一种使用层叠硅钢片作为背板的高效电磁超声换能器制造技术

本发明专利技术公开一种高效电磁超声换能器，由待测试件、激励线圈、层叠硅钢片和磁铁组成。层叠硅钢片位于激励线圈正上方，层叠硅钢片主平面与激励线圈轴向方向垂直。磁铁位于层叠硅钢片上方，磁铁的磁化方向为竖直方向。激励线圈放置在待测试件上面，激励线圈所形成的平面与时间表面平行。激励线圈导线两端与外部脉冲发生器输出端连接，脉冲电流流过激励线圈用于在待测试件内部产生超声波。本发明专利技术通过在传统电磁超声换能器中引入层叠硅钢片作为背板，降低了激励线圈周围磁路上的磁阻，从而增大了其在待测试件中产生的动态磁场强度及涡流密度，进而增强了所产生的超声波，提升了电磁超声换能器的换能效率。

【技术实现步骤摘要】
一种使用层叠硅钢片作为背板的高效电磁超声换能器
本专利技术涉及电磁超声无损检测技术，具体为一种提高换能效率的电磁超声换能器。
技术介绍
电磁超声换能器EMAT(electromagneticacoustictransducer)是一种利用电磁耦合的方式激励和接收超声波的换能器，具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适用于高温检测等特点，多被应用于金属棒、板、管等的缺陷检测、尺寸测量、应力检测等。电磁超声的作用机理分为两种：洛伦兹力机制和磁致伸缩机制。洛伦兹力机理为：激励线圈中通入高频脉冲电流，因电磁感应在金属试样中耦合出电涡流J，在外部静态磁场Bs和激励线圈产生的动态磁场Bd的作用下产生洛伦兹力：F＝Bs×J+Bd×J，引起金属表面局部受力震动从而产生超声波。磁致伸缩机理只在铁磁性材料中出现，如：铁、镍等，由铁磁性材料的磁致伸缩特性所决定，激励线圈中的交变电流引起线圈周围的磁场发生交变，从而引起铁磁性材料发生交替伸缩变化从而产生超声波，接收过程为激励过程的逆过程。电磁超声换能器的一般结构如图2所示，主要由磁铁、线圈、金属试样和其他支撑结构组成，不同的线圈结构配合磁铁可以在试样中产生不同类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用层叠硅钢片作为背板的高效电磁超声换能器，其特征在于：包括磁铁（1）、层叠硅钢片（2）、激励线圈（3）、和待测试件（4）组成，所述的激励线圈（3）放置在待测试件（4）上方，激励线圈（3）所形成的平面与试件表面平行，激励线圈（3）两端与外部脉冲发生器的输出端用导线连接，脉冲电流流过激励线圈（3），用于在待测试件内部产生超声波，层叠硅钢片（2）位于激励线圈（3）上方，层叠硅钢片（2）主平面与激励线圈（3）轴向方向垂直，磁铁（1）位于层叠硅钢片（2）上方，磁铁（1）的磁化方向为竖直方向。

【技术特征摘要】
1.一种使用层叠硅钢片作为背板的高效电磁超声换能器，其特征在于：包括磁铁（1）、层叠硅钢片（2）、激励线圈（3）、和待测试件（4）组成，所述的激励线圈（3）放置在待测试件（4）上方，激励线圈（3）所形成的平面与试件表面平行，激励线圈（3）两端与外部脉冲发生器的输出端用导线连接，脉冲电流流过激励线圈（3），用于在待测试件内部产生超声波，层叠硅钢片（2）位于激励线圈（3）上方，层叠硅钢片（2）主平面与激励线圈（3）轴向方向垂直，磁铁（1）位于层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，任威平，周鹏，何健鹏，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11