The invention discloses a differential electromagnetic ultrasonic sensor and a detection system thereof. The differential electromagnetic ultrasonic sensor includes a magnet, at least one layer of a differential coil and package, wherein the differential coil comprises two signal lines, two signal lines parallel multi ring coiled in one plane, so that the two signal lines from the inside to the outside and the transmission of alternating excitation signal direction of two signals in the same, among them, the end of each signal line for receiving an excitation signal; two signal lines connected to the second. The invention solves the technical problem of low energy conversion efficiency of an electromagnetic ultrasonic sensor using a single winding coil.
【技术实现步骤摘要】
差分式电磁超声传感器及检测系统
本专利技术涉及超声无损检测领域,具体而言,涉及一种差分式电磁超声传感器及检测系统。
技术介绍
电磁超声检测技术通过利用电磁超声传感器(EMAT)实现换能,与传统的超声检测技术相比,电磁超声检测技术具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于在线快速检测和高温检测等优点,在工业上广泛应用于高温测厚、在线检测、快速探伤等。电磁超声传感器利用电磁耦合的方式,可以实现超声的激励和接收,其主要的缺点在于换能效率较低、容易受提离(电磁超声传感器与被检工件的间隙)等因素的影响。因此,设计高换能效率的电磁超声传感器是电磁超声检测技术的关键所在。目前通用的电磁超声传感器主要由磁铁、高频线圈、外壳组成,其中高频线圈是电磁超声传感器实现换能的关键部件。高频线圈在电磁超声激励过程中,可以产生涡流和动态磁场,在接收过程中,可以感应电磁场的变化从而感生电流。现有技术中,在役的电磁超声传感器中的高频线圈多采用基于单端信号的单线绕线方式绕制而成,如图1a、图1b中所示,其中,图1a为高频线圈的俯视图,图1b为图1a中示出的高频线圈的立体图。对单线绕制线圈的激励方式为单端信号激励方式,如图2所示,单端激励信号的峰峰值电压Upp=2V0,信号的周期数为N。在激励时的激励信号在信号线和地线中的传输方向如图1a所示,在接收时接收信号在信号线和地线中的传输方向如图1b所示。采用单线绕制线圈的方式具有绕线简单、换能有效、与仪器接口简单等特点。但采用此种线圈设计的电磁超声传感器的换能效率有限,检测信号信噪比低,同时抗干扰能力较差,对微弱信号的敏感性不高。针对采用单线绕制的线圈 ...
【技术保护点】
一种差分式电磁超声传感器,其特征在于,所述差分式电磁超声传感器包括磁铁、至少一层差分式线圈以及封装外壳,其中:所述差分式线圈包括两根信号线,所述两根信号线在一个平面内并行盘绕多圈,以使得所述两根信号线由内向外交替布置且使得所述两根信号线中传输的激励信号方向相同,其中,每根信号线的第一端用于接收一个激励信号;所述两根信号线的第二端接地。
【技术特征摘要】
1.一种差分式电磁超声传感器,其特征在于,所述差分式电磁超声传感器包括磁铁、至少一层差分式线圈以及封装外壳,其中:所述差分式线圈包括两根信号线,所述两根信号线在一个平面内并行盘绕多圈,以使得所述两根信号线由内向外交替布置且使得所述两根信号线中传输的激励信号方向相同,其中,每根信号线的第一端用于接收一个激励信号;所述两根信号线的第二端接地。2.根据权利要求1所述的差分式电磁超声传感器,其特征在于,所述差分式电磁超声传感器包括多层所述差分式线圈,每层所述差分式线圈所处的平面互相平行,每层所述差分式线圈中传输的激励信号方向相同。3.根据权利要求2所述的差分式电磁超声传感器,其特征在于,多层所述差分式线圈包括相邻的第一层差分式线圈和第二层差分式线圈,所述第一层差分式线圈的两个第二端与所述第二层差分式线圈的两个第一端一一对应连接。4.根据权利要求3所述的差分式电磁超声传感器,其特征在于,每层所述差分式线圈处于PCB电路板的一个平面内,所述第一层差分式线圈的两个第二端与所述第二层差分式线圈的两个第一端通过所述PCB电路板上的过孔一一对应连接。5.根据权利要求1所述的差分式电磁超声传感器,其特征在于,所述差分式线圈中的两根信号线并行盘绕成以下形状之一:环型、饼形、跑道型、回折型和蝶型。6.一种电...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑阳,周进节,张宗健,
申请(专利权)人:中国特种设备检测研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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