[发明专利]一种电磁超声相控阵系统

权利要求书

1.一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，它包括上位机(1)、电磁超声相控发射电路(2)、电磁超声多通道接收电路(3)和电磁超声相控阵换能器(5)，

电磁超声相控阵换能器(5)包括永磁铁和多个线圈，每个线圈是一个阵元，

电磁超声相控发射电路(2)内部有多个结构相同的通道，每个通道和一个阵元相连，发射电路可以同时连通多个阵元，按照设定参数中各通道的发射时序，发送多路高压脉冲信号给电磁超声相控阵换能器(5)中得各阵元，

发射时序表示为：

式中，t_n为第n阵元相对于第0阵元的延迟时间，C为超声波在介质中的速度，d为设定的振元间距，θ为偏转角度，

发射时序为一个等差数列，通过修改发射时序的等差数列的公差能够实现偏转角度的变化，偏转角为0时，各阵元同时发射。

2.根据权利要求1所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，所述上位机(1)，用于将设定参数发送给电磁超声相控发射电路(2)内的各阵元，还用于修改设定参数中的发射时序，实现被测件内超声波角度的偏转，实现对缺陷区域的扇形扫查；

电磁超声多通道接收电路(3)，用于对超声回波信号进行放大、滤波处理后通过示波器采集接收数据，数据通过上位机进行波束合成，实现被测件的缺陷检测和成像。

3.根据权利要求1所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，它还包括一号ARM通讯电路，上位机(1)通过一号ARM通讯电路向电磁超声相控发射电路(2)发送设定参数，设定参数包括发射频率、周波数和各通道的发射时序。

4.根据权利要求1所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，它还包括转换器(4)，

转换器(4)的转换信号输入端连接电磁超声相控发射电路(2)的转换信号输出端，转换器(4)的转换信号输出端连接电磁超声多通道接收电路(3)的转换信号输入端，转换器(4)的转换信号输入\输出端连接电磁超声相控阵换能器(5)的转换信号输出\输入端，

转换器(4)，用于对电磁超声相控阵换能器(5)输出的交变电信号进行限幅处理，防止大功率发射信号串入电磁超声多通道接收电路(3)，损坏电磁超声多通道接收电路(3)。

5.根据权利要求1所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，电磁超声相控发射电路(2)包括FPGA控制电路、多个功放电路和高压电路，

FPGA控制电路，用于控制多个通道发射高压脉冲信号的时序，

多个功放电路，用于按照发射时序发射高压脉冲信号给电磁超声相控阵换能器(5)，

高压电路，用于为电磁超声相控发射电路(2)提供高压电源。

6.根据权利要求2所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，它还包括二号ARM通讯电路和DAC电路，

上位机通过二号ARM通讯电路给DAC电路发送增益调整参数，

电磁超声多通道接收电路(3)包括多个固定增益放大电路、多个可控增益放大电路和多个滤波器，

每个固定增益放大电路，用于对每个通道的交变电信号进行同比例放大，

每个滤波器，用于对各通道内放大后的信号进行滤波，

每个可控增益放大电路，用于调整接收增益，对滤波后每个通道的交变电信号进行放大，便于示波器采集。

7.根据权利要求1所述的一种电磁超声相控阵系统，其特征在于，线圈包括PCB线圈和手绕线圈，每个通道中PCB线圈只有一匝，每个通道中手绕线圈为多匝。