线圈自激励电磁超声换能器设计及特性研究

作     者：何健鹏 徐科 任威平 HE Jianpeng;XU Ke;REN Weiping

作者机构：北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 

基　　金："十二五"国家科技支撑计划(2012BAB19B06) 教育部博士点基金(20120006110033)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2017年第53卷第16期

页      码：134-140页

摘      要：提出一种线圈自激励电磁超声换能器模型,该换能器无需磁铁提供静态磁场,可以避免磁铁对铁磁性材料吸附带来的不利影响,同时可以大大降低换能器质量。通过有限元仿真和试验结合的方法对所设计的换能器性能进行研究,随着提离距离提高,A_0兰姆波的衰减速率要快于S_0兰姆波,这是由于S_0兰姆波主要由磁致伸缩力引起的面内振动产生,动态磁场在6 mm提离距离时仍然具有较大水平分量。与之相比,A_0兰姆波主要由动态洛伦兹力引起,感应涡流强度及动态磁场强度在大于3 mm提离距离后都有明显衰减,动态洛伦兹力引起的面外振动衰减迅速。线圈自激励换能器可以在6 mm提离距离激励较纯净S_0兰姆波,优于传统换能器3 mm提离距离。最后,对两种兰姆波指向性进行研究,波长较长的S_0兰姆波具有更大的检测范围。

主 题 词：电磁超声 兰姆波 洛伦兹力 磁致伸缩力 提离距离 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2017.16.134

馆 藏 号：203262698...