电磁超声换能器优化设计与板状结构损伤成像应用研究

作     者：郭鹏 徐鸿 田振华 邓博 蓝翔 陈显会 GUO Peng ,XU Hong , TIAN Zhenhua ,DENG Bo ,LAN Xiang , CHEN Xianhui

作者机构：华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2017年第30卷第11期

页      面：1758-1765页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[理学-声学] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51134016 11074073) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2016XS25) 

主　　题：电磁超声换能器 洛伦磁力 优化设计 S0模态 损伤检测 阵列成像 

摘      要：提出了一种用于板状结构损伤成像的虚拟电磁超声换能器EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)阵列。由螺旋线圈和圆柱形永磁铁组成的电磁超声换能器可以通过洛伦兹力在铝板中有效地激发低频散和高幅值的单一S0模态兰姆波。实验研究了电磁超声换能器配置参数(如激发频率,螺旋线圈外径、螺旋线圈内径和提离距离)对S0模态兰姆波性能的影响。另外,将接收电磁超声换能器移动到用于接收兰姆波的多个预定义位置来构建虚拟传感器阵列,实验研究了阵元间距和阵元数量对成像结果的影响。结果表明,通过相控虚拟聚焦成像方法,虚拟电磁超声换能器阵列的成像结果与实际损伤位置吻合良好。