[发明专利]一种全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器

权利要求书

1.一种全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，所述电磁超声换能器用于对各向同性的非铁磁金属板材进行超声层析成像；

所述电磁超声换能器包括壳体、背板、圆柱形磁铁、第一空心圆柱形磁铁～第N空心圆柱形磁铁和线圈；

圆柱形磁铁与第一空心圆柱形磁铁～第N空心圆柱形磁铁等高，第一空心圆柱形磁铁～第N空心圆柱形磁铁的端面均为环形，所述环形的环宽相等且内径依次等差增大；

壳体的一端开口，圆柱形磁铁与第一空心圆柱形磁铁～第N空心圆柱形磁铁均通过背板竖直、同轴且同形心地设置在壳体的内部，圆柱形磁铁位于第一空心圆柱形磁铁的内部，圆柱形磁铁远离背板的一端与壳体的开口端平齐，圆柱形磁铁与第一空心圆柱形磁铁极性相反设置，相邻的两个空心圆柱形磁铁极性相反设置；

所述线圈包括第一环形子线圈～第2N+1环形子线圈，第一环形子线圈～第2N+1环形子线圈同形心地设置在壳体的开口端上，并分别紧密地沿着圆柱形磁铁的外缘、第一空心圆柱形磁铁的内、外缘至第N空心圆柱形磁铁的内、外缘分布，圆柱形磁铁与第一环形子线圈同轴设置；

第一环形子线圈～第2N+1环形子线圈的宽度相等；

分布在同一空心圆柱形磁铁内、外缘的两个环形子线圈同向绕制；

分布在相邻的两个空心圆柱形磁铁内缘的两个环形子线圈反向绕制；

分布在圆柱形磁铁外缘和第一空心圆柱形磁铁内缘的两个环形子线圈反向绕制；

第一环形子线圈的内径D0＝λ-W，其中，λ为所述电磁超声换能器激发的A0模态兰姆波的波长，W为环形子线圈的宽度；

相邻的两个环形子线圈的最小间距d＝0.5λ-W。

2.如权利要求1所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，圆柱形磁铁和第一空心圆柱形磁铁～第N空心圆柱形磁铁的材质均为钕铁硼磁铁。

3.如权利要求1所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，壳体的材质为铝合金。

4.如权利要求1所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，圆柱形磁铁与第一空心圆柱形磁铁的间隙和相邻的两个空心圆柱形磁铁的间隙设置有灌封胶，所述线圈通过灌封胶固定设置在壳体的开口端上。

5.如权利要求4所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，所述灌封胶为环氧树脂。

6.如权利要求1所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，第一环形子线圈～第2N+1环形子线圈均采用0.08mm漆包线绕制，宽度均为2mm。

7.如权利要求6所述的全向型A0模态兰姆波电磁超声换能器，其特征在于，圆柱形磁铁的直径为8mm，高度为12mm，第一空心圆柱形磁铁的环形端面的环宽为3mm，圆柱形磁铁与第一空心圆柱形磁铁的最小间距和相邻的两个空心圆柱形磁铁的最小间距均为5mm。