超声波检测技术在冶金行业中有着广泛的应用，尤其是在检测液态金属洁净度方面，超声波技术因其独特的非侵入性和实时监测能力而备受关注。本研究聚焦于利用超声波技术在线监测液态金属中的夹杂物，通过模拟实验的方法，探讨了不同性质的夹杂物对超声波传播规律的影响，以及夹杂物浓度和粒径对超声波传播的影响。
研究团队通过水模型实验模拟了液态金属环境，使用高频磁场和静磁场叠加产生电磁超声波，从而避免了超声波探头直接插入金属熔体所带来的技术难题。通过这样的模拟实验，研究团队考察了不同性质的夹杂物对超声波强度和波形的影响。实验结果显示，夹杂物的存在会导致超声波声压降低，并且超声波的波形会发生明显的改变。这一发现具有重要的实际应用价值，因为超声波声压的变化对于夹杂物浓度和粒径的变化反应灵敏，从而可以实现对液态金属洁净度的实时监控。
进一步的研究还涉及了夹杂物浓度和粒径对超声波传播的影响。实验采用单因素法，逐步改变夹杂物的浓度和粒径，并观察超声波的变化规律。结果显示，随着夹杂物浓度的增加和粒径的增大，超声波声压逐渐降低，这表明超声波检测技术对夹杂物的粒径和浓度具有较高的敏感度。
实验中，研究团队使用了多种实验装置来模拟夹杂物，并精确测量超声波的传播情况。例如，采用不同目数的铁丝网和塑料网模拟不同数量和性质的夹杂物，以及采用不同粒径的塑料颗粒来模拟夹杂物粒径的变化。
此外，研究团队还探讨了电磁超声波技术在冶金行业的应用前景，指出通过在金属液中局部施加高频电磁力作用，可以在金属液全场范围内生成电磁超声波，从而克服了传统超声波在高温环境中的应用难题。这项技术的成功应用，为实现液态金属洁净度的在线检测提供了理论依据和技术支持。
总体而言，本研究通过模拟实验验证了利用超声波在线检测液态金属洁净度的可行性，并为电磁超声波技术在冶金行业的实际应用提供了理论和技术基础。这项研究不仅对钢铁工业的质量控制具有重要意义，同时也为未来冶金行业的技术革新和质量提升提供了新的思路和方法。
