文档名：单向L0,2超声导波EMAT结构设计
摘要：超声导波在管道中传播时双向传播的特性以及端面反射回波的影响导致检测回波信号复杂难以分辨.依据电磁声换能器(EMAT)激发机理和纵向超声导波的波结构特性,设计了一种周期性永磁铁增强径向偏置磁场,从而增大洛伦兹力轴向分量、减小径向分量来控制激发单一L(0,2)导波;同时依据波叠加原理,通过控制相邻线圈线间距、激励电流方向和延迟时间等来选择纵向超声导波的激发方向.研究结果表明:当相邻激励线圈电流相反、线间距为λ/4,且延迟时间为T/4时,采用优化设计的周期性永磁铁可以实现管道中超声导波的方向控制,使得回波信号容易分辨,提高了管道的检测效率.
Abstract：Thecharacteristicsoftwo-waypropagationofultrasonicguidedwavesinpipelineandtheinfluenceoftheend-facereflectedechoesmakethedetectionechosignalscomplexanddifficulttodistinguish.Accordingtotheexcitationmechanismofelectromagneticacoustictransducer(EMAT)andthewavestructurecharacteristicsoflongitudinalultrasonicguidedwaves,aperiodicpermanentmagnetisdesignedtoenhancetheradialbiasmagneticfield,therebyincreasetheaxialcomponentoftheLorentzforceandreducetheradialcomponenttocontroltheexcitationofasingleL(0,2)guidedwave;atthesametime,accordingtotheprincipleofwavesuperposition,theexcitationdirectionofthelongitudinalultrasonicguidedwaveisselectedbycontrollingthedistancebetweenadjacentcoilwiresandthedirectionofexcitationcurrentandthedelaytime.Theresearchresultsshowthatwhentheadjacentexcitationcoilshaveoppositecurrents,thelinespacingisλ/4,andthedelaytimeisT/4,theoptimallydesignedperiodicpermanentmagnetcanrealizethedirectioncontroloftheultrasonicguidedwaveinthepipeline,whichmakesechosignaleasytodistinguish,andimprovesthedetectionefficiencyofthepipeline.
作者：赵云伟 王悦民 汤槟晖 许鉴鉴Author：ZHAOYunwei WANGYuemin TANGBinghui XUJianjian
作者单位：海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033
刊名：传感器与微系统 ISTICPKU
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(5)
分类号：TB553
关键词：非铁磁性管道 纵向导波 洛伦兹力 方向控制 电磁声换能器
Keywords：non-ferromagneticpipe longitudinalguidedwave Lorentzforce directioncontrol electromagneticacoustictransducer(EMAT)
机标分类号：U442.5TH70TM930.12+4
在线出版日期：2024年5月17日
基金项目：单向L(0,2)超声导波EMAT结构设计[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(5)赵云伟 王悦民 汤槟晖 许鉴鉴超声导波在管道中传播时双向传播的特性以及端面反射回波的影响导致检测回波信号复杂难以分辨.依据电磁声换能器(EMAT)激发机理和纵向超声导波的波结构特性,设计了一种周期性永磁铁增强径向偏置磁场,从而增大洛伦兹力轴...参考文献和引证文献
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