電磁超聲換能器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電磁超聲是一種新型的電聲換能方式,使用電磁超聲換能器進(jìn)行無損檢測無需直接接觸被測試件表面,無需使用耦合劑,對試件表面無需預(yù)處理,可檢測高溫試件,在工業(yè)在線超聲檢測方面有著傳統(tǒng)壓電超聲換能器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),能有效的提高工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)質(zhì)量控制的效率,本文對用于鋼板探傷的電磁超聲換能器進(jìn)行了研究。
　　分析和總結(jié)了電磁超聲激勵(lì)和接收基本原理以及蘭姆波和表面波無損檢測原理,并以此作為指導(dǎo)電磁超聲探頭設(shè)計(jì)和解釋實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生問題的理論支撐。<

2、br>　　設(shè)計(jì)了電磁超聲換能器探頭,確定了磁鐵,激勵(lì)線圈和接收線圈的詳細(xì)參數(shù),使用有限元方法對磁鐵和線圈進(jìn)行分析:磁鐵能夠在鋼板上產(chǎn)生9000GS的磁感應(yīng)強(qiáng)度,綜合折線線圈和回形線圈的特點(diǎn)對激勵(lì)線圈進(jìn)行改進(jìn),能夠有效提高試件表面電渦流和磁感應(yīng)強(qiáng)度。
　　設(shè)計(jì)了電磁超聲激勵(lì)電路和接收電路,激勵(lì)電路包括信號發(fā)生電路,全橋功率放大電路和吸收電路,激勵(lì)電路電壓,頻率和脈沖數(shù)都連續(xù)可調(diào),電壓最高200V,頻率最高1MHz,瞬間導(dǎo)通電流40A

3、左右;接收電路包括前置放大電路,帶通濾波電路和主放大電路,增益在60-80dB,且有較好的信噪比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電路能夠有效和穩(wěn)定的工作。
　　對電磁超聲換能器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,換能器能夠有效激發(fā)出表面波和蘭姆波,用小波去噪的方法對超聲回波信號中的隨機(jī)噪聲進(jìn)行了處理,效果非常明顯,說明小波去噪很適合超聲信號的后處理。對電磁超聲的性能進(jìn)行了一系列的測試,包括激勵(lì)線圈參數(shù),電路參數(shù),提離距離,探測距離等對超聲回波信號的影響,作為探頭優(yōu)化的