摘要：针对电磁超声换能器(EMAT)换能效率低、信噪比低和磁体内部超声波影响信号识别的问题,传统的处理方法包括添加铜箔背板或聚磁器。然而,铜箔背板在消除磁铁自振荡的同时减小了信号幅值;而已有的聚磁器又存在结构复杂,加工困难,成本较高等问题。文章提出了一种在永磁体与线圈之间添加梯形硅钢聚磁器的新型EMAT结构。梯形硅钢聚磁器结构简单,利用胶粘工艺制作。梯形聚磁器通过增加磁铁与线圈的距离来消除磁铁中的超声波,同时通过独特的梯形结构将磁铁的磁感线聚集于线圈作用区域,提高回波信号幅值。由于梯形硅钢聚磁器的尺寸对回波信号幅值有明显的影响,为了获取梯形硅钢聚磁器的最优尺寸,在COMSOL仿真平台中采用正交试验法对硅钢聚磁器的几何尺寸进行了优化设计。仿真和实验结果分别表明,含优化后梯形聚磁器EMAT的信号幅值较无背板EMAT提高约60%,含优化后梯形聚磁器EMAT的信号幅值约为含0.1 mm铜箔背板EMAT的6倍。