[发明专利]电磁超声换能器

说明书

本申请提供一种电磁超声换能器，包括永磁体、第一回折线圈及第二回折线圈，所述第一回折线圈和所述第二回折线圈设置于所述永磁体上；所述第一回折线圈和所述第二回折线圈均包括多根导线，所述第一回折线圈的多根导线及所述第二回折线圈的多根导线均分为多组长短不一的导线组。本申请电磁超声换能器，通过双回折线圈及不同长短的导线，使得电磁超声换能器在被测件内激发的瑞利波沿单一方向传播，并且抑制瑞利波的旁瓣，提高电磁超声换能器的信噪比，以此提升电磁超声换能器对被测件的表面缺陷检测能力。

技术领域

本申请涉及换能器技术领域，具体而言，涉及一种电磁超声换能器。

背景技术

电磁超声换能器(EMAT)是一种新型的利用电动力学法在导电金属中产生超声波的装置，其具有无损检测、非接触检测、不需要耦合介质、可应用于自动、高速检测、危险环境下(例如，高温工况)的检测等特点。

目前，电磁超声换能器已应用于对被测件的厚度测量、表面缺陷检测及材料微结构表征等方面。

在表面缺陷检测方面，电磁超声换能器在对被测件进行表面缺陷检测时会在被测件内激发瑞利波，从而实现对被测件近表面缺陷的检测。然而，在实际应用中，现有的大部分电磁超声换能器激发的超声波会沿着两个方向传播，此种宽辐射模式限制了电磁超声换能器的应用，电磁超声换能器需要在至少两个不同的点进行测量才能确定缺陷的位置；或者是，电磁超声换能器的旁瓣效应显著，导致电磁超声换能器的信噪比较低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电磁超声换能器，通过双回折线圈及不同长短的导线，使得电磁超声换能器在被测件内激发的瑞利波沿单一方向传播，并且抑制瑞利波的旁瓣，提高电磁超声换能器的信噪比，以此提升电磁超声换能器对被测件的表面缺陷检测能力。

本申请实施例提供了一种电磁超声换能器，包括永磁体、第一回折线圈及第二回折线圈，

所述第一回折线圈和所述第二回折线圈设置于所述永磁体上；

所述第一回折线圈和所述第二回折线圈均包括多根导线，所述第一回折线圈的多根导线及所述第二回折线圈的多根导线均分为多组长短不一的导线组。

在上述实现过程中，本申请实施例的电磁超声换能器应用于被测件的表面缺陷检测时，激励信号会加到第一回折线圈和第二回折线圈，并在被测件中产生洛伦兹力，洛伦兹力会激发瑞利波，第一回折线圈和第二回折线圈激发的超声波之间会存在相干干涉，因此激发的双向瑞利波在一个方向加强，在另一个方向衰弱，因而使得电磁超声换能器在被测件内激发的瑞利波沿单一方向传播，并且，第一回折线圈和第二回折线圈导线的长短不同，使得激发的瑞利波的旁瓣会受到抑制，提高了电磁超声换能器的信噪比，从而提升电磁超声换能器对被测件的表面缺陷检测能力，使得电磁超声换能器有更好的应用效果。

进一步地，所述第一回折线圈和所述第二回折线圈通过PCB板设置于所述永磁体上。

在上述实现过程中，PCB板便于第一回折线圈和第二回折线圈设置于永磁体上，并且，PCB板易于制作、成本低、设置效果好，保障了电磁超声换能器的生产制作成本及使用效果。

进一步地，所述PCB板为四层板，所述四层板包括第一层、第二层、第三层及第四层；

所述第一回折线圈设于所述四层板的第一层及第二层，所述第二回折线圈设于所述四层板的第三层及第四层。

在上述实现过程中，PCB板采用四层板，极其便于第一回折线圈及第二回折线圈的布置。

进一步地，所述PCB板包括第一双层板及第二双层板，

所述第一回折线圈设于所述第一双层板上，所述第二回折线圈设于所述第二双层板上。

在上述实现过程中，PCB板采用两个双层板，便于第一回折线圈及第二回折线圈的布置。