CN101701810A - 一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电磁超声无损检测领域，公布了一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器。目的在于解决电磁超声换能器在永磁铁中产生的电磁超声信号对接收造成的影响。探头由永磁铁、屏蔽层、发射和接收线圈、导体试件组成。通过施加屏蔽层可以有效减小电磁超声换能器在磁铁中产生的超声信号的大小，通过增加永磁铁表面粗糙度、设计合适的永磁铁形状可以有效散射超声回波信号，从而有效减小了磁铁中产生的超声波对接收的影响。

Description

一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器
(一)技术领域
本发明涉及电磁超声检测技术，具体说就是一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器。
(二)背景技术
电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer，简称EMAT)是一种新型超声发射接收装置。该装置无需声耦合剂，无需对试件表面进行预处理，结构简单，可以方便地激发各种类型的超声波，具有广阔的应用前景。通常，EMAT主要由3部分构成：发射、接收线圈，磁铁及待测试件本身。为了能够有效发射、接收超声波，需要磁铁能够提供1T以上的高强度磁场。现有的钕铁硼永磁铁具有磁能积大、体积小、无需提供外部能量等特点，是目前EMAT磁铁的首选之一。然而，作为EMAT的一部分，永磁铁在发射过程中也会产生超声波。超声波在磁铁中传播，遇到磁铁端面会产生大量反射回波。对于发射、接收线圈共用一块永磁铁，特别是单探头情况下，接收探头可以接收到显著的磁铁端面反射回波信号。该信号会叠加到电磁超声实际检测信号中，可造成电磁超声检测系统误判，甚至无法正常工作。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以散射磁铁中传播的电磁超声信号、减小在磁铁中产生的超声波信号的可降低磁铁回波的电磁超声换能器。
本发明的目的是这样实现的：它是由永磁铁、屏蔽层、发射和接收线圈和导体试件组成的，永磁铁粘贴在屏蔽层上，屏蔽层粘贴在发射和接收线圈上，发射和接收线圈放置在导体试件上。
本发明还有以下技术特征：
(1)永磁铁上、下表面做打磨处理，使得表面粗糙，增加电磁超声在永磁铁内部的散射，降低永磁铁中产生的超声波强度。
(2)永磁铁在超声的反射端面做成圆弧形状，可有效散射在永磁铁中传播的超声信号，减小对接收的影响。
本发明一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器，通过施加屏蔽层和增加永磁铁表面粗糙度的方法，可以达到以下效果：施加屏蔽层，能够有效减小电磁超声换能器在磁铁中产生超声波的大小；增加磁铁表面粗糙度的方法可以有效散射在磁铁中传播的电磁超声信号，进而减小磁铁中传播的超声信号对接收的影响；特殊设计的永磁铁形状可以有效散射在磁铁中传播的电磁超声信号。以上三种措施有效减小了磁铁中产生的超声波对接收的影响。
(四)附图说明
图1为本发明的总体结构框图；
图2为本发明的单探头测厚原理图；
图3为本发明的单探头测厚用的线圈；
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1，结合图1，本发明一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器，它是由永磁铁(1)、屏蔽层(2)、发射和接收线圈(3)和导体试件(4)组成的，永磁铁(1)粘贴在屏蔽层(2)上，屏蔽层(2)粘贴在发射和接收线圈(3)上，发射和接收线圈(3)放置在导体试件(4)上。永磁铁(1)上、下表面做打磨处理，使得表面粗糙，永磁铁在超声的反射端面做成圆弧形状，可有效散射在永磁铁中传播的超声信号，减小对接收的影响。
实施例2，结合图2、图3，本发明一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器，用于测厚时，由永磁铁(1)、屏蔽层(2)、发射接收共用的线圈(3)和导体试件(4)组成，其中永磁铁制作成半圆柱体形状，磁极如图所示。在图2中，发射过程中会在磁铁内部产生垂直入射的超声波，遇到上端面，大部分超声波会发生散射，在接收探头中接收到的磁铁的超声反射回波会大大减小，从而对接收不造成影响。

Claims (2)

1.一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器，它是由永磁铁(1)、屏蔽层(2)、发射和接收线圈(3)和导体试件(4)组成的，其特征在于：永磁铁(1)粘贴在屏蔽层(2)上，屏蔽层(2)粘贴在发射和接收线圈(3)上，发射和接收线圈(3)放置在导体试件(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种可降低磁铁回波的电磁超声换能器，其特征在于：所述的永磁铁(1)上、下表面做打磨处理，使得表面粗糙，永磁铁在超声的反射端面做成圆弧形状，可有效散射在永磁铁中传播的超声信号，减小对接收的影响。
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