一种基于磁致伸缩效应的电磁超声激励探头的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于磁致伸缩效应的电磁超声激励探头的设计方法，根据固体板中的声传播原理，即SH型导波的传播规律，确定出最佳激发频率，然后根据该频率设计电磁超声激发探头，该设计方法的突出优点在于通过选择合适的激发频率f'，增强了板中1阶模式导波且有效抑制了0阶模式的导波，实现了特定频率下所激发导波模式的单一化、提高了信噪比、从而有效提高了缺陷的检测概率和量化精度。

主权项

一种基于磁致伸缩效应的电磁超声激励探头的设计方法，其特征在于，所述方法包括：根据板中SH型超声导波的传播规律，确定出所述超声导波的特定频率f’，其中，在所述特定频率f’下，1阶模式的相速度是0阶模式的相速度的2倍；在所述特定频率f’下，当声源初始相位相反，且声源间距为1阶模式的半波长时，0阶模式得到抑制，1阶模式增强；基于所述超声导波的特定频率f’，确定出所述电磁超声激励线圈的特征参数，以构建所述探头；其中，所述探头由永磁体磁块和电磁超声激励线圈组成，所述电磁超声激励线圈放置在永磁体磁块的N极和S极之间；其中，所述永磁体磁块用于在铁磁性板材表面生成平行于激励线圈导线的恒定偏置磁场；所述电磁超声激励线圈的激励线圈为U型线圈，所述U型线圈的底边设置有第一接线点和第二接线点；通过所述第一接线点和所述第二接线点向所述U型线圈内通入由连续的正弦波构成的脉冲串作为激励，在由交变激励电流产生的交变磁场和恒定偏置磁场的共同作用下，发射垂直于线圈导线和恒定偏置磁场的超声导波。