[发明专利]一种弯曲模态导波传感器有效
| 申请号： | 201811132870.9 | 申请日： | 2018-09-27 |
| 公开（公告）号： | CN109187749B | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 徐江;陈广;刘志伟;李勇 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G01N29/04 | 分类号： | G01N29/04 |
| 代理公司： | 42201 华中科技大学专利中心 | 代理人： | 张彩锦;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于无损检测领域，并具体公开了一种弯曲模态导波传感器，其包括偶数个沿构件圆周方向布置的磁化模块及螺线管线圈，多个磁化模块连接成链状以提供空间上交替变化的静态偏置磁场，螺线管线圈作为激励线圈时在构件中形成沿圆周方向的涡流和轴向的交变磁场，永久磁铁下方沿构件径向的静态偏置磁场与圆周方向的涡流相互作用产生轴向交变洛伦兹力，相邻永久磁铁间沿构件圆周方向的静态偏置磁场与轴向交变磁场相互作用产生圆周方向交变磁致伸缩力，在轴向交变洛伦兹力与圆周方向交变磁致伸缩力的共同作用下构件中产生质点振动，以在构件中形成周向阶数为磁化模块数目一半的弯曲模态导波。本发明具有结构简单，易于制作，成本较低的优点。 | ||
| 搜索关键词： | 交变 磁化模块 静态偏置 弯曲模态 轴向 磁场 涡流 磁致伸缩力 导波传感器 螺线管线圈 构件圆周 洛伦兹力 相邻永久磁铁 轴向交变磁场 沿圆周方向 构件径向 激励线圈 交变磁场 交替变化 无损检测 永久磁铁 质点振动 下构件 成链 导波 阶数 制作 | ||
【主权项】：
1.一种弯曲模态导波传感器，用于在构件(1)中激励和/或接收特定周向阶数的弯曲模态导波，其特征在于，包括偶数N个沿构件(1)圆周方向均匀布置的磁化模块以及绕制在构件(1)周向的螺线管线圈(2)，其中：/n所述偶数N个磁化模块连接成链状，用于在构件(1)中提供空间上交替变化的静态偏置磁场，所述磁化模块包括永久磁铁(5)、磁铁盒(3)和支撑板(4)，其中，所述磁铁盒(3)固定在支撑板(4)上，所述永久磁铁(5)安装于磁铁盒(3)内，该永久磁铁(5)正下方区域的静态偏置磁场沿构件(1)径向，相邻两个永久磁铁(5)间区域的静态偏置磁场沿构件(1)的圆周方向；/n所述螺线管线圈(2)安装于磁化模块正下方，作为接收线圈和/或激励线圈，当螺线管线圈(2)作为接收线圈时，其用于感应磁场变化将构件(1)中的振动信号转换为电信号输出；当螺线管线圈(2)作为激励线圈时，其用于在构件(1)中形成沿圆周方向的涡流和轴向的交变磁场，所述永久磁铁(5)正下方区域中沿构件(1)径向的静态偏置磁场与圆周方向的涡流相互作用，在构件(1)中产生空间上交替变化的轴向交变洛伦兹力，所述相邻两个永久磁铁(5)间区域中沿构件(1)圆周方向的静态偏置磁场与轴向的交变磁场相互作用，在构件(1)中产生空间上交替变化的圆周方向交变磁致伸缩力；在所述轴向交变洛伦兹力与圆周方向交变磁致伸缩力的共同作用下，构件(1)中产生空间上交替变化的质点振动，质点振动在构件(1)圆周方向上的节点数和磁化模块的数目相同，并且与N/2阶弯曲模态导波的质点振动在圆周方向上的节点数相同，进而在构件(1)中形成周向阶数n为磁化模块数目一半的弯曲模态导波。/n
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