交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法技术

本发明专利技术属于无损检测相关技术领域，其公开了一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，该方法包括以下步骤：(1)提供实验平台，并分别确定所述实验平台中的激励传感器的最佳激励偏置磁场强度及接收传感器的最佳接收偏置磁场强度；(2)基于最佳激励偏置磁场强度、最佳接收偏置磁场强度及固定覆盖率，分别确定激励传感器的环形线圈的最佳线径及接收传感器的环形线圈的最佳线径；(3)分别基于得到的最佳线径及磁场强度计算公式计算得到激励传感器的环形线圈的设计匝数及接收传感器的环形线圈的设计匝数，由此完成结构参数的优化，所述结构参数包括环形线圈的线径及匝数。本发明专利技术提高了传感器的换能效率，适用性较强。

Optimization method of structural parameters of cross coil magnetostrictive torsional guided wave sensor

【技术实现步骤摘要】
交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法
本专利技术属于无损检测相关
，更具体地，涉及一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法。
技术介绍
目前，常用的磁致伸缩导波传感器分为非接触式和接触式两种类型，非接触式磁致伸缩导波传感器利用电磁耦合效应来实现非物理接触，仅适用于铁磁性构件的检测。接触式磁致伸缩导波传感器通过耦合剂将高饱和磁致伸缩带产生的振动传递到待测构件，不仅适用于铁磁性构件的检测，也适用于非铁磁性构件的检测。在利用接触式磁致伸缩导波传感器激励和接收扭转导波时需要为磁致伸缩带提供偏置磁场，目前主要有两种形式的偏置磁场。一种是利用永磁铁在磁致伸缩带中产生静态偏置磁场，这种形式的偏置磁场虽然稳定，但磁场强度不可控且永磁铁不方便携带以及安装；一种是利用预磁化磁致伸缩带的剩磁来提供静态偏置磁场，这种形式的偏置磁场不稳定，会随时间发生衰减，不适用于进行长期监测，如专利US7573261B1公开了一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器，该传感器由高饱和磁致伸缩带、环形线圈和螺线管线圈三部分组成，环形线圈绕制在高饱和磁致伸缩带上，环形线圈中通直流电流，在磁致伸缩带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供实验平台，并分别确定所述实验平台中的激励传感器的最佳激励偏置磁场强度及接收传感器的最佳接收偏置磁场强度；(2)基于最佳激励偏置磁场强度、最佳接收偏置磁场强度及固定覆盖率，分别确定激励传感器的环形线圈的最佳线径及接收传感器的环形线圈的最佳线径；(3)分别基于得到的最佳线径及磁场强度计算公式计算得到激励传感器的环形线圈的设计匝数及接收传感器的环形线圈的设计匝数，由此完成结构参数的优化，所述结构参数包括环形线圈的线径及匝数。

【技术特征摘要】
1.一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供实验平台，并分别确定所述实验平台中的激励传感器的最佳激励偏置磁场强度及接收传感器的最佳接收偏置磁场强度；(2)基于最佳激励偏置磁场强度、最佳接收偏置磁场强度及固定覆盖率，分别确定激励传感器的环形线圈的最佳线径及接收传感器的环形线圈的最佳线径；(3)分别基于得到的最佳线径及磁场强度计算公式计算得到激励传感器的环形线圈的设计匝数及接收传感器的环形线圈的设计匝数，由此完成结构参数的优化，所述结构参数包括环形线圈的线径及匝数。2.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：固定接收传感器的偏置磁场强度后，获取激励传感器的换能曲线，进而确定激励传感器的最佳激励偏置磁场强度。3.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：固定激励传感器的偏置磁场强度后，获取接收传感器的换能曲线，进而确定接收传感器的最佳接收偏置磁场强度。4.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：步骤(2)中，将激励传感器的偏置磁场强度固定为最佳激励偏置磁场强度，接收传感器的偏置磁场强度固定为最佳接收偏置磁场强度，固定覆盖率为固定值。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江，李勇，胡超越，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42