申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-08-20

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN113866264B

主分类号：G01N29/04

分类号：G01N29/04;G01N29/28;G01N29/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明公开了一种指向型A0模态电磁铁式电磁声传感器，当传感器工作时，电磁铁驱动电路为桥型电磁铁提供高强度励磁电流，使电磁铁产生强度可调的水平分布偏置磁场，基于洛伦兹力效应与磁滞伸缩效应，通过调节偏置磁场强度以改变钢板受力情况，实现板结构中A0模态导波的激励。通过实验验证了所研制的指向型A0模态电磁铁式电磁声传感器在特定励磁电压下，可在钢板中激励出单一的A0模态导波；通过扫频和声场指向性测试实验，验证了指向型A0模态电磁铁式电磁声传感器具有较好的频率响应特性和声场指向性；通过缺陷检测实验，验证了所研制的指向型A0模态电磁铁式电磁声传感器能够有效地减少缺陷信号的分析难度。

主权项：1.一种指向型A0模态电磁铁式电磁声传感器，包括桥型电磁铁1、柔性电路板中多簇回折线圈2和电磁铁驱动电路3；其特征在于：桥型电磁铁1由桥型铁氧体磁轭与漆包线励磁线圈组成，桥型铁氧体磁轭的总宽度A＝120mm，总高度B＝80mm，厚度C＝40mm；桥臂宽度D＝60mm，桥腿宽度E＝30mm，高度F＝50mm；漆包线均匀缠绕在桥型铁氧体磁轭的桥臂上，作为励磁线圈；漆包线的线径为1mm，总匝数为180，共三层；柔性电路板中多簇回折线圈2紧贴放置于钢板表面，且置于桥型电磁铁1桥臂正下方，回折线圈有效长度部分垂直桥臂延伸方向；所述的柔性电路板中多簇回折线圈2中，相邻导线簇的中心间距L1等于设计的电磁声传感器理论中心频率对应A0模态的半波长；相邻导线簇的中心间距L1＝5.84mm；所述的柔性电路板中多簇回折线圈采用上下双层布线，单根导线宽度为0.25mm，线圈有效长度为L2＝85mm；上下两层线圈相同位置处电流方向相同，以提高动磁场强度；电磁铁驱动电路3为桥型电磁铁1励磁线圈提供励磁电流，通过调整电磁铁驱动电路3两端励磁电压，调节励磁电流大小，调整桥型电磁铁1产生的水平偏置磁场强度；利用场效应管接收触发信号控制电容放电，使电磁铁励磁线圈两端电压稳定在直流电源提供的电压值；桥型电磁铁1产生的水平偏置磁场与柔性电路板中多簇回折线圈2在钢板内产生的动态磁场和感应电流相互作用，钢板同时受到洛伦兹力与磁致伸缩力；调节偏置磁场强度，使钢板受力情况与对应A0模态传播特性接近，激励频率为200kHz，励磁电压为8V，激励出A0模态信号并抑制其他模态信号。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种指向型A₀模态电磁铁式电磁声传感器

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