国家标准
GB/T39283—2020
无损检测
电磁声换能器（EMAT)技术
表面波检测方法
Non-destructive testingTesting method for surface-wave testingusing electromagnetic acoustic transducer (EMAT) techniques2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T39283—2020
规范性引用文件
术语和定义
方法概要
安全要求
人员要求
检测工艺规程
检测设备和器材
检测程序
记录和评定
检测记录与报告
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归口。GB/T39283—2020
本标准起草单位：爱德森(厦门)申子有限公司、中国特种设备检测研究院、武汉中科创新技术股份有限公司、苏州博昇科技有限公司、中国科学院金属研究所、中国科学院声学研究所、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所、嘉兴市特种设备检验检测院、中国计量大学、钢铁研究总院、中北大学、清华大学。
本标准主要起草人：胡斌、沈功田、林俊明、郑阳、原可义、王子成、沈宇平、蔡桂喜、潘金平、黄凤英、万本例、沈建中、梁晓瑜、周进节、张建卫、王强、张宗健、黄松岭、李素军、谭继东。I
1范围
无损检测
电磁声换能器（EMAT）技术
表面波检测方法
GB/T39283—2020
本标准规定了申磁超声表面波检测通用方法，用以检测表面开口和埋深不小于表面波波长的近表面不连续性
本标准适用干导电或磁性材料的表面波检测。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(包括所有的修改单)适用干本文件。GB/T5616
GB/T9445
无损检测
无损检测
GB/T12604.1
GB/T20737
GB/T 23904
GB/T23905
GB/T34885
JB/T9214
术语和定义
应用导则
人员资格鉴定与认证
术语超声检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
通用术语和定义
超声表面波检测方法
超声检测用试块
申磁超声检测总则www.bzxz.net
A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法GB/T5616、GB/T12604.1、GB/T20737、GB/T23904和GB/T34885界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概要
4.1检测原理
电磁超声表面波检测采用垂直的永磁偏置磁场（图1所示)或水平的交流偏置磁场，匹配以表面波波长为周期的回折线圈（图2所示）探头，运用电-磁-声相互.作用的原理在材料表面激发和接收超声表面波。表面波遇到不连续时发牛反射、衍射或透射衰减，通过反射信号、透射信号或衍射信号的变化检测不连续的位置和大小。
GB/T39283—2020
a）衰减法用典型永久磁铁尺寸
说明：
B—-磁场的方向。
说明：
相邻导体的间距，单位为米（m）；导线的宽度，单位为米（m)。
衍射法用永久磁铁尺寸
典型永久磁铁示意图
典型电磁超声表面波的回折线圈图2
单位为辜米
脉冲反射法检测采用单探头自发自收或双探头一发一收，检测焊缝等固定距离检测对象时，宜采用聚焦电磁超声表面波探头，提高信噪比。透射衰减法检测（如图3所示)采用双探头一发一收，检测焊缝等固定距离检测对象时，宜采用聚焦电磁超声表面波探头，提高信噪比。2
说明：
1——无不连续时信号电源；
2——有不连续时信号电源；
R——接收线圈；
T——发射线圈。
图3透射衰减检测
GB/T39283—2020
衍射检测（如图4所示）采用两个焦线重合的申磁超声换能器（一个用于发射和一个用于接收)或个脉冲反射式申磁超声换能器与焊缝中心线成一定角度放置获取衍射信号，从而避免焊缝根部和余高的反射信号。图5为图4中申磁超声换能器聚焦线圈的放大图。放大图
见图5
说明：
镜面反射体（焊余高或根部）；2
焊缝中心线；
不连续；
焊缝；
镜面反射体：
焦线重合的EMAT发射接收：
接收信号；
发射信号：
接收线圈检测到的缺陷波前；
接收线圈未检测到的镜面反射，图4衍射检测
GB/T39283—2020
说明：
1——激励部分；
2——接收部分；
3——线圈区；
4——线圈宽度：
5——焦线：
焦线与线圈夹角：
7——负载（导线长度示意）；
8——负载(导线宽度和间距示意）。图5
5典型电磁超声换能器聚焦线圈
优点及特点
申磁超声表面波检测具有下列特点：a）非接触检测，无需耦合剂，适用干自动化检测、表面粗糙、高温条件下的检测，同时避免了工件表面存在耦合剂对检测灵敏度的影响；可高效检出表面、近表面的不连续性，部分应用场景可替代渗透和磁粉等方法。b）
局限性
申磁超声表面波检测具有下列局限性：a)
不适用于既非导电又非导磁材料检测；申磁超声换能效率受被检材料申磁特性影响较大，需要更严格的对比试样；b）
检测铁磁性材料时，探头与工件间存在磁吸力，探头不易扫查移动，需配备探头移动装置。应用
电磁超声表面波检测方法主要用于检测表面或近表面不连续。4.5
影响因素
申磁超声表面波检测方法的相关影响因素：被检工件导电导磁特性；
被检工件温度；
检测提离值。
安全要求
本章没有列出进行检测时所有的安全要求，使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。4
检测过程中的安全要求至少包括GB/T34885中规定的要素。人员要求
GB/T39283—2020
执行本标准实施检测的人员，应按照GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权检测工艺规程
按本标准的要求制定申磁超声表面波检测工艺规程时，其内容至少宜包括如下要素：7.1
适用范围；
依据的标准、法规或其他技术文件；b）
检测人员资格；
检测设备和器材；
被检产品信息及检测前的准备要求：材质、几何形状与尺寸、设计与运行参数、表面状态；检测条件(温度、介质等）；
检测表面准备；
检测时机；
检测程序和检测方法；
检测的标记和原始数据记录表格；i)
检测后的操作要求；
检测结果的评价及处理方式；
检测报告格式和要求；
编制(级别)、审核(级别)和批准人；编制日期。
工规程应经验证。当重要因素或其他对检测灵敏度有严重影响的因素发牛变化时，工艺规程应重新验证。
检测设备和器材
检测系统
检测系统应至少包括电磁超声表面波换能器和电磁超声检测仪器，必要时还应有扫查装置、退磁装置和操作辅助装置。仪器和探头产品应具有质量合格证明。8.2
采用电磁超声检测仪，其工作频率范围一般为0.2MHz～5MHz，发射频率宜能连续微调，调节步长不大于频率2%，信号幅度应在满屏高范用内呈线性显示。仪器应具有不小于80dB的连续可调增益，每挡步进不大干2dB，在任意相邻12dB的误差不超过1dB，且最大累计误差不超过1dB。仪器水平线性误差不大于1%，乘直线性误差不天于5%。3换能器
活用干本标准的申磁超声换能器：5
GB/T39283—2020
a）能在检测对象表面激励表面波的电磁超声换能器；b）表面波探头频率范围一般为0.2MHz～5MHz，表面波探头的频率是以固定的波长确定的；探头类型包括双向表面波探头、单向表面波探头、聚焦型表面波探头；c）
d）探头偏置磁场可采用永磁体或电磁铁；申磁超声探头的线圈尺寸不宜超过50mm。e)
8.4系统性能
检测系统在达到被检工件的最大检测声程时，信噪比不应小于10dB，且有效系统灵敏度余量不应小于10dB。申磁超声检测仪器和探头组合的实测频率与探头标称频率之间的误差不应超寸土10%。8.5对比试块
8.5.1对比试块的厚度应大干5倍表面波波长，宽度应大于探头宽度的两倍，长度应大于检测范围。除形状和尺寸外，对比试块的其余技术要求应符合GB/T23905的规定。8.5.2对比试块应根据验收标准或合同方商议设置人工刻槽反射体，人工反射体的位置及几何形状应考虑边界反射信号的干扰。
8.5.3当采用对比试块方法校准时，应依据相应验收标准或供需双方约定选择合适的刻槽尺寸。8.5.4焊缝对比试块应考虑以下方面：a）试块应保证与被检工件的材质、厚度、表面状态相同，其焊接磁性能和热处理状态也应与被检工件保持一致，且试块上不应有影响人工反射体正常指示的不连续性，试块的尺寸应满足8.5.1的要求；
b）人工反射体应满足灵敏度等级和对焊缝表面区域的完全覆盖性；人工反射体应制作在焊缝、热影响区或与焊缝平行的母材上，人工反射体的方向和长度、深度、c)
宽度的尺寸由合同各方协议规定，也可与焊缝工件的验收标准一致；d）采用衍射法检测的人工反射体可为焊缝中的通孔，通孔直径由合同各方协议规定。6检测辅助装置
检测辅助装置包括：
a）电磁超声表面波探头移动装置，移动方式宜选择万向移动，便于检测扫查时探头移动和转动；b）手动扫查辅助装置；
c）扫查时应配备位置记录装置；d）高温表面检测时探头操作辅助装置。检测系统的维护和校准
检测系统的维护和校准应至少包括：a）制定书面规程，对检测设备进行周期性维护和检查，以保证系统功能；定期校验仪器的水平线性（时基线性）、垂直线性（幅度线性)；b）
在每次使用前测试系统的分辨力；d）按JB/T9214测试系统性能；
现场每次检测前，检查仪器设备和探头外观、线缆连接情况、信号显示等是否正常；e
每年至少要对申磁超声仪器及换能器组合性能进行一次校准并记录。
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中华人民共和国国家标准
GB/T39283—2020
无损检测
电磁声换能器（EMAT)技术
表面波检测方法
Non-destructive testingTesting method for surface-wave testingusing electromagnetic acoustic transducer (EMAT) techniques2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T39283—2020
规范性引用文件
术语和定义
方法概要
安全要求
人员要求
检测工艺规程
检测设备和器材
检测程序
记录和评定
检测记录与报告
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归口。GB/T39283—2020
本标准起草单位：爱德森(厦门)申子有限公司、中国特种设备检测研究院、武汉中科创新技术股份有限公司、苏州博昇科技有限公司、中国科学院金属研究所、中国科学院声学研究所、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所、嘉兴市特种设备检验检测院、中国计量大学、钢铁研究总院、中北大学、清华大学。
本标准主要起草人：胡斌、沈功田、林俊明、郑阳、原可义、王子成、沈宇平、蔡桂喜、潘金平、黄凤英、万本例、沈建中、梁晓瑜、周进节、张建卫、王强、张宗健、黄松岭、李素军、谭继东。I
1范围
无损检测
电磁声换能器（EMAT）技术
表面波检测方法
GB/T39283—2020
本标准规定了申磁超声表面波检测通用方法，用以检测表面开口和埋深不小于表面波波长的近表面不连续性
本标准适用干导电或磁性材料的表面波检测。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(包括所有的修改单)适用干本文件。GB/T5616
GB/T9445
无损检测
无损检测
GB/T12604.1
GB/T20737
GB/T 23904
GB/T23905
GB/T34885
JB/T9214
术语和定义
应用导则
人员资格鉴定与认证
术语超声检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
无损检测
通用术语和定义
超声表面波检测方法
超声检测用试块
申磁超声检测总则www.bzxz.net
A型脉冲反射式超声检测系统工作性能测试方法GB/T5616、GB/T12604.1、GB/T20737、GB/T23904和GB/T34885界定的术语和定义适用于本文件。
4方法概要
4.1检测原理
电磁超声表面波检测采用垂直的永磁偏置磁场（图1所示)或水平的交流偏置磁场，匹配以表面波波长为周期的回折线圈（图2所示）探头，运用电-磁-声相互.作用的原理在材料表面激发和接收超声表面波。表面波遇到不连续时发牛反射、衍射或透射衰减，通过反射信号、透射信号或衍射信号的变化检测不连续的位置和大小。
GB/T39283—2020
a）衰减法用典型永久磁铁尺寸
说明：
B—-磁场的方向。
说明：
相邻导体的间距，单位为米（m）；导线的宽度，单位为米（m)。
衍射法用永久磁铁尺寸
典型永久磁铁示意图
典型电磁超声表面波的回折线圈图2
单位为辜米
脉冲反射法检测采用单探头自发自收或双探头一发一收，检测焊缝等固定距离检测对象时，宜采用聚焦电磁超声表面波探头，提高信噪比。透射衰减法检测（如图3所示)采用双探头一发一收，检测焊缝等固定距离检测对象时，宜采用聚焦电磁超声表面波探头，提高信噪比。2
说明：
1——无不连续时信号电源；
2——有不连续时信号电源；
R——接收线圈；
T——发射线圈。
图3透射衰减检测
GB/T39283—2020
衍射检测（如图4所示）采用两个焦线重合的申磁超声换能器（一个用于发射和一个用于接收)或个脉冲反射式申磁超声换能器与焊缝中心线成一定角度放置获取衍射信号，从而避免焊缝根部和余高的反射信号。图5为图4中申磁超声换能器聚焦线圈的放大图。放大图
见图5
说明：
镜面反射体（焊余高或根部）；2
焊缝中心线；
不连续；
焊缝；
镜面反射体：
焦线重合的EMAT发射接收：
接收信号；
发射信号：
接收线圈检测到的缺陷波前；
接收线圈未检测到的镜面反射，图4衍射检测
GB/T39283—2020
说明：
1——激励部分；
2——接收部分；
3——线圈区；
4——线圈宽度：
5——焦线：
焦线与线圈夹角：
7——负载（导线长度示意）；
8——负载(导线宽度和间距示意）。图5
5典型电磁超声换能器聚焦线圈
优点及特点
申磁超声表面波检测具有下列特点：a）非接触检测，无需耦合剂，适用干自动化检测、表面粗糙、高温条件下的检测，同时避免了工件表面存在耦合剂对检测灵敏度的影响；可高效检出表面、近表面的不连续性，部分应用场景可替代渗透和磁粉等方法。b）
局限性
申磁超声表面波检测具有下列局限性：a)
不适用于既非导电又非导磁材料检测；申磁超声换能效率受被检材料申磁特性影响较大，需要更严格的对比试样；b）
检测铁磁性材料时，探头与工件间存在磁吸力，探头不易扫查移动，需配备探头移动装置。应用
电磁超声表面波检测方法主要用于检测表面或近表面不连续。4.5
影响因素
申磁超声表面波检测方法的相关影响因素：被检工件导电导磁特性；
被检工件温度；
检测提离值。
安全要求
本章没有列出进行检测时所有的安全要求，使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。4
检测过程中的安全要求至少包括GB/T34885中规定的要素。人员要求
GB/T39283—2020
执行本标准实施检测的人员，应按照GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权检测工艺规程
按本标准的要求制定申磁超声表面波检测工艺规程时，其内容至少宜包括如下要素：7.1
适用范围；
依据的标准、法规或其他技术文件；b）
检测人员资格；
检测设备和器材；
被检产品信息及检测前的准备要求：材质、几何形状与尺寸、设计与运行参数、表面状态；检测条件(温度、介质等）；
检测表面准备；
检测时机；
检测程序和检测方法；
检测的标记和原始数据记录表格；i)
检测后的操作要求；
检测结果的评价及处理方式；
检测报告格式和要求；
编制(级别)、审核(级别)和批准人；编制日期。
工规程应经验证。当重要因素或其他对检测灵敏度有严重影响的因素发牛变化时，工艺规程应重新验证。
检测设备和器材
检测系统
检测系统应至少包括电磁超声表面波换能器和电磁超声检测仪器，必要时还应有扫查装置、退磁装置和操作辅助装置。仪器和探头产品应具有质量合格证明。8.2
采用电磁超声检测仪，其工作频率范围一般为0.2MHz～5MHz，发射频率宜能连续微调，调节步长不大于频率2%，信号幅度应在满屏高范用内呈线性显示。仪器应具有不小于80dB的连续可调增益，每挡步进不大干2dB，在任意相邻12dB的误差不超过1dB，且最大累计误差不超过1dB。仪器水平线性误差不大于1%，乘直线性误差不天于5%。3换能器
活用干本标准的申磁超声换能器：5
GB/T39283—2020
a）能在检测对象表面激励表面波的电磁超声换能器；b）表面波探头频率范围一般为0.2MHz～5MHz，表面波探头的频率是以固定的波长确定的；探头类型包括双向表面波探头、单向表面波探头、聚焦型表面波探头；c）
d）探头偏置磁场可采用永磁体或电磁铁；申磁超声探头的线圈尺寸不宜超过50mm。e)
8.4系统性能
检测系统在达到被检工件的最大检测声程时，信噪比不应小于10dB，且有效系统灵敏度余量不应小于10dB。申磁超声检测仪器和探头组合的实测频率与探头标称频率之间的误差不应超寸土10%。8.5对比试块
8.5.1对比试块的厚度应大干5倍表面波波长，宽度应大于探头宽度的两倍，长度应大于检测范围。除形状和尺寸外，对比试块的其余技术要求应符合GB/T23905的规定。8.5.2对比试块应根据验收标准或合同方商议设置人工刻槽反射体，人工反射体的位置及几何形状应考虑边界反射信号的干扰。
8.5.3当采用对比试块方法校准时，应依据相应验收标准或供需双方约定选择合适的刻槽尺寸。8.5.4焊缝对比试块应考虑以下方面：a）试块应保证与被检工件的材质、厚度、表面状态相同，其焊接磁性能和热处理状态也应与被检工件保持一致，且试块上不应有影响人工反射体正常指示的不连续性，试块的尺寸应满足8.5.1的要求；
b）人工反射体应满足灵敏度等级和对焊缝表面区域的完全覆盖性；人工反射体应制作在焊缝、热影响区或与焊缝平行的母材上，人工反射体的方向和长度、深度、c)
宽度的尺寸由合同各方协议规定，也可与焊缝工件的验收标准一致；d）采用衍射法检测的人工反射体可为焊缝中的通孔，通孔直径由合同各方协议规定。6检测辅助装置
检测辅助装置包括：
a）电磁超声表面波探头移动装置，移动方式宜选择万向移动，便于检测扫查时探头移动和转动；b）手动扫查辅助装置；
c）扫查时应配备位置记录装置；d）高温表面检测时探头操作辅助装置。检测系统的维护和校准
检测系统的维护和校准应至少包括：a）制定书面规程，对检测设备进行周期性维护和检查，以保证系统功能；定期校验仪器的水平线性（时基线性）、垂直线性（幅度线性)；b）
在每次使用前测试系统的分辨力；d）按JB/T9214测试系统性能；
现场每次检测前，检查仪器设备和探头外观、线缆连接情况、信号显示等是否正常；e
每年至少要对申磁超声仪器及换能器组合性能进行一次校准并记录。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。