[发明专利]一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器

摘要

一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器，属于电磁超声无损检测领域。该传感器包括柔性磁铁和柔性弧形回折线圈。柔性磁铁相对于刚性磁铁，具有柔韧性，可弯曲一定角度贴合钢轨，使用时不易磨损传感器。当弧形回折线圈通入交变电流时，在试件表面会产生涡流，在柔性磁铁提供偏置静磁场的作用下，基于洛伦兹力原理在钢轨中产生表面波信号。采用的柔性弧形回折线圈具有凸向和凹向，以所需信号传播方向为基准，通过选择弧形回折线圈的凹凸向，使产生的表面波信号能量偏向一个方向聚焦，并通过实验验证了信号传播的单向性。

主权项

1.一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器，其特征在于：该基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器包括柔性钕铁硼磁铁(1)、柔性弧形回折线圈(2)；柔性钕铁硼磁铁(1)为带柔韧性的长方体磁铁，能够弯曲并沿上下表面极化，柔性钕铁硼磁铁(1)的磁场方向垂直向下或向上于柔性弧形回折线圈(2)；柔性钕铁硼磁铁(1)吸附在检测的钢轨轨头(3)的踏面上，柔性弧形回折线圈(2)置于磁铁(1)与钢轨轨头(3)之间；当柔性弧形回折线圈(2)通入交变电流时，在检测的钢轨轨头(3)表面会产生涡流，在柔性钕铁硼磁铁(1)提供偏置静磁场的作用下，钢轨轨头(3)表面中产生交变的洛伦兹力，洛伦兹力引发质点振动，振动沿钢轨表面以超声导波的形式进行传播；柔性弧形回折线圈(2)具有凸向或凹向，以所需信号传播方向为基准，采用凹向柔性弧形回折线圈作为激励线圈，以凸向柔性弧形回折线圈作为激励线圈，实现表面波信号传播的单向性；柔性弧形回折线圈(2)共有两层，相邻线圈间距D2等于设计的电磁声表面波传感器理论中心频率对应的半波长即λ/2；柔性弧形回折线圈(2)中各圆弧线与其对应的弦距离为L2。