王 伟，潘晓明，张永生

(苏州供电公司，江苏苏州 215004)

为了节约土地，现在越来越多的变电站使用GIS设备。这些GIS管道工作于高压状态下且受到各种侵蚀，容易出现裂纹，严重影响GIS的安全运行。对于GIS管道外部的细小裂纹，在造成GIS内部气体泄漏之前，无法用放射法或压力检测法等检测，但这些裂纹对GIS的安全运行构成巨大威胁。利用电磁超声导波对GIS管道进行检测，可以发现其微小裂纹，从而及时采取补救措施。电磁超声导波检测法是利用电磁感应的方法直接在被检测管道内激发超声导波，无需任何耦合剂，这是其相对于压电超声法的优点之一。该方法不需要与被检测体接触，所以不需对管道外壁清洗或做其他处理，可以适用于高压管道的在线检测[1]。可见，利用电磁超声导波检测变电站GIS管道的裂纹缺陷是一种有应用前景的检测技术。

1电磁超声原理

根据磁致伸缩效应原理，既然磁场能够引起铁磁性材料微观结构的变形，若对铁磁性材料施加交变磁场，交变磁场就会使其周期性变形，而微观结构的变形就使其产生振动，振动就可以激发出声波。因此，可以对铁磁性材料施加高频交变磁场，使其周期性伸缩振动，从而激发出超声波。本文根据这一原理设计电磁超声换能器 （EMAT）[2]，利用EMAT在铁磁性材料中激发超声波。同时，铁磁性材料的伸缩振动，会使其微观磁畴周围磁场产生变化，这就是磁致伸缩逆效应。根据磁致伸缩逆效应可以接收超声波信号。……