[发明专利]一种全向型A0模态Lamb波电磁声传感器

摘要

一种全向型A0模态Lamb波电磁声传感器，属于超声无损检测领域。本发明提出了一种集成在柔性电路板中双层螺旋形回折线圈结构，设计并研制一种全向型A0模态Lamb波电磁声传感器，实现在铝板中单一A0模态Lamb波的激励。通过试验验证了所研制的电磁声传感器可在铝板中激励出单一的A0模态，并利用该传感器实现了铝板中缺陷的检测，且定位精度较高；通过扫频实验，验证了所研制的电磁声传感器具有较好的频率响应特性；通过全向性测试实验，验证了所研制的电磁声传感器具有较好的全向性。利用研制的全向型A0模态Lamb波电磁声传感器及其阵列结合成像算法可以实现对板结构的大范围、高效率的缺陷成像，在板结构健康监测和无损评价领域，具有极大的应用价值和潜力。

主权项

一种全向型A0模态Lamb波电磁声传感器，包括圆柱状铷铁硼磁铁(1)，环形铷铁硼磁铁(2)，支撑套(3)，柔性电路板中螺旋形回折线圈(4)；其特征在于：圆柱状铷铁硼磁铁(1)安装在支撑套(3)中，支撑套(3)嵌套在环形铷铁硼磁铁(2)内，且三者形心完全重合；柔性电路板中螺旋形回折线圈(4)置于环形铷铁硼磁铁(2)下端，并与之紧密接触；圆柱状铷铁硼磁铁(1)、环形铷铁硼磁铁(2)均沿厚度方向极化，二者组成同心磁铁对，且同一端处极性相反，可提供沿磁铁径向分布的静磁场；支撑套(3)的材料为有机玻璃，其形貌为一个同心圆环，使用其对磁铁(1)、(2)进行安装定位，保证了两个磁铁的同心度，使得磁场分布更加均匀，保证了传感器激励能量的周向一致性；柔性电路板中螺旋形回折线圈(4)，相邻两根导线间距l等于设计的电磁声传感器理论中心频率对应的A0模态的半波长λ/2，通过改变相邻两根导线间距l，可以设计出不同中心频率的全向型A0模态Lamb波电磁声传感器；柔性电路板中螺旋形回折线圈(4)，采用双层布线方式。