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原文传递一种电磁超声激励探头及其构建方法

专利名称：	一种电磁超声激励探头及其构建方法
摘要：	本发明涉及无损检测技术领域，公开了一种电磁超声激励探头及其构建方法，该电磁超声激励探头用于检测环形管道，包括：跑道线圈和两个磁组；所述跑道线圈和所述磁组的弧度均与所述环形管道相同；所述跑道线圈沿所述环形管道的周向设置在所述环形管道内，两个所述磁组沿所述环形管道的周向设置在所述跑道线圈上；每个所述磁组均包括多块依次排列的永磁体，所述磁组内的所述永磁体的磁极呈周期性交错排列，两组所述磁组端点处的磁极相反。本发明通过设计与环形管道相同弧度的跑道线圈和磁组，设计贴合检测对象的磁铁形状，实现了特定频率下激发的周向水平剪切导波模式的信噪比，从而有效提高对环形管道轴向裂纹的检测概率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	湖北工业大学
发明人：	张旭;冯盛;宋小春;涂君
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910458392.9
公开号：	CN110174466A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗青盛;魏雪梅
分类号：	G01N29/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	430068 湖北省武汉市洪山区南李路28号
主权项：	1.一种电磁超声激励探头，其特征在于，所述电磁超声激励探头用于检测环形管道；所述电磁超声激励探头包括：跑道线圈和两个磁组；其中，所述跑道线圈和所述磁组的弧度均与所述环形管道相同；所述跑道线圈沿所述环形管道的周向设置在所述环形管道内，两个所述磁组沿所述环形管道的周向设置在所述跑道线圈上；每个所述磁组均包括多块依次排列的永磁体，所述磁组内的所述永磁体的磁极呈周期性交错排列，两组所述磁组端点处的磁极相反。 2.根据权利要求1所述的电磁超声激励探头，其特征在于，所述跑道线圈包括：依次连接的第一曲段、第一平行段、第二曲段和第二平行段；所述第一平行段和所述第二平行段相互平行沿所述环形管道内的周向设置，且所述第一平行段和所述第二平行段均垂直于所述环形管道的轴向。 3.根据权利要求2所述的电磁超声激励探头，其特征在于，两个所述磁组包括：第一磁组和第二磁组；所述第一磁组设置在所述第一平行段上，所述第二磁组设置在所述第二平行段上。 4.根据权利要求3所述的电磁超声激励探头，其特征在于，所述第一磁组和所述第二磁组均包括至少三对永磁体。 5.根据权利要求1所述的电磁超声激励探头，其特征在于，所述跑道线圈为若干匝跑道形线圈，或为柔性电路板制成的跑道形线圈。 6.一种电磁超声激励探头的构建方法，其特征在于，所述方法用于设计权利要求1-5中任一项所述的电磁超声激励探头，所述方法包括：步骤S1：根据周向导波的精确传播特性模型，确定出水平剪切导波的特定频率f；步骤S2：根据特定频率f，确定出水平剪切导波的特征参数，以构建电磁超声激励探头。 7.根据权利要求6所述的电磁超声激励探头的构建方法，其特征在于，所述步骤S2的步骤具体包括：步骤S21：根据特定频率f，确定水平剪切导波的相速度C和波长λ；步骤S22：根据水平剪切导波的相速度C和波长λ，确定跑道线圈和磁组中各结构的参数。 8.根据权利要求7所述的电磁超声激励探头的构建方法，其特征在于，每块永磁体所占角度A＝λ/(2×R)，每块永磁体的上弧长为L1＝A×(R-h1-h2)，每块永磁体的下弧长为L1＝A×(R-h1)；其中，R为环形管道的内径，h1为永磁体距离环形管道的高度，h2为永磁体的高度。
所属类别：	发明专利