ICS 19.100 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39282—2020
无损检测 电磁声换能器（EMAT)技术
脉冲回波检测方法
Non-destructive testingTesting method for pulse-echo testing using
electromagnetic acoustic transducer(EMAT) techniques
2021-06-01实施
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T39282—2020
目 次
前言
III
范围 2 规范性引用文件
1
术语和定义方法概要
3
N
5 安全要求 6 人员要求
检测工艺规程 8 检测设备和器材
7
检测程序 10 检测结果的评价与处理 11 检测记录与报告
9 GB/T 39282—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009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。 本标准起草单位：爱德森（厦门)电子有限公司、中国特种设备检测研究院、中北大学、清华大学、浙
江大学、武汉中科创新技术股份有限公司、广东汕头超声电子股份有限公司、合肥通用机械研究院有限公司、钢铁研究总院、中国科学院金属研究所、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所、 中国科学院声学研究所。
本标准主要起草人：沈功田、郑阳、林俊明、胡斌、李素军、周进节、张宗健、谭继东、蓝麒、崔高宇、 黄松岭、唐志峰、王子成、詹红庆、阎长周、张建卫、蔡桂喜、黄凤英、沈建中。 GB/T39282—2020
无损检测 电磁声换能器（EMAT）技术
脉冲回波检测方法
1范围
本标准规定了采用电磁声换能器进行材料及构件中不连续脉冲回波直射超声检测的方法，本标准适用于板厚6mm～100mm碳素钢、低合金钢和有色金属等板材的电磁超声检测，奥氏体
不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、铝及铝合金板材、钛及钛合金板材、镍及镍合金板材等板材的电磁超声检测可参照本标准执行。管材、锻件等原材料的电磁超声检测可参考本标准执行
规范性引用文件
1
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/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/T34885无损检测电磁超声检测总则 JB/T9214一2010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/T12604.1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
采用可产生垂直人射超声波的电磁超声换能器进行电磁超声直人射检测，通过超声波遇到不连续时产生的反射信号信息检测不连续位置和大小，如图1所示。电磁超声直探头可采用垂直于工件表面的偏置磁场和饼形、环形或蝶形线圈结构，激发和接收垂直于表面人射的超声横波；也可采用平行于工件表面的偏置磁场和跑道形或蝶形线圈，激发和接收垂直于表面入射的超声纵波。
SAG
1 GB/T39282—2020
a）无不连续时
b）有不连续时
说明： T---初始脉冲; F一—不连续处一次回波； B——底面—次回波。
图1检测原理示意图
4.2 优点及特点
电磁超声脉冲回波直射检测具有下列特点： a) 非接触检测，无需耦合剂。适用于高温、低温、干燥或真空环境条件下的检测。适用于表面有
覆盖层的工件检测。适用于快速和自动化检测，
b）能直接产生不同波型的超声，包括纵波、各种偏振方向的横波（特别是水平偏振的横波）。
4.3 局限性
电磁超声脉冲回波直射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： b）电磁超声换能效率受被检材料电磁特性影响较大，需要更严格的对比试样；
在某些场合下检测后需对工件进行退磁。
c）
5安全要求
使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。检测过程中的安全要求至少包括如下要素： a）在实施检测前，应对检测过程中可能伤害检测人员的各种危险源加以辨识，并对检测人员进行
培训和采取必要的保护措施。 b) 检测场地应避免强光、强磁场、强振动、腐蚀性气体、严重粉尘等影响电磁超声探伤仪器稳定性
或检测人员可靠观察的因素。 c） 检测人员应遵守被检件现场的安全要求，根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防
护设备；若有要求，使用的电子仪器应具有防爆功能， d）在进行在线检测时，应制定特别的安全措施。 e) 在封闭空间内进行操作时，应考虑氧气含量等相应因素，并采取必要的保护措施。 f) 在高空进行操作时，应考虑人员、检测设备器材坠落等因素，并采取必要的保护措施。 2 GB/T39282—2020
g）在极端环境下进行操作时，如低温、高温等条件下，应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素，并采取
必要的保护措施
h）永磁式电磁超声探头在运输、存放、搬运和使用过程中应避免强磁对人身安全、设备、仪器仪表
和环境的影响。 i) 检测时应注意磁场吸力导致的人员受伤和设备损坏及其他辅助电子设备的影响 j） 仪器操作中，应注意仪器本身和导线高压漏电检查，避免高压放电对人体或物品造成危害。
人员要求
6
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
/
7.1按照本标准的要求制定电磁超声脉冲回波直射检测工艺规程时，其内容至少宜包括如下要素：
a）适用范围； b）依据的标准、法规或其他技术文件； c) 检测人员资格； d) 检测设备和器材； e) 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； f) 检测条件（温度、介质等）； g) 检测表面准备； h) 检测时机； i) 检测程序和检测方法； j) 检测的标记和原始数据记录表格； k) 检测后的操作要求； 1) 检测结果的评价及处理方式； m)） 检测报告格式和要求； n） 编制（级别）、审核（级别）和批准人； o） 编制日期。
7.2工艺规程应经验证，当重要因素或其他对检测灵敏度有严重影响的因素发生变化时，工艺规程应重新验证。
8 检测设备和器材
8.1# 检测系统
检测系统应至少包括电磁超声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电磁超声仪器 8.2.1工作频率
采用A型脉冲反射式电磁超声检测仪，发射频率可调，工作频率范围宜在0.5MHz～10MHz内
3 GB/T39282—2020
选择。 8.2.2发射功率
电磁超声检测仪发射峰值功率宜大于10kW（500V20A）。 8.2.3增益
检测仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每挡不大于2dB,其精度为任意相邻12dB的误差在士1dB以内，在任意连续60dB范围内最大累计误差不超过2dB。 8.2.4显示范围
检测仪应具有连续可调的显示范围，且显示范围应不小于检测厚度 8.2.5线性
仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不
大于5%。
8.3 电磁超声探头
由于不同电磁超声探头的用途、参数和灵敏度不同，直射检测选用的电磁超声探头宜考虑以下方面：
a） 根据检测需要，选择合适的电磁超声直人射探头 b）探头频率选择。常用探头频率一般在1MHz～10MHz。基于检测对象和灵敏度要求，选择
合适的探头频率。对于厚度较小的被检件宜选用高频，对于厚度较大的被检件宜选用低频。 c）探头模态选择。可选横波或纵波探头。对于检测灵敏度要求较高时，宜选用横波探头。 d）探头线圈类型选择。根据被检材料尺寸结构和检测灵敏度要求选择合适的线圈类型。不同换
能器线圈产生的辐射声场存在一定差异，需考虑声场的能量分布、扩散性和覆盖范围来选择合适的线圈；饼形、环形线圈产生的声场周向一致性好，蝶形线圈产生的声场声束较窄。
e） 探头磁铁类型选择。换能器磁体可以为永磁体式的，也可以为脉冲磁铁式的 f) 探头接触面选择。常温检测时，选取具有耐磨接触面的探头；高温检测时，选取具有耐高温且
耐磨接触面的探头，必要时探头与工件之间的空气隙高度可调；对于曲率较大的被检构件，应选取具有柔性前端的探头。
8.4检测系统性能
检测系统为系统成套产品，电磁超声探头与检测仪配套使用。检测系统的性能指标应满足电磁超声检测系统能够发现对比试块中规定的平底孔，信噪比不小于6B
8.5试块
8.5.1标准试块
采用JB/T9214一2010中规定的DB-P和CSK-IB试块评定和核查电磁超声检测设备，项目包括：灵敏度余量、垂直线性、水平线性、分辨力及盲区。 8.5.2对比试块
对比试块材质、超声特性、声学性能应与被检构件相同或相似，内部不应存在影响检测的不连续
4
SAC GB/T39282—2020
对比试块应设计加工一定数量的人工反射体，对比试块形状和尺寸如表1和图2所示。对比试块
也可根据实际检测需求参考其他板材超声检测的对比试块尺寸加工，设置不同深度分布的参考反射体
对比试块上平底孔应垂直于工件表面，且表面平滑
表1直入射电磁超声检测用对比试块
单位为毫米
试件编号
检测面到平底孔的距离S
板材厚度！ >20~40 >40~60 >60~100
试块厚度T
试块宽度6
10、20,30 15,30、45 15、30、45、60、8C
40 60 100
30 40 40
1 2 3 注1：板材厚度大于40mm时，试块也可用厚代薄。 注2：为减轻单个试块尺寸和重量，声学性能相同或相似的试块上的平底孔可加工在不同厚度试块上。
单位为毫米
全部V
.05
注：板材检测参考反射尺寸为$5mm平底孔，锻件检测时反射体尺寸由合同各方商定。
图2直入射电磁超声检测用对比试块示意图
8.6 6操作辅助装置
高温检测时应配备电磁超声探头高温操作手柄。 非常温检测时应配备红外测温仪或其他测温仪器。 扫查时应配备位置记录装置。
8.7 检测设备的维护和校准
应制定书面规程，对检测设备进行周期性维护和检查，以保证仪器功能。 每年至少要对电磁超声仪器及探头组合性能中的水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、直人射
探头盲区进行一次校准并记录。A型脉冲反射式的电磁超声设备测试方法应按JB/T9214一2010进行
现场每次检测前，应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。 现场进行检测时，如怀疑设备的检测结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结
果进行记录。
9检测程序
9.1检测前的准备 9.1.1资料审查
检测前应对被检构件的有关资料进行审查，为检测方案的制定和检测数据分析提供依据，资料审查
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SAG ICS 19.100 J 04
GB
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GB/T39282—2020
无损检测 电磁声换能器（EMAT)技术
脉冲回波检测方法
Non-destructive testingTesting method for pulse-echo testing using
electromagnetic acoustic transducer(EMAT) techniques
2021-06-01实施
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T39282—2020
目 次
前言
III
范围 2 规范性引用文件
1
术语和定义方法概要
3
N
5 安全要求 6 人员要求
检测工艺规程 8 检测设备和器材
7
检测程序 10 检测结果的评价与处理 11 检测记录与报告
9 GB/T 39282—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009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。 本标准起草单位：爱德森（厦门)电子有限公司、中国特种设备检测研究院、中北大学、清华大学、浙
江大学、武汉中科创新技术股份有限公司、广东汕头超声电子股份有限公司、合肥通用机械研究院有限公司、钢铁研究总院、中国科学院金属研究所、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所、 中国科学院声学研究所。
本标准主要起草人：沈功田、郑阳、林俊明、胡斌、李素军、周进节、张宗健、谭继东、蓝麒、崔高宇、 黄松岭、唐志峰、王子成、詹红庆、阎长周、张建卫、蔡桂喜、黄凤英、沈建中。 GB/T39282—2020
无损检测 电磁声换能器（EMAT）技术
脉冲回波检测方法
1范围
本标准规定了采用电磁声换能器进行材料及构件中不连续脉冲回波直射超声检测的方法，本标准适用于板厚6mm～100mm碳素钢、低合金钢和有色金属等板材的电磁超声检测，奥氏体
不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、铝及铝合金板材、钛及钛合金板材、镍及镍合金板材等板材的电磁超声检测可参照本标准执行。管材、锻件等原材料的电磁超声检测可参考本标准执行
规范性引用文件
1
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/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/T34885无损检测电磁超声检测总则 JB/T9214一2010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/T12604.1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
采用可产生垂直人射超声波的电磁超声换能器进行电磁超声直人射检测，通过超声波遇到不连续时产生的反射信号信息检测不连续位置和大小，如图1所示。电磁超声直探头可采用垂直于工件表面的偏置磁场和饼形、环形或蝶形线圈结构，激发和接收垂直于表面人射的超声横波；也可采用平行于工件表面的偏置磁场和跑道形或蝶形线圈，激发和接收垂直于表面入射的超声纵波。
SAG
1 GB/T39282—2020
a）无不连续时
b）有不连续时
说明： T---初始脉冲; F一—不连续处一次回波； B——底面—次回波。
图1检测原理示意图
4.2 优点及特点
电磁超声脉冲回波直射检测具有下列特点： a) 非接触检测，无需耦合剂。适用于高温、低温、干燥或真空环境条件下的检测。适用于表面有
覆盖层的工件检测。适用于快速和自动化检测，
b）能直接产生不同波型的超声，包括纵波、各种偏振方向的横波（特别是水平偏振的横波）。
4.3 局限性
电磁超声脉冲回波直射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： b）电磁超声换能效率受被检材料电磁特性影响较大，需要更严格的对比试样；
在某些场合下检测后需对工件进行退磁。
c）
5安全要求
使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。检测过程中的安全要求至少包括如下要素： a）在实施检测前，应对检测过程中可能伤害检测人员的各种危险源加以辨识，并对检测人员进行
培训和采取必要的保护措施。 b) 检测场地应避免强光、强磁场、强振动、腐蚀性气体、严重粉尘等影响电磁超声探伤仪器稳定性
或检测人员可靠观察的因素。 c） 检测人员应遵守被检件现场的安全要求，根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防
护设备；若有要求，使用的电子仪器应具有防爆功能， d）在进行在线检测时，应制定特别的安全措施。 e) 在封闭空间内进行操作时，应考虑氧气含量等相应因素，并采取必要的保护措施。 f) 在高空进行操作时，应考虑人员、检测设备器材坠落等因素，并采取必要的保护措施。 2 GB/T39282—2020
g）在极端环境下进行操作时，如低温、高温等条件下，应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素，并采取
必要的保护措施
h）永磁式电磁超声探头在运输、存放、搬运和使用过程中应避免强磁对人身安全、设备、仪器仪表
和环境的影响。 i) 检测时应注意磁场吸力导致的人员受伤和设备损坏及其他辅助电子设备的影响 j） 仪器操作中，应注意仪器本身和导线高压漏电检查，避免高压放电对人体或物品造成危害。
人员要求
6
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
/
7.1按照本标准的要求制定电磁超声脉冲回波直射检测工艺规程时，其内容至少宜包括如下要素：
a）适用范围； b）依据的标准、法规或其他技术文件； c) 检测人员资格； d) 检测设备和器材； e) 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； f) 检测条件（温度、介质等）； g) 检测表面准备； h) 检测时机； i) 检测程序和检测方法； j) 检测的标记和原始数据记录表格； k) 检测后的操作要求； 1) 检测结果的评价及处理方式； m)） 检测报告格式和要求； n） 编制（级别）、审核（级别）和批准人； o） 编制日期。
7.2工艺规程应经验证，当重要因素或其他对检测灵敏度有严重影响的因素发生变化时，工艺规程应重新验证。
8 检测设备和器材
8.1# 检测系统
检测系统应至少包括电磁超声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电磁超声仪器 8.2.1工作频率
采用A型脉冲反射式电磁超声检测仪，发射频率可调，工作频率范围宜在0.5MHz～10MHz内
3 GB/T39282—2020
选择。 8.2.2发射功率
电磁超声检测仪发射峰值功率宜大于10kW（500V20A）。 8.2.3增益
检测仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每挡不大于2dB,其精度为任意相邻12dB的误差在士1dB以内，在任意连续60dB范围内最大累计误差不超过2dB。 8.2.4显示范围
检测仪应具有连续可调的显示范围，且显示范围应不小于检测厚度 8.2.5线性
仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不
大于5%。
8.3 电磁超声探头
由于不同电磁超声探头的用途、参数和灵敏度不同，直射检测选用的电磁超声探头宜考虑以下方面：
a） 根据检测需要，选择合适的电磁超声直人射探头 b）探头频率选择。常用探头频率一般在1MHz～10MHz。基于检测对象和灵敏度要求，选择
合适的探头频率。对于厚度较小的被检件宜选用高频，对于厚度较大的被检件宜选用低频。 c）探头模态选择。可选横波或纵波探头。对于检测灵敏度要求较高时，宜选用横波探头。 d）探头线圈类型选择。根据被检材料尺寸结构和检测灵敏度要求选择合适的线圈类型。不同换
能器线圈产生的辐射声场存在一定差异，需考虑声场的能量分布、扩散性和覆盖范围来选择合适的线圈；饼形、环形线圈产生的声场周向一致性好，蝶形线圈产生的声场声束较窄。
e） 探头磁铁类型选择。换能器磁体可以为永磁体式的，也可以为脉冲磁铁式的 f) 探头接触面选择。常温检测时，选取具有耐磨接触面的探头；高温检测时，选取具有耐高温且
耐磨接触面的探头，必要时探头与工件之间的空气隙高度可调；对于曲率较大的被检构件，应选取具有柔性前端的探头。
8.4检测系统性能
检测系统为系统成套产品，电磁超声探头与检测仪配套使用。检测系统的性能指标应满足电磁超声检测系统能够发现对比试块中规定的平底孔，信噪比不小于6B
8.5试块
8.5.1标准试块
采用JB/T9214一2010中规定的DB-P和CSK-IB试块评定和核查电磁超声检测设备，项目包括：灵敏度余量、垂直线性、水平线性、分辨力及盲区。 8.5.2对比试块
对比试块材质、超声特性、声学性能应与被检构件相同或相似，内部不应存在影响检测的不连续
4
SAC GB/T39282—2020
对比试块应设计加工一定数量的人工反射体，对比试块形状和尺寸如表1和图2所示。对比试块
也可根据实际检测需求参考其他板材超声检测的对比试块尺寸加工，设置不同深度分布的参考反射体
对比试块上平底孔应垂直于工件表面，且表面平滑
表1直入射电磁超声检测用对比试块
单位为毫米
试件编号
检测面到平底孔的距离S
板材厚度！ >20~40 >40~60 >60~100
试块厚度T
试块宽度6
10、20,30 15,30、45 15、30、45、60、8C
40 60 100
30 40 40
1 2 3 注1：板材厚度大于40mm时，试块也可用厚代薄。 注2：为减轻单个试块尺寸和重量，声学性能相同或相似的试块上的平底孔可加工在不同厚度试块上。
单位为毫米
全部V
.05
注：板材检测参考反射尺寸为$5mm平底孔，锻件检测时反射体尺寸由合同各方商定。
图2直入射电磁超声检测用对比试块示意图
8.6 6操作辅助装置
高温检测时应配备电磁超声探头高温操作手柄。 非常温检测时应配备红外测温仪或其他测温仪器。 扫查时应配备位置记录装置。
8.7 检测设备的维护和校准
应制定书面规程，对检测设备进行周期性维护和检查，以保证仪器功能。 每年至少要对电磁超声仪器及探头组合性能中的水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、直人射
探头盲区进行一次校准并记录。A型脉冲反射式的电磁超声设备测试方法应按JB/T9214一2010进行
现场每次检测前，应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。 现场进行检测时，如怀疑设备的检测结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结
果进行记录。
9检测程序
9.1检测前的准备 9.1.1资料审查
检测前应对被检构件的有关资料进行审查，为检测方案的制定和检测数据分析提供依据，资料审查
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