杨理践，宋靖宇，高松巍，刘　斌

(沈阳工业大学 信息科学与工程学院，沈阳 110870)



曲折线圈折线角度对EMAT换能效率的影响

杨理践，宋靖宇，高松巍，刘斌

(沈阳工业大学 信息科学与工程学院，沈阳 110870)

针对曲折线圈型电磁超声换能器的换能效率，分析了不同折线角度曲折线圈对EMAT(电磁超声换能器)换能效率的影响。根据声束指向原理，通过改变载流导线的角度,设计了0°、30°、60°、90°曲折线圈激励产生电磁超声导波，并采用收发分离式换能器结构在钢板上进行检测试验。结果表明，曲折线圈载流导线角度为0°时，EMAT激发的声波能量集中，方向性好，回波信号幅值强，为钢板的长距离检测提供了可能；曲折线圈载流导线角度增加为30°、60°、90°时，EMAT激发的声波信号纯净，简化了模态分析，对工程中钢板检测的信号简化处理具有重要意义。

电磁超声换能器;曲折线圈;钢板;换能效率;折线角度

换能器中不同种类的线圈能够产生不同种类的波形及换能效率，适用于不同的被检对象，电磁超声换能器(EMAT)在检测时无需耦合剂、检测范围广，还能够在高温、高速等恶劣环境下进行在线检测，在板材、管道等检测领域中应用普遍。

康磊等[1]通过仿真分析分别从EMAT磁铁尺寸和线圈中导线的分布方式两个角度对电磁超声表面波换能器进行优化，信号幅度提高了39%。PETCHER P A等[2]运用数值模拟的方法设计了轻便易弯曲的EMAT线圈，能够在10 mm内变化的提离距离下对钢轨进行检测，有效提高了缺陷检测信噪比。黄凤英等[3]研究了探头提离距离、激励信号电流幅值、激励频率等参数对EMAT换能效率的影响，为换能器的优化设计提供了理论依据。……