电磁超声检测技术初探

作     者：夏志敏 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：康宜华;武新军

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：电磁超声 无损检测 功率放大 接收电路 

摘      要：电磁超声是一项新的无损检测技术,该技术利用电磁耦合方法激励和接收超声波。与常规超声相比其不需要耦合剂,既可以实现常规超声的各种检测功能,还可以应用于一些常规超声无法检测的场合,如高温环境,带保温层、屏蔽层的试件检测等。 在参考国内外研究成果的基础上,首先研究了电磁超声的基本原理,得出了电磁超声检测仪器设计的参考标准,建立了相应的模型,计算了参考参数值。由于电磁超声的转换效率低,要求的激励驱动功率大,电磁超声的激励部分是电磁超声技术的一个难点。电磁超声激励驱动常用有两种方式:(1)由猝发式信号发生器产生猝发式宽带窄脉冲通过普通功率放大器进行功率放大后驱动电磁超声探头;(2)用D类放大器放大脉宽调制的脉冲信号直接应用于激励。为此,完成了猝发式信号发生器和脉冲功率放大器的设计和调试,并进行了实验验证。 电磁超声的接收和激励互为逆过程。洛仑兹力产生的电磁超声通过电磁感应效应接收;磁致伸缩效应产生的电磁超声可以通过磁致伸缩逆效应检测。接收电路的设计是电磁接收重要的一个部分,为此,系统设计了一种高频超声接收电路。 电磁超声的工业应用很多。针对电磁超声测厚、电磁超声探伤等做了一系列的工程应用试验,并与常规超声进行了比较。从表面波激励方式和磁致伸缩激励方式上进行了研究,并且在管材纵向和周向检测上进行了试验。 根据现有的电磁超声探伤和电磁超声测厚的研究现状,电磁超声测厚相对于电磁超声探伤实现难度要大,对于电磁超声检测技术的研究可以先从电磁超声探伤开始,之后再研究电磁超声测厚。