[发明专利]一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器

权利要求书

1.一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器，包括非磁性材料片(1)，铷铁硼磁铁(2)，柔性电路板中螺旋线圈(3)和碳钢片(4)；其特征在于：扇形铷铁硼磁铁(2)包括五对相同的呈中心对称布置的扇形单元磁铁对，每个磁铁对的充磁方向为上下相反交替方向布置，每相邻两个单元间有一个间隙；非磁性材料片(1)置于扇形铷铁硼磁铁(2)阵列单元间的扇形间隙中；碳钢片(4)置于扇形铷铁硼磁铁(2)的顶部；柔性电路板中螺旋线圈(3)置于安装铷铁硼磁铁(2)的下端；

所述的铷铁硼磁铁(2)横截面为扇形，沿z轴正负方向极化；扇形的外半径r₂与螺旋线圈外半径相同，扇形张角为θ₁，沿扇形径向长度为l₂，厚度为h；相邻的两个铷铁硼磁铁(2)磁极相反，在试件表面附近产生垂直分布静磁场；相邻磁铁内弧长l₁等于设计的全向型水平剪切模态电磁声传感器带宽最大频率f₁对应的半波长λ/2，磁铁内半径r₁根据弧长公式等于180l₁/πθ₁；相邻磁铁内弧长l₂等于设计的全向型水平剪切模态电磁声传感器带宽最大频率f₂对应的半波长λ/2，磁铁内半径r₂根据弧长公式等于180l₂/πθ₁。

2.如权利要求1所述的一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器，其特征在于：所述的柔性电路板中螺旋线圈(3)，采用双层布线方式，提高传感器性能。

3.如权利要求1所述的一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器，其特征在于：非磁性材料片(1)置于扇形铷铁硼磁铁(2)阵列单元间的扇形间隙中，非磁性材料片的扇形内外径和扇形铷铁硼磁铁一致，内径为r₁，外径为r₂；扇形张角为θ₂，厚度为h，与扇形铷铁硼磁铁厚度一致；非磁性材料片的作用是阻止相邻永磁铁之间形成涡流。

4.如权利要求1所述的一种周期永磁铁式全向型水平剪切模态电磁声传感器，其特征在于：碳钢片(4)置于扇形铷铁硼磁铁(2)的顶部，降低磁铁的退磁因子，增强工件表面的磁感应强度。