[实用新型]一种管道检测复合振子结构导波激励换能器

权利要求书

1.一种管道检测复合振子结构导波激励换能器，包括换能器，其特征在于，所述换能器包括连接器(1)、外壳顶盖(2)、外壳底座(3)、振子元件(4)、弹性基底(5)、螺线管线圈(6)、永磁铁(7)、背衬单元(8)；

所述振子元件(4)与弹性基底(5)构成了复合结构；

所述振子元件(4)为铽镝铁Terfenol-D，形状为长方体型；

所述弹性基底(5)为铍青铜，形状为长方体，厚度为0.8mm，长度为10mm，且与振子元件(4)采用环氧树脂粘结、烘烤成一体，弹性基底(5)底部与管道表面耦合；

所述背衬单元(8)的高度尺寸为1mm～3mm；螺线管线圈(6)绕于振子元件(4)之上，采用绝缘漆粘接及绝缘，螺线管线圈(6)的直径范围在0.1mm～0.3mm，缠绕的层数在50～200匝；

所述永磁铁(7)对称置于振子元件(4)的两侧，永磁铁(7)的一端固定于振子元件(4)的端面，另一端与外壳底座(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道检测复合振子结构导波激励换能器，其特征在于，所述振子元件(4)的长度尺寸根据检测频率由下式计算设计，振子元件(4)宽度及厚度的尺寸应小于长度的1/4～1/8；

式1)中l_T为材料长度，f₀是谐振频率，E_T为材料弹性系数，ρ_T为材料密度。

3.根据权利要求1所述的一种管道检测复合振子结构导波激励换能器，其特征在于，所述螺线管线圈(6)采用漆包铜线，在背衬单元(8)与振子元件(4)上密绕而成，所述螺线管线圈(6)线圈占空比例的设计按照式3)设计，将线圈占空比例控制在6.3％～25％范围内，使传感器磁通量的泄漏变小，磁场强度和磁场均匀性增大，从而达到最大的应变量，

式3)中，S_T表示GMM材料横截面积，S_C表示交变线圈横截面积，γ表示线圈占空比例。

4.根据权利要求1所述的一种管道检测复合振子结构导波激励换能器，其特征在于，所述永磁铁(7)采用牌号为N52的厚度方向充磁的圆形钕铁硼，直径范围在5mm～8mm，数量范围在2～8片。