连铸二冷区尾端凝固坯壳厚度对于后续的轧钢具有重要意义,因此坯壳厚度成为检测目标,为后续合理安排冷却的优化设计提供重要依据。此时坯壳厚度检测具有复杂的检测环境,传统工艺测厚无法满足检测需求。而电磁超声换能器具有非接触、无需耦合剂的优点,恰好满足了钢坯检测的环境要求,因此使用EMAT检测连铸坯壳厚度。研究电磁超声横波检测表面温度为500℃铸坯的坯壳厚度,分析此温度下的换能机制。本文以坯壳厚度为30mm的Q235小钢坯为被测对象,结合电磁超声换能器数学模型,利用有限元软件COMSOL建立圆柱形永磁体和螺旋线圈的电磁超声换能器模型。分析在钢坯表面温度为500℃时的换能机制的主导因素,在相同偏置磁场强度和激发电流下,通过对比仅考虑洛伦兹力作用下的位移振幅和洛伦兹力与磁致伸缩应力的叠加作用位移振幅大小来分析主导因素,并利用现有的实验条件进行实验验证,同时分析了激励频率对换能机制的影响。研究结果表明铁磁材料降低电磁超声换能器的激发难度。且当坯壳表面温度为500℃时,随着频率增大,横波激发换能机制由两种机制转变成洛伦兹力占主导因素,激发频率在0.8MHz时,两种机制共同作用效果最佳。在换能机制研究基础上,保持频率不变,对永磁体尺寸参数进行优化,使得EMAT提供在被测试件表面的静态偏置磁场强度增强,同时研究进一步发现,在多物理场瞬态仿真中,换能器结构中线圈对永磁体提供的静态磁场产生一定影响,削弱磁场强度。利用优化后的磁场强度,分析得出随温度升高,电导率与相对磁导率降低,接收电流密度降低。同时提取第一次回波中电流密度峰值,结合温度进行线性相关,此时可以通过电流密度峰值反映被测试件表面温度。通过EMAT检测金属材料表面温度,得知测量坯壳厚度的杨氏模量,因此可以精确在被测试件超声横波传播的平均速度,结合电磁超声换能器检测坯壳厚度时回波时间得知此时坯壳厚度,为测量坯壳厚度提供新的思路。最后实验验证检测仿真中铁磁材料增强回波信号,搭建以用UP550调节器单回路负反馈控制电阻炉温度,使用铝棒代替钢棒验证仿真EMAT测温下测厚具有一定可行性,为设计EMAT电路系统提供理论依据。