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题名激光-仅线圈式EMAT的金属检测系统优化设计
被引量：2
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作者
郭伟
石文泽
卢超
何盼
陈果
刘远
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机构
南昌航空大学无损检测教育部重点实验室
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出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期101-113,共13页
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基金
国家自然科学基金(12064001,52065049,51705231)
江西省主要学科与技术带头人项目(20204BCJL22039)
+3 种基金
江西省杰出青年基金(20212ACB214010)
江西省重点研发计划(20212BBE51006)
声学声信息国家重点实验室开放基金(SKLA202112)
南昌航空大学研究生创新基金(YC2021-S694)项目资助。
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文摘
在铝合金铸造和高温轧制过程中,采用非接触式无损检测技术实现在线监测与检测,对减小生产成本、保证生产线连续、提高产品成品率具有重要意义。首先,建立了以脉冲激光束激励和仅线圈式电磁超声换能器(EMAT)接收的铝合金Laser-EMAT检测过程有限元模型,分析了水膜表面约束机制以及硅钢聚磁结构对所激励的多模式超声波幅值的影响规律,研究了仅线圈式EMAT的励磁线圈和接收线圈的外径、内径、线径、层数等对超声波接收效率的影响;其次,开展了铝合金Laser-EMAT检测实验,验证了水膜表面约束机制、仅线圈式EMAT设计参数和硅钢聚磁结构对检测回波幅值的影响规律。研究结果表明,水膜表面约束下,采用硅钢材料作为励磁线圈的聚磁背板后,超声回波信号幅值增强了37.76%,信噪比增加了17.3 dB。在激光能量一定、光斑大小不变、励磁线圈外径为12.3 mm、内径为1.6 mm、线径为0.4 mm、层数为2层时,线圈阻抗与电路内阻一致,线圈获得的能量最多,其提供的径向偏置磁场最强。当接收线圈外径为14.1 mm、内径为1.7 mm、线径为0.26 mm时,超声波接收效率最佳。
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关键词
铝合金
Laser-EMAT
水膜表面约束
仅线圈式EMAT
优化设计
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Keywords
aluminium alloy
Laser-EMAT
water film surface constraint
coil EMAT only
optimal design
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分类号
TB552
[理学—声学]
TN249
[电子电信—物理电子学]
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