电磁超声检测技术作为新兴的超声检测技术，以其非接触性、无需耦合剂及对试件表面要求不高等优点，可应用于高温、有隔离层等特殊场合，受到广泛关注。本文针对工业应用中应用广泛的电磁超声直入射技术，基于EMAT的工作原理，建立EMAT的等效电路模型，将偏置磁场、激励线圈、金属试样三者间的耦合视为一个等效电路，采用一个螺旋形线圈和永磁体组成的电磁超声换能器，搭建电磁超声试验平台，测试和确定检测线圈的最佳工作频率和激励信号周期。本文研究了顺磁性材料、反磁性材料和铁磁性材料，被检测件表面状态，提离效应，不同温度下EMAT产生的超声波幅度变化特性，结果表明非铁磁性反磁性材料在偏置磁场下，体内会激发一个和外磁场方向相反的附加磁场，减小静磁场，而顺磁材料也会在静磁场下产生附加磁场，且与静磁场方向相同，增大静磁场，这个附加的磁场会对洛伦兹力产生影响，进而导致回波信号的幅度不同；随着提离距离的升高，线圈的等效电感先急剧降低后缓慢上升，等效电感先急剧增加后缓慢增加，线圈的谐振频率急剧增加后逐渐降低，线圈导体与被测试样间的集肤效应和邻近效应变弱，超声信号幅度降低；被检工件的表面状态影响螺旋型电磁超声换能器辐射分布和超声波的散射特性导致信号幅度变化；铁磁性材料中温度上升导致电导率会降低而磁导率增大，洛伦兹力降低，磁致伸缩力会增大，在100℃和300℃之间，信号处于衰减状态，洛伦兹力的衰减量大于磁致伸缩力的增量，温度高于300℃磁致伸缩力的增量大于洛伦兹力的衰减量，造成超声信号幅度和散射变化。本文研究结果可以用于指导电磁超声(EMAT)检测工艺制订，实现非接触、无需耦合和对被检试件表面要求不高和高温检测在线快速检测，在金属无损检测领域具有宽广的前景。