一种电磁超声表面波换能器及其设计方法

摘要

一种电磁超声表面波换能器及其设计方法，属于电磁超声技术领域。本发明是为了解决现有电磁超声表面波换能器换能效率较低的问题。本发明中的电磁超声表面波换能器通过改变磁铁尺寸和线圈结构，充分利用磁场中磁感应强度较大、水平分量较多的区域，提高换能器的工作效率，增大激发出表面波的信号幅度。有着完整的设计思路，无需通过多次尝试确定换能器中磁铁参数；通过使用曲折线圈新结构，进一步提升换能器效率和表面波信号幅度。本发明可广泛用于使用超声表面波进行检测的电磁超声装置。

主权项

一种电磁超声表面波换能器，其特征在于，它包括：磁铁(1)、曲折线圈(2)和铜箔(3)；所述曲折线圈(2)包括：导线(2‑1)和骨架(2‑2)，曲折线圈(2)的匝数为n，其中n＝5,6,7；所述骨架(2‑2)为左右对称结构，沿骨架(2‑2)的一侧排布有2n个导线槽，每个导线槽内均设置有呈方波的形状曲折排布的导线(2‑1)，以两个相邻的导线槽为一级，n个导线槽中的导线数量从曲折线圈(2)的两端向骨架(2‑2)的中心方向逐级递减；永磁铁(1)、曲折线圈(2)和铜箔(3)的长度均相等，曲折线圈(2)和铜箔(3)的宽度相等，磁铁(1)的宽度小于曲折线圈(2)的宽度，且满足：(w₁/w₂)＝‑0.0009571(h)²+0.0266(h)+0.7694；其中，h＝t₁/λ，t₁为磁铁(1)的厚度，λ为磁铁(1)激发的表面波的波长，w₁为磁铁(1)的宽度，w₂为曲折线圈(2)的宽度；磁铁(1)、铜箔(3)和曲折线圈(2)依次重叠固定。