可调节跑道型线圈电磁超声换能器设计

电磁超声作为一种重要的非接触式检测技术,在工业上的应用越来越广泛。随着工业的不断发展,工业板材的应用也越来越广泛,在板材检测方面,电磁超声可以通过对表面缺陷的检测和分类,提高检测效率和准确性。但是,由于工业板材尺寸的多样性,换能器的调节和匹配以及如何保证电磁超声的检测精度是一个难题。因此,设计出了一种可调节的电磁超声换能器,使其能够适应不同尺寸的板材进行检测,同时,尝试使用跑道型线圈和周期性永磁体组合在非铁磁性材料(铝板)中激发SH导波,以提高换能效率和检测精度。多跑道型线圈的设计,使其可以适应不同尺寸的工业板材,并且可以在不同的频率段内实现信号的获取,从而提高检测精度。通过Comsol Multiphysics仿真软件对EMAT进行三维有限元仿真分析,以双跑道型线圈为例。结果表明,改进型双跑道型线圈电磁超声换能器的最大磁通密度模是改进前的4.86倍;改进型双跑道型电磁超声换能器激发的SH导波在所选取的质点处位移场Y分量和Z分量分别是改进前的14.2倍、2.06倍,有效改善了换能器的性能,提高了检测精度和效率。