周向一致兰姆波电磁超声换能器设计与实现.pdfVIP

学兔兔 第31卷 第6期 仪 器 仪 表 学 报 VoL 31 No．6 2010年6月 Chinese Jouma1 of Scientific Instrument Jun．2010 木 周向一致兰姆波电磁超声换能器设计与实现 焦敬品，刘文华，曾宪超，何存富，吴 斌 (北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124) 摘 要：针对板结构大范围健康检测问题，进行了周向一致兰姆波电磁超声换能器研制。基于电磁超声检测原理，建立板中周 向一致兰姆波EMAT的理论模型，推导出换能器接收电压及等效灵敏度表达式。基于换能器结构参数与等效灵敏度关系，设计 制作了7种类型的周向一致电磁兰姆波换能器，并进行了换能器阻抗匹配设计。通过实验和理论分析表明，设计的EMAT能有 效激励单一模态s。兰姆波，对特定波长的兰姆波具有选择性，且其实测换能器中心频率与设计值能很好吻合。同时，在同一频 率下，实验测得不同内外径比的换能器其灵敏度分布与理论曲线能很好吻合。检测实验证明，设计的换能器能在其周围360。 方向具有很好的一致性，为后续板结构换能器阵列奠定了基础。 关键词：兰姆波；电磁超声换能器；无损检测；周向一致；模态选择性 中图分类号：TB552 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：140．2040 Design and implementation of omni·directional Lamb wave electromagnetic acoustic transducer Jiao Jingpin，Liu Wenhua，Zeng Xianchao，He Cunfu，Wu Bin (College of Mechanical EngineeringApplied Electronic Technology， Bering University of Technology，Bering 100124，China) Abstract：Aiming at wide range health monitoring of plate structure，an omni-directional Lamb wave electromagnetic ac0ustic transducer(EMAT)was developed． Based on the theory of electromagnetic acoustic testing，the model of omni。directional Lamb wave EMAT for plate was established，and the expressions of received signal and equivalent sensitivitv were obtained．Considering the relationship between structural parameters of EMAT and its equivalent sen— sitivity．seven omni—directional EMATs were fabricated，and their impedance matching was conducted．Experiment and theoretical analysis show that the designed EMAT can e