基于偏置磁场EMAT表面波换能器效率的分析

作     者：张义涛 程树云 陆铭慧 朱颖 胡克 戴昱辉 ZHANG Yitao;CHENG Shuyun;LU Minghui;ZHU Ying;HU Ke;DAI Yuhui

作者机构：南京航空航天大学机电学院南京210016 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063 凌云科技集团有限责任公司武汉430040 

出 版 物：《无损检测》 (Nondestructive Testing)

年 卷 期：2023年第45卷第11期

页      面：59-66页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：表面波电磁超声换能器 正交试验 换能效率 优化设计 

摘      要：为提高常规EMAT(电磁超声)换能器效率,设计一种新型偏置磁场EMAT换能器。利用有限元软件建立EMAT激励表面波的二维仿真模型,对比分析常规和偏置EMAT对激励表面波的影响。最后设计正交试验研究磁铁高度、磁铁宽度、线圈高度、线圈宽度和线圈提离对偏置EMAT激励表面波的影响规律,并通过试验验证了其准确性,此外还研究了偏置磁铁对接收EMAT的影响。结果表明,偏置EMAT换能器激励的表面波幅值比常规EMAT的提高了51%,并且该方法不会在频域信息上发生主频分叉畸变问题,采用偏置EMAT接收的信号幅值比常规EMAT的提高了38%,偏置EMAT能有效提高检测灵敏度。