一种高性能电磁超声传感器线圈背板及其优化设计

作     者：陈建伟 刘帅 马健 郭锐 宋江峰 白雪 邹龙森 宿一凡 CHEN Jian-wei;LIU Shuai;MA Jian;GUO Rui;SONG Jiang-feng;BAI Xue;ZOU Long-sen;SU Yi-fan

作者机构：齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东济南250103 

基　　金：国家自然科学基金(51805304) 山东省重点研发计划(2019GSF111058) 山东省重大科技创新工程(2019JZZY010418) 山东省自然科学基金(ZR2019PEE014) 

出 版 物：《山东科学》 (Shandong Science)

年 卷 期：2022年第35卷第2期

页      码：70-78页

摘      要：为提高电磁超声传感器换能效率,对电磁超声横波传感器的线圈背板进行了优化设计。首先通过实验方法研究了线圈背板厚度对超声信号的影响,然后通过有限元仿真软件对采用羰基铁粉作为线圈背板时的磁场分布进行了仿真,最后通过实验比较了线圈背板优化前后横波传感器的信噪比和提离距离。结果表明:电磁超声横波传感器中线圈背板的最佳厚度为1.5~2.0 mm;采用长度和宽度尺寸与线圈工作区域相同的羰基铁粉作为线圈背板能显著增加传感器工作区域的磁场强度;与采用非导磁性材料作为线圈背板相比,采用优化后的羰基铁粉背板可使传感器的信噪比增加约1倍,提离距离增加约1 mm。

主 题 词：电磁超声传感器 偏置磁场 线圈背板 羰基铁粉 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.009

馆 藏 号：203109597...