期刊文献+
共找到131篇文章
< 1 2 7 >
每页显示 20 50 100
单向表面波电磁超声换能器优化设计 被引量:1
1
作者 兰菊 Emmanuel EGdoutos +2 位作者 贾晓娟 高瑞贞 张京军 《中国测试》 北大核心 2025年第3期87-95,共9页
电磁超声表面波因在板材中的水平方向上传播时具有能量衰减较慢的特性,故广泛应用于板材的表面或近表面缺陷检测。相较于双向表面波,单向表面波能量集中在换能器的一个方向,从而使增强侧的表面波更能够识别微小缺陷。为提高单向表面波... 电磁超声表面波因在板材中的水平方向上传播时具有能量衰减较慢的特性,故广泛应用于板材的表面或近表面缺陷检测。相较于双向表面波,单向表面波能量集中在换能器的一个方向,从而使增强侧的表面波更能够识别微小缺陷。为提高单向表面波换能器对微小缺陷的检测灵敏度和精度,该文提出一种基于Halbach阵列的永磁铁结构,对比优化前后的磁场、涡流、洛伦兹力及位移场分布;研究分析在增强侧表面波遇到不同裂纹缺陷的响应特征,对微小裂纹进行定位分析,并通过仿真分析得出反射系数、透射系数与微小裂纹深度、宽度、倾角之间的变化曲线,实现对微小裂纹缺陷的量化分析。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 单向表面波 仿真分析 优化设计 裂纹缺陷响应特征
在线阅读 下载PDF
非铁磁材料表面波电磁超声换能器接收性能分析与优化设计 被引量:23
2
作者 王淑娟 李智超 +1 位作者 李鹏展 翟国富 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2360-2365,共6页
电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)接收信号十分微弱,限制了电磁超声无损检测技术的应用。通过对表面波电磁超声换能器进行发射–接收过程多物理场有限元的建模与分析,发现换能器几何参数对其接收性能具有重要... 电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)接收信号十分微弱,限制了电磁超声无损检测技术的应用。通过对表面波电磁超声换能器进行发射–接收过程多物理场有限元的建模与分析,发现换能器几何参数对其接收性能具有重要影响。为此,在所建有限元模型基础上,利用正交试验设计方法提取了影响EMAT接收性能的关键参数并对EMAT几何参数进行了优化设计。优化后电磁超声接收电压峰峰值增长为优化前的1.41倍。设计了一种同向6根导线结构的曲折线圈,又将接收电压提高至优化后的3.83倍,大大提高了EMAT的接收性能。最后,实验验证了模型和优化设计方法的有效性。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 多物理场 有限元建模 优化设计 正交试验设计
在线阅读 下载PDF
一种新型窄磁铁聚焦式电磁超声表面波换能器 被引量:1
3
作者 刘素贞 刘继伦 +3 位作者 张闯 柴克 齐磊 杨庆新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4079-4090,共12页
窄磁铁电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)利用较强的边缘磁场能够在铝板中激发出比常规EMAT幅值更大的超声波信号,但是窄磁铁磁场会导致激发的波形发生畸变,从而影响超声检测的可靠性。该文设计出一种新型窄磁... 窄磁铁电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)利用较强的边缘磁场能够在铝板中激发出比常规EMAT幅值更大的超声波信号,但是窄磁铁磁场会导致激发的波形发生畸变,从而影响超声检测的可靠性。该文设计出一种新型窄磁铁聚焦式表面波EMAT,不仅修正窄磁铁磁场引起的波形畸变,而且使得激发的表面波幅值得到有效提升。首先,考虑磁场、相位、洛伦兹力贡献度等因素,推导出窄磁铁EMAT激励超声的合成公式,并通过并联分裂导线排布实现对波形畸变和频率偏移的修正。其次,研究磁铁与线圈尺寸参数对换能器激励效率的影响,并通过三维仿真对超声传播特性和聚焦效果进行分析。最后,制备窄磁铁聚焦式EMAT并进行表面波激励实验,结果表明:该文设计的表面波EMAT不仅实现对窄磁铁磁场引起的波形畸变的修正,而且同等磁通密度下激发的表面波信号时域幅值比常规EMAT提高55.92%,频域基频幅值提升69.7%,这为电磁超声表面波换能效率的提升及缺陷检测信号的有效提取提供新方法。 展开更多
关键词 表面波电磁超声换能器 窄磁铁 波形畸变 并联分裂聚焦线圈 换能效率
在线阅读 下载PDF
多面磁轭结构的单磁铁电磁超声换能器设计
4
作者 胡正 屈海峰 +2 位作者 郭新峰 邱勋林 项延训 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
为提高单磁铁电磁超声换能器(EMAT)的换能效率以激发更高幅值的超声导波,通过仿真与实验相结合的方法,提出了一种简单易行的半封闭磁轭EMAT设计思路。半封闭磁轭EMAT由长方形永磁铁、半封闭磁轭结构、回折线圈和试件组成。首先通过仿真... 为提高单磁铁电磁超声换能器(EMAT)的换能效率以激发更高幅值的超声导波,通过仿真与实验相结合的方法,提出了一种简单易行的半封闭磁轭EMAT设计思路。半封闭磁轭EMAT由长方形永磁铁、半封闭磁轭结构、回折线圈和试件组成。首先通过仿真对比分析了3种可能的磁轭加装方案,验证了半封闭磁轭对于增强单磁铁EMAT激发效率的可行性。接着分析了半封闭磁轭的设计参数对被测物体表面涡流区域的磁场强度和信号激发效率的影响,包括磁轭结构的侧板间距、顶板间距、板厚、所用材料相对磁导率。对比原始无磁轭方案,优化参数后的半封闭磁轭EMAT在仿真中获得了近50%的激发效率提升。依据仿真结果,设计制作了加装半封闭磁轭的电磁超声换能器。在1 mm厚铝板上激发对称模式的10周期1 MHz兰姆波(Lamb)实验结果表明,磁铁提离距离2 mm时,加装半封闭磁轭的EMAT比原始设计的信号幅值提升了40.42%;磁铁提离6 mm,磁轭方案的幅值提升了31.32%。后续又在2 mm厚铝板上进行了反对称模式的5周期415 kHz兰姆波实验,半封闭磁轭方案在不同提离距离上带来的幅值提升亦超过30%,验证了所提方法的普遍适用性。实验所用的磁轭材料是常规冷轧钢薄板(SPCC),易获取易制备,便于应用推广。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 兰姆波 磁轭结构 信号增强
在线阅读 下载PDF
电磁超声换能器检测分析与优化设计
5
作者 汪棋 严濛 +3 位作者 曾礼亮 周瑞琪 王海涛 李秋锋 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期12-17,共6页
为了探究电磁超声换能器激励、接收超声波过程以及超声波与缺陷的相互作用,分别对电磁超声横波换能器和导波换能器进行有限元仿真,同时对电磁超声换能器的关键几何参数进行优化,以提升换能效率。结果表明,电磁超声横波换能器换能效率与... 为了探究电磁超声换能器激励、接收超声波过程以及超声波与缺陷的相互作用,分别对电磁超声横波换能器和导波换能器进行有限元仿真,同时对电磁超声换能器的关键几何参数进行优化,以提升换能效率。结果表明,电磁超声横波换能器换能效率与永磁体高度和提离距离密切相关;对于薄试件厚度测量,应根据检测精度和灵敏度选择激励频率;通过回折线圈间距设置获得所需导波模态。由仿真结果可知,缺陷深度与接收信号幅值存在线性关系。 展开更多
关键词 无损检测 电磁超声换能器 有限元仿真 参数优化
在线阅读 下载PDF
钢轨踏面检测电磁超声表面波换能器优化设计 被引量:22
6
作者 时亚 石文泽 +2 位作者 陈果 陈尧 卢超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期239-249,共11页
钢轨踏面疲劳裂纹的产生严重影响了列车的运行安全,及时有效对钢轨踏面裂纹进行检测与评价具有重要意义。电磁超声换能器(EMAT)具有非接触、无需处理粗糙表面,易于实现快速自动检测技术等优点,但是易受提离影响、换能效率低,因此需要... 钢轨踏面疲劳裂纹的产生严重影响了列车的运行安全,及时有效对钢轨踏面裂纹进行检测与评价具有重要意义。电磁超声换能器(EMAT)具有非接触、无需处理粗糙表面,易于实现快速自动检测技术等优点,但是易受提离影响、换能效率低,因此需要对EMAT进行优化设计以提高其检测灵敏度。建立多根分裂曲折线圈接收EMAT的有限元模型,基于正交试验表,分析了曲折线圈导线宽度、高度和根数以及永磁铁尺寸、提离对接收电压信号幅值的影响规律。在此基础上,获得了表面波EMAT的最佳参数组合,并通过实验加以验证。研究结果表明,与传统EMAT线圈相比,多根分裂曲折线圈EMAT的接收信号幅值可以提高50.8%;利用A/B扫检测方法,表面波EMAT可以有效检出钢轨踏面裂纹。 展开更多
关键词 表面波电磁超声换能器 正交试验 钢轨踏面 优化设计 换能效率 曲折线圈
在线阅读 下载PDF
基于Halbach阵列的电磁超声横波换能器优化设计
7
作者 沈柿强 陆铭慧 +2 位作者 程树云 胡克 胡宇 《中国测试》 北大核心 2025年第7期111-119,共9页
针对常规磁体结构的电磁超声横波换能器换能效率低的问题,提出一种基于Halbach阵列的电磁超声横波换能器,采用双层Halbach阵列永磁体结构。通过有限元仿真和实验对多种磁体结构进行对比分析。结果表明:单层Halbach阵列磁体的最大垂直磁... 针对常规磁体结构的电磁超声横波换能器换能效率低的问题,提出一种基于Halbach阵列的电磁超声横波换能器,采用双层Halbach阵列永磁体结构。通过有限元仿真和实验对多种磁体结构进行对比分析。结果表明:单层Halbach阵列磁体的最大垂直磁通密度是单磁体和传统排列磁体的2.32倍和1.54倍,具有上下层不同大小的双层Halbach阵列磁体在体积减小37%的情况下还能提升10%的最大垂直磁通密度。同时采用正交试验对换能器参数进行研究,仿真结果表明:线圈直径、同层线圈间距和双层线圈间距对回波幅值的影响显著,背板厚度和背板到线圈距离的影响则不显著,并通过实验验证正交实验结果的准确性。研究结果表明,优化后的具有双层Halbach阵列磁体的换能器激励横波的幅值相比传统单磁体、传统排列磁体和单层Halbach磁体分别提高122%、55%和10%,信噪比分别提高7.7、4.6、1.2 dB,实验和仿真两者有很好的验证效果。 展开更多
关键词 电磁超声横波换能器 双层Halbach阵列 正交试验 优化设计 换能效率
在线阅读 下载PDF
曲折线圈型电磁超声表面波换能器的优化设计 被引量:15
8
作者 康磊 金昱 +1 位作者 潘峰 苏日亮 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第6期1-4,7,共5页
电磁超声表面波换能器的换能效率较低,严重限制了其进一步的发展。为此,在建立曲折线圈型电磁超声表面波换能器多物理场有限元模型的基础上,通过仿真分析,分别从EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)磁铁尺寸和线圈中导线的分布... 电磁超声表面波换能器的换能效率较低,严重限制了其进一步的发展。为此,在建立曲折线圈型电磁超声表面波换能器多物理场有限元模型的基础上,通过仿真分析,分别从EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)磁铁尺寸和线圈中导线的分布方式两个角度对电磁超声表面波换能器进行了优化。实验表明,与传统的曲折线圈型电磁超声表面波换能器相比,采用相同的磁铁体积时,在一发一收的工作模式下,文中提出的优化后的换能器接收信号幅度可提高39%;在收发一体的工作模式下,信号幅度可提高86.2%,有效地改善了换能器的性能。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 磁铁 曲折线圈 表面波
在线阅读 下载PDF
改进型电磁超声表面波换能器 被引量:2
9
作者 蔡壮 吴运新 +1 位作者 龚海 吴雨唐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第12期98-100,108,共4页
为了解决传统型电磁超声表面波换能器在大构件表面缺陷检测时换能效率低,提出一种改进型电磁超声表面波换能器,采用具有1 mm固定间隔的周期性永磁体。通过二维有限元仿真和实验分析,结果表明:改进的换能器的最大磁通密度模、磁通密度x... 为了解决传统型电磁超声表面波换能器在大构件表面缺陷检测时换能效率低,提出一种改进型电磁超声表面波换能器,采用具有1 mm固定间隔的周期性永磁体。通过二维有限元仿真和实验分析,结果表明:改进的换能器的最大磁通密度模、磁通密度x分量和y分量分别是传统型的1.61,1.59,2.14倍;改进型电磁超声表面波换能器激发的表面波在选取的二维截点处位移场x分量是传统型的1.73倍。实验结果表明:传统型和改进型接收电压幅值最大值分别为4.05,7.94 mV,后者为前者的1.92倍。 展开更多
关键词 电磁超声表面波换能器 换能效率 钕铁硼永磁铁 表面波
在线阅读 下载PDF
高纯度横波蝶形线圈电磁超声换能器优化设计 被引量:5
10
作者 董明 李航辉 +2 位作者 马宏伟 陈渊 曹现刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3270-3279,共10页
蝶形线圈电磁超声换能器(EMAT)能够在铝块中同时激发出超声横波和纵波,接收信号中存在横波反射回波和纵波反射回波,纵波回波会影响缺陷检测的准确性。该文设计了一种变尺寸蝶形线圈EMAT,通过改变线圈不同位置导线的宽度与间距,改变不同... 蝶形线圈电磁超声换能器(EMAT)能够在铝块中同时激发出超声横波和纵波,接收信号中存在横波反射回波和纵波反射回波,纵波回波会影响缺陷检测的准确性。该文设计了一种变尺寸蝶形线圈EMAT,通过改变线圈不同位置导线的宽度与间距,改变不同位置的换能效率,以实现横波的增强和纵波的抑制。首先,考虑永磁体的空间磁场分布,分析蝶形线圈EMAT不同位置导线所受洛伦兹力与激发超声波类型的关系,结合有限元声场云图,得到EMAT接收信号中存在多个回波的原因;其次,研究线圈参数对换能效率和横波纵波幅值比的影响规律,利用有限元仿真确定变尺寸EMAT的设计参数;最后,制备常规与变尺寸蝶形线圈EMAT,采集无缺陷铝合金试块的回波,结果表明,当永磁体直径与线圈中心宽度比为1.92时,纵波幅值削弱了66.1%,横波幅值增大了36.3%,横纵波幅值比从5.8升至23.1。该文设计的变尺寸蝶形线圈EMAT实现了对纵波的削弱和横波的增强,提升了横波电磁超声内部缺陷检测的可靠性。 展开更多
关键词 横波电磁超声换能器 高纯度横波 变尺寸蝶形线圈 缺陷检测
在线阅读 下载PDF
基于Barker码脉冲压缩技术的钢板多阵元Lamb波电磁超声换能器设计与优化
11
作者 石文泽 李淇鑫 +2 位作者 卢超 胡博 刘远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2371-2387,共17页
为了解决传统Barker码脉冲压缩技术受脉冲功率放大器额定参数(占空比,最大脉冲宽度等)限制而导致的脉冲压缩效果下降、检测速度降低等问题,提出一种基于Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波电磁超声换能器(EMAT)。建立了基于tone-burst... 为了解决传统Barker码脉冲压缩技术受脉冲功率放大器额定参数(占空比,最大脉冲宽度等)限制而导致的脉冲压缩效果下降、检测速度降低等问题,提出一种基于Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波电磁超声换能器(EMAT)。建立了基于tone-burst信号激励-Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波EMAT检测过程的有限元模型,分析了永磁体的配置形式、阵元序列长度、激励信号周期数、曲折线圈匝数等因素对脉冲压缩后的主旁瓣比和主瓣宽度的影响,并进行了实验验证。结果表明:曲折线圈匝数为4和Barker码序列长度为13位的多阵元EMAT在配置3对外置永磁体后,其信噪比(SNR)可提高9.8 dB。综合考虑检测回波的空间分辨率和SNR,多阵元Lamb波EMAT最佳参数为:曲折线圈匝数为10、激励信号周期数为11、Barker序列为13位,并配置3对外置永磁体。 展开更多
关键词 电磁超声换能器 Barker码脉冲压缩 多阵元Lamb波EMAT 信噪比 空间分辨率
在线阅读 下载PDF
钢板电磁超声表面波的仿真分析及缺陷定量检测 被引量:25
12
作者 刘素贞 王淑娟 +2 位作者 张闯 金亮 杨庆新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期97-105,共9页
电磁超声换能器(EMAT)的换能机制与被测试材料的电磁特性密切相关,EMAT对不同电磁特性材料的响应不同。铁磁材料具有磁致伸缩效应,磁致伸缩的非线性导致其电磁超声换能机制变得复杂。该文依据铁磁材料的本构方程,考虑洛伦兹力、磁致伸... 电磁超声换能器(EMAT)的换能机制与被测试材料的电磁特性密切相关,EMAT对不同电磁特性材料的响应不同。铁磁材料具有磁致伸缩效应,磁致伸缩的非线性导致其电磁超声换能机制变得复杂。该文依据铁磁材料的本构方程,考虑洛伦兹力、磁致伸缩效应和磁化力的共同作用,建立含有矩形槽裂纹钢板的电磁超声换能器有限元模型,仿真分析表面波对钢板中缺陷的响应特性,得出缺陷深度与反射系数、透射系数的关系,为钢板裂纹缺陷定量检测奠定基础。最后,对标准试件的不同深度裂纹进行实验研究,验证了仿真分析的正确性和有效性。 展开更多
关键词 铁磁材料 电磁超声换能器 表面波 缺陷定量检测 磁致伸缩力
在线阅读 下载PDF
电磁超声表面波辐射声场的三维有限元分析 被引量:6
13
作者 高松巍 周佳伟 +1 位作者 杨理践 邢燕好 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2012年第2期192-197,共6页
为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布,采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化,给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化... 为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布,采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化,给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化关系.通过电磁结构耦合的方法得到被测试件内部及表面不同方向质点的位移变化,分析了在被测试件内部的辐射声场分布,并给出了被测试件表面辐射声场的指向性规律.根据仿真模型搭建了电磁超声探伤平台,实验结果与指向角仿真结果基本吻合.实验结果表明:对电磁超声表面波辐射声场的有限元仿真,为其设计优化、实际探伤范围的确定、接收线圈放置位置,以及收发装置的安装角度提供了依据. 展开更多
关键词 电磁超声换能器 超声表面波 有限元 辐射声场 指向性 激励线圈 洛伦兹力 涡流密度
在线阅读 下载PDF
基于非线性电磁超声表面波混频方法的金属疲劳裂纹检测 被引量:11
14
作者 刘素贞 杨圣哲 +2 位作者 张闯 权泽 杨庆新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期5371-5380,共10页
针对铝合金板材疲劳损伤检测困难的问题,构建含有疲劳裂纹界面力模型的电磁超声表面波混频调制模型,研究不同激发频率下的非线性超声表面波的混频调制效果,进而确定了激励频率。分析电磁超声表面波在铝板中的传播情况,以及不同裂纹深度... 针对铝合金板材疲劳损伤检测困难的问题,构建含有疲劳裂纹界面力模型的电磁超声表面波混频调制模型,研究不同激发频率下的非线性超声表面波的混频调制效果,进而确定了激励频率。分析电磁超声表面波在铝板中的传播情况,以及不同裂纹深度和长度对非线性混频效果的影响。最后进行非线性超声表面波混频检测实验,对完好试件及疲劳试件的非线性特征进行对比分析,研究边频分量随激励信号频率、幅值、信号时延以及裂纹长度不同的变化情况,得到边频分量与微裂纹长度的关系曲线。实验结果表明,如果铝板中存在疲劳裂纹,会有边频调制分量出现;当两列混频信号同时到达疲劳裂纹时,非线性调制效应最强;通过边频分量与微裂纹长度拟合出的关系曲线可以有效监测裂纹的扩展,从而为金属疲劳裂纹的定量检测奠定良好的基础。 展开更多
关键词 非线性电磁超声 表面波 混频调制 边频分量 疲劳裂纹
在线阅读 下载PDF
电磁超声单向表面波对铝板微小缺陷的检测 被引量:8
15
作者 刘素贞 董硕 +1 位作者 方正 张闯 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期290-295,共6页
电磁超声表面波被广泛用来检测表面或近表面缺陷。双向表面波电磁超声换能器(ElectromagneticAcousticTransducer,EMAT)会在两侧同时产生能量较低且均衡的超声波,而微小缺陷(缺陷深度远小于表面波波长)的反射信号非常微弱,易被噪声淹没... 电磁超声表面波被广泛用来检测表面或近表面缺陷。双向表面波电磁超声换能器(ElectromagneticAcousticTransducer,EMAT)会在两侧同时产生能量较低且均衡的超声波,而微小缺陷(缺陷深度远小于表面波波长)的反射信号非常微弱,易被噪声淹没,根据回波信号,难以识别和定位缺陷。为此基于惠更斯叠加原理设计了单向表面波EMAT,对其声场进行了有限元分析;研究了增强侧表面波遇到不同缺陷的响应特性,得出缺陷深度、角度与反射波幅值的关系;并对含不同微小缺陷的铝板进行了实验研究。仿真和实验结果表明,所提方法提高了表面波检测微小缺陷的灵敏度,并实现了缺陷位置及深度的量化。 展开更多
关键词 单向表面波 有限元法 缺陷响应特征 电磁超声换能器
在线阅读 下载PDF
表面波电磁声换能器及电声学特性的研究 被引量:5
16
作者 张志钢 阙沛文 雷华明 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期119-123,共5页
电磁超声换能器的非接触、信号重复性好等特点使得其在高温自动检测、材料特性测量等领域有着广泛的应用前景。利用电磁超声技术激发表面波更是行之有效的方法,论文着重于理论分析,对表面波电磁声换能器的物理结构、电声学特性作了较为... 电磁超声换能器的非接触、信号重复性好等特点使得其在高温自动检测、材料特性测量等领域有着广泛的应用前景。利用电磁超声技术激发表面波更是行之有效的方法,论文着重于理论分析,对表面波电磁声换能器的物理结构、电声学特性作了较为全面和深入的研究,并用等效电路模型探讨了阻抗匹配的方法。结果表明,电磁声换能器为感性负载,不同于压电器件的容性负载特性,因此对换能器的设计和优化也有着独自的特性;随着提离距离的增大,相应的换能效率也将急剧下降;阻抗匹配对于提高信号的输出强度,抑制谐波分量有着重要的作用,而采用电容并联匹配相比串联匹配,能够提供更高的转换效率。 展开更多
关键词 电磁超声 表面波 阻抗匹配
在线阅读 下载PDF
基于电磁-压电混合结构的超声波穿金属通信系统
17
作者 杨超 胡一帆 曹自平 《应用声学》 北大核心 2025年第3期723-733,共11页
在密闭金属腔体内外间进行通信时,超声波由于没有金属屏蔽效应而成为一种良好的信号传输载体。在基于超声波的通信系统中,用于超声波发射和接收的一对换能器往往为相同类型的压电式或电磁式结构。考虑到压电式和电磁式换能器的各自优点... 在密闭金属腔体内外间进行通信时,超声波由于没有金属屏蔽效应而成为一种良好的信号传输载体。在基于超声波的通信系统中,用于超声波发射和接收的一对换能器往往为相同类型的压电式或电磁式结构。考虑到压电式和电磁式换能器的各自优点和不足,该研究提出一种电磁-压电混合结构的超声波穿金属通信系统,该系统使用电磁式结构作为发射换能器,使用压电式结构作为接收换能器。其中所采用的电磁式超声换能器由永磁铁和绕制线圈组成,该换能器易于制作且成本较低。在此基础上,以现场可编程门阵列(FPGA)和实验室自制电路为信号处理模块,进行穿越60 mm厚铝板的信号和图像无线传输实验系统采用通断键控进行信号调制,通过自适应判决反馈均衡器进行信道回波消除,在500 kHz的载波下实现了100 kbit/s的通信速率。在此基础上,该研究还进一步开展了穿金属图像无线传输的研究,恢复后的图像相对于原始图像达到了94.02%的相似度。 展开更多
关键词 超声波通信 电磁超声换能器 判决反馈均衡器 现场可编程门阵列
在线阅读 下载PDF
基于电磁超声的管道机器人检测系统研究
18
作者 马骥 张晓龙 +2 位作者 李惟骞 张国淼 罗赢 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第S1期356-365,共10页
为适应埋地中小型油气管道的腐蚀,孔洞,槽型缺陷检测,研究电磁超声的新型管道缺陷检测机器人检测系统。其检测原理为利用一种组合型永磁体产生偏置磁场提高换能效率。首先对比分析组合型永磁体与传统永磁体的磁通密度,找到影响换能效率... 为适应埋地中小型油气管道的腐蚀,孔洞,槽型缺陷检测,研究电磁超声的新型管道缺陷检测机器人检测系统。其检测原理为利用一种组合型永磁体产生偏置磁场提高换能效率。首先对比分析组合型永磁体与传统永磁体的磁通密度,找到影响换能效率的因素,优化换能器参数,获得最优结构参数,建立仿真模型,搭建局部实验平台。仿真及实验结果表明,提出的换能器的信噪比比传统提升18.3%,腐蚀剩余厚度测量最大相对误差为11.3%,最小相对误差为4.64%,缺陷位置计算相对误差为2.27%,能检测1 mm深度的孔洞缺陷和1 mm宽的槽型缺陷。证明了该检测系统的可行性,验证了其检测缺陷的能力。 展开更多
关键词 管道缺陷检测 管道检测机器人 电磁超声 换能器 永磁体
在线阅读 下载PDF
基于电磁超声换能器的SH型焊缝导波激励方法 被引量:2
19
作者 刘博涵 陈宗泽 +2 位作者 于建新 余旭东 邓明晰 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期275-283,共9页
采用传统压电换能器在板类结构中激励SH型导波时常出现波束指向性不佳以及随同激励Lamb波侧向反射干扰,影响缺陷检测定位的效率和精度。本文通过基于洛伦兹力的电磁超声换能器(EMAT)的设计与激励研究,提出一种可在板类焊接接头特征结构... 采用传统压电换能器在板类结构中激励SH型导波时常出现波束指向性不佳以及随同激励Lamb波侧向反射干扰,影响缺陷检测定位的效率和精度。本文通过基于洛伦兹力的电磁超声换能器(EMAT)的设计与激励研究,提出一种可在板类焊接接头特征结构中产生高指向性超声特征导波(FGW)的激励方法。研究采用周期性永磁体及回折线圈制备电磁超声换能器,通过多物理场频域/时域有限元数值方法分析了板类水平剪切型导波的传播特性和远场波束指向性,并加以实验验证。结果表明所提出的激励方法能够在4 mm板厚铝制搅拌摩擦焊焊缝中有效激发出中心频率为440 kHz的水平剪切(SH)型特征导波,具有较高的导波模式纯度以及局域于焊缝传播的声能陷效应。相较于压电方式激励SH型焊缝导波,有效抑制了侧向Lamb波的产生,为焊缝特征导波的远距离传播及缺陷检测提供支撑。 展开更多
关键词 SH型导波 电磁超声换能器 洛伦兹力 高指向性
在线阅读 下载PDF
正交试验理论线聚焦电磁超声换能器优化设计 被引量:3
20
作者 张京军 刘敏 +2 位作者 贾国平 贾晓娟 高瑞贞 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第2期91-99,共9页
为提高线聚焦电磁超声换能器(LF-EMAT)的聚焦性能,通过有限元模拟进行27次八因素三水平正交试验。首先分析激励频率和焦线位置对聚焦性能的影响;然后采用正交试验方法分析永磁体宽度和高度、线圈宽度和高度、线圈匝数、最后一个线源位... 为提高线聚焦电磁超声换能器(LF-EMAT)的聚焦性能,通过有限元模拟进行27次八因素三水平正交试验。首先分析激励频率和焦线位置对聚焦性能的影响;然后采用正交试验方法分析永磁体宽度和高度、线圈宽度和高度、线圈匝数、最后一个线源位置、提离距离和激励电流对面内位移、面外位移、总位移的影响程度;最后选用最优参数组合建立优化后的模型并与原始模型进行比较。结果表明:在合适的范围内,激励频率越小,即线圈间距较稀疏,更有利于提高位移幅值;焦线位置小的线聚焦EMAT产生的SV波具有较好的聚焦性能和方向性;优化后电磁超声换能器涡流和洛伦兹力的瞬时最大值分别提高3.013倍和4.073倍,面内位移幅值增长为优化前的3.664倍。 展开更多
关键词 线聚焦电磁超声换能器 位移幅值 优化设计 正交试验方法
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 7 下一页 到第
使用帮助 返回顶部