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E-MAT(개별문의)

E-MAT(개별문의)

 

  • 개별문의

제품 설명

 

기본 개념

 

EMAT (ElectroMagnetic Acoustic Transducer, 전자기 음향 변환기)

: 금속 표면에 **코일과 자계(자석)**를 이용해 **초음파(탄성파)**를 직접 발생·수신하는 장치입니다.

기존 접촉식 초음파탐상기(UT)는 커플런트(물·겔 등)를 써야 하지만, EMAT은 비접촉식으로 동작한다는 장점이 있습니다.

 

와전류 원리

: 코일에 교류 전류 → 금속 표면에 와전류(Eddy Current) 발생 → 와전류와 자석의 정자계가 상호작용 → 로렌츠 힘(Lorentz force) 발생 → 금속 내부에서 초음파가 생성됩니다.

 

즉, EMAT은 와전류 + 자기장 상호작용으로 금속 내부에 음향파를 만들어내는 방식입니다.

 

두께 측정 원리

 

금속 내에서 발생한 초음파는 판을 왕복하게 되는데,

첫 번째 에코, 두 번째 에코… 간의 **시간차(Δt)**를 측정합니다.

 

음속(금속별로 알려져 있음, 예: 강철 약 5900 m/s)을 알고 있으면

두께 = (음속 × Δt) / 2 로 계산할 수 있습니다.

 

특히 얇은 두께의 경우, 고주파 EMAT을 사용해야 왕복 신호를 분리할 수 있습니다.

 

특징

✅ 비접촉식 → 산화된 표면, 도장된 금속도 측정 가능 (단, 도체여야 함)

✅ 휴대용 가능 → 소형 코일 + 자석 + 배터리 기반 탐상기 형태로 구현 가능

✅ 빠른 측정 → 스캔 속도가 빠름

 

활용 사례

 

박판 강판/알루미늄 판재 두께 측정 (자동차, 항공, 조선)

고온 환경에서의 두께 모니터링 (보일러 튜브, 파이프)

코팅된 금속 구조물의 두께 측정

 

👉 정리하면, 휴대용 EMAT 두께 측정기는 금속 표면에 접촉 매질 없이 와전류 원리로 초음파를 발생시키고, 그 반향을 이용해 얇은 판재나 튜브의 두께를 신속하게 측정하는 장치라고 할 수 있습니다.

 

설명

전자파 음향 변환(EMAT)을 사용하면 검사 대상에 따라 편극이 다른 다양한 유형의 음향파를 비접촉식으로 여기시킬 수 있습니다. 최신 하드웨어 구성 요소를 사용하면 최대 10mm의 작업 간격에서 작동하는 전자기 음향 변환(EMAT)을 사용하여 결함 감지기와 두께 측정기를 만들 수 있습니다. 즉, 페인트, 플라스틱, 먼지, 공기, 최대 10mm 두께의 기타 전도성 매체는 검사 물체의 표면과 센서 표면 사이에 위치할 수 있습니다. 이 경우 음향파는 검사 물체에 직접 형성되며 접촉 환경에 의해 왜곡되지 않습니다. EMAT를 사용하여 전기 진동으로부터 기계적 진동을 형성하는 메커니즘은 자기 변형, 로렌츠 힘을 통한 상호 작용 및 자기 상호 작용의 세 가지 구성 요소로 나눌 수 있습니다. 대부분의 경우 강철 제품을 검사하기 위해 로런츠 힘을 통해 EMAT가 사용됩니다.

 

EMAT의 작동 원리

EMA 변환기의 블록 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 변환기는 영구 자석과 교류 도체로 구성됩니다. 교류 I은 도체를 통해 흐르며 교류 자기장 B를 생성하는데, 자기장은 검사 대상을 관통하고 그 안에서 와전류를 생성합니다. 와전류를 생성하는 전하 입자의 방향 Ie는 도체의 전류 방향과 반대입니다. 영구 자석은 검사되는 물체의 표면에 정상인 일정한 자기장을 생성합니다. 자기장에서 움직이는 하전 입자는 검사 물체의 표면을 따라 향하는 로런츠 힘 F의 영향을 받습니다. 로런츠 힘은 음향파 형성의 시작인 와전류를 가진 영역의 기계적 변위에 기여합니다.

 

기존 초음파 검사에 비해 EMAT 기술의 주요 이점

  • 압전 변환기 작동에 필요한 접촉 액이 없습니다.
  • 가는 작업 및 연삭과 같은 표면 준비가 필요하지 않습니다.
  • EMA 변환기는 음파의 입력 표면에 대한 변환기의 경사각에 민감하지 않습니다. 변환기의 기울기에 따라 신호 강도만 변경되지만, 파동 방향만 변경하므로 에코 신호의 시간적 위치는 변환기의 기울기에 따라 달라지지 않습니다.
  • 센서 표면에서 검사되는 물체의 표면까지의 거리는 최대 10mm입니다.
  • 음향파는 변환기와 검사된 물체 사이의 공간을 건너뛰고 검사된 물체의 표면에 직접 퍼지기 시작합니다. 이로 인해 이 환경에서는 파동의 왜곡이 없습니다.
  • EMA 기술은 다른 편광을 가진 다른 유형의 파도를 형성할 수 있게 합니다. 램파, 레일리파, 수평, 수직, 방사형 편극의 횡단파, 종파를 포함합니다.
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