Tecnología EMAT

EMAT o Transductor Electro-Magnético Acústico es una técnica de ultrasonidos (UT) que genera el ultrasonido en el interior del material que va a ser inspeccionado en lugar de hacerlo en el mismo transductor.

Un transductor EMAT induce las ondas ultrasónicas directamente en el material a inspeccionar por medio de la interacción de dos campos magnéticos. El campo de alta frecuencia inducido por la corriente circulante por la bobina interacciona con el campo magnético estático de baja frecuencia generado por el imán. Dicha interacción genera fuerzas de Lorentz en el material.

Esta perturbación en la retícula del material es la que produce la onda elástica, es decir, el ultrasonido. De forma recíproca, la interacción de ondas elásticas en presencia de un campo magnético induce corrientes en la bobina receptora del transductor EMAT.

En materiales conductores ferromagnéticos, estará presente el fenómeno de la magnetostricción el cual reforzará la generación del ultrasonido generando señales de mayor amplitud que en el caso de contar sólo con el efecto de la Fuerza de Lorentz. Mediante la combinación de distintas bobinas RF e imanes se pueden generar diferentes tipos y modos de onda.

EMAT Technology Comparison Graph

Dado que el sonido se genera en el interior de la pieza a inspeccionar y no en el transductor, la tecnología EMAT presenta las siguientes ventajas frente a los transductores piezoeléctricos convencionales:

  • Inspección en seco. EMAT no requiere el uso de acoplante para la transmisión del sonido, lo cual la convierte en una técnica muy apropiada para integraciones en entornos automatizados y para la inspección de materiales que están a muy alta y muy baja temperatura.
  • Insensible a las condiciones superficiales. EMAT puede realizar la inspección sobre superficies que presenten recubrimientos y la medida no se ve afectada por contaminantes, óxidos, o rugosidad.
  • Facilidad de uso del sensor. Puesto que no se utilizan cuñas o acoplante, las Leyes de Snell de la refracción no aplican a EMAT, y el ángulo del sensor no afectará a la dirección de propagación de la onda. Esto hace que los transductores EMAT sean más fáciles de utilizar.
  • Capacidad de generar modos de ondas SH. EMAT es el único medio práctico para generar ondas transversales con polarización horizontal (ondas SH) sin aplicar altas tensiones mecánicas o acoplantes de baja densidad que dificultan la inspección de la pieza.
  • Selectividad del modo de onda. Debido a la construcción tipo antena de las bobinas en combinación con la excitación multi-ciclo se consiguen altas selectividades en frecuencia. Esto permite seleccionar de forma precisa el modo de onda de interés, lo cual es de gran importancia para la generación e interpretación de las ondas guiadas.
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