高能脉冲激励下的电磁超声响应特性

高能脉冲激励下的电磁超声响应特性

论文摘要

常规电磁超声换能器(EMAT)激发和接收的超声信号幅值较小、信噪比较低,为此设计一种新型无静态偏置磁场的高能超声激励系统,其核心为高能脉冲激励电源。新型高能脉冲激励电源采用LC振荡电路对激励线圈施加瞬态高电压,其在激励线圈内产生上千安电流,远大于常规EMAT激励线圈中电流,可以大大提高超声波信号的强度并有效地减小换能器体积。该文通过研究高能脉冲激发超声波的机理,得到高能脉冲电磁超声换能器在换能过程中磁场、力场、声场的变化规律,设计以激励A0为主模态的Lamb波的高能脉冲电源,并进行高能脉冲激励下的电磁超声实验。实验结果表明,在提离距离小于2mm时,以A0为主模态的Lamb波具有高信噪比,且能对缺陷精确定位,在检测微裂纹缺陷上更具有优势。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 高能脉冲电磁超声激发原理及Lamb波理论
  •   1.1 高能脉冲电磁超声激发原理
  •   1.2 电磁超声Lamb波理论
  • 2 高能脉冲EMAT仿真分析
  • 3 高能脉冲电源的设计及超声波传播特性实验研究
  •   3.1 高能脉冲电源的总体结构
  •   3.2 激励线圈的电流
  •   3.3 高能脉冲EMAT的频率特性
  •   3.4 高能脉冲EMAT的提离特性
  •   3.5 高能脉冲EMAT的缺陷检测
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘素贞,王文杰,张闯,金亮,杨庆新

    关键词: 高能脉冲电源,电磁超声,提离距离,缺陷检测

    来源: 电工技术学报 2019年20期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备

    单位: 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学),河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学),天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51777052),天津市自然科学基金(16JCYBJC19000),河北省自然科学基金(E2017202055),河北省高校科研重点项目(ZD2018214)资助

    分类号: TB552

    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.181171

    页码: 4171-4178

    总页数: 8

    文件大小: 1190K

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