【技术实现步骤摘要】
一种随形可变曲率的电磁超声探头及其测量方法
本专利技术属于超声测量
，特别涉及一种随形可变曲率的电磁超声探头及其测量方法。
技术介绍
曲面零件是航空航天等领域高端装备中的一类典型件。为准确获取该类零件的制造质量、材料特性和安全寿命等关键信息，往往在加工过程或使役过程采用超声法对其进行定量评估。超声作为一种常用的无损检测手段，且具有适用范围广、测量快速、装置简单、成本低、安全无害等优点，已被广泛应用于厚度、缺陷和残余应力等多物理几何参数测量。为了避免曲面零件的曲率对超声传播的影响，目前的研究大多面向形状平缓零件的检测。由于基于压电换能原理的超声造波方法易受耦合状态影响，为了获得稳定的耦合状态，往往将工件浸入到水中测量，受水槽尺寸限制无法满足大型结构件的无损测量要求；而且为了与工件曲率相同，通常采用特定曲率的楔块探头，该方法只能面向一种曲面零件测量，通用性较差。基于电磁感应原理的超声造波方法可以非接触、无耦合的方式对零件进行检测，但是其换能效率低，特别是面向曲面零件测量时探头与曲面间的空隙严重降低超声信噪比，且测量...
【技术保护点】
1.一种随形可变曲率的电磁超声探头，其特征在于，该电磁超声探头包括柔性激励线圈(1)、柔性磁铁(2)、柔性外壳(3.1)和MMCX连接器(3.2)；/n所述的柔性磁铁(2)置于柔性激励线圈(1)正上方，使柔性激励线圈(1)覆盖的区域具有高的磁感应强度以保证产生高信噪比超声；所述的柔性外壳(3.1)为壳体结构，其内部依据柔性激励线圈(1)与柔性磁铁(2)的结构尺寸设计空腔，柔性激励线圈(1)与柔性磁铁(2)固定在柔性外壳(3.1)的空腔中；所述MMCX连接器(3.2)安装在柔性外壳(3.1)预设的槽口中，且与柔性激励线圈(1)相连，并通过同轴电缆连接脉冲系统。/n
【技术特征摘要】
1.一种随形可变曲率的电磁超声探头，其特征在于，该电磁超声探头包括柔性激励线圈(1)、柔性磁铁(2)、柔性外壳(3.1)和MMCX连接器(3.2)；
所述的柔性磁铁(2)置于柔性激励线圈(1)正上方，使柔性激励线圈(1)覆盖的区域具有高的磁感应强度以保证产生高信噪比超声；所述的柔性外壳(3.1)为壳体结构，其内部依据柔性激励线圈(1)与柔性磁铁(2)的结构尺寸设计空腔，柔性激励线圈(1)与柔性磁铁(2)固定在柔性外壳(3.1)的空腔中；所述MMCX连接器(3.2)安装在柔性外壳(3.1)预设的槽口中，且与柔性激励线圈(1)相连，并通过同轴电缆连接脉冲系统。
2.根据权利要求1所述的电磁超声探头，其特征在于，所述柔性激励线圈(1)包括圆形螺旋线圈、跑道形螺旋线圈、回形螺旋线圈、正交D形螺旋线圈和正交跑道形螺旋线圈五种构型；所述圆形螺旋线圈、跑道形螺旋线圈和回形螺旋线圈均为单层结构，正交D形螺旋线圈和正交跑道形螺旋线圈为双层正交布置结构；其中，圆形螺旋线圈在材料表面产生无数个径向方向的涡流，跑道形螺旋线圈和回形螺旋线圈在材料表面产生单一方向的涡流，正交D形螺旋线圈和正交跑道形螺旋线圈在材料表面产生正交方向的涡流。
3.根据权利要求1或2所述的电磁超声探头，其特征在于，所述柔性激励线圈(1)采用柔性电路板打样制作，柔性电路板由聚酰亚胺或聚酯薄膜制成基材。
4.根据权利要求2所述的电磁超声探头，其特征在于，根据柔性激励线圈(1)的五种构型，所述柔性磁铁(2)对应有五种构型；其中，圆形螺旋线圈对应的柔性磁铁和正交D形螺旋线圈对应的柔性磁铁均采用圆柱结构，跑道形螺旋线圈对应的柔性磁铁、回形螺旋线圈对应的柔性磁铁和正交跑道形螺旋线圈对应的柔性磁铁均采用长方体结构。
5.根据权利要求1、2或4所述的电磁超声探头，其特征在于，所述的柔性磁铁(2)由橡胶钕铁硼制作且为单向充磁方式；柔性磁铁(2)所占据的区域与柔性线圈(1)的有效区域相同。
6.根据权利要求3所述的电磁超声探头，其特征在于，所述的柔性磁铁(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，刘天然，王永青，杨佩勋，薄其乐，李特，刘阔，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。