基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT实验研究

电磁铁式电磁超声传感器较永磁体式具有接触和移动性好、不易粘附杂物等优点,工程应用潜力巨大,然而目前对其研究开发较少。提出了一种基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT,能更好地适应环形线圈,实现超声波的激励与接收。建立了通用的脉冲电磁铁式电磁超声传感器检测实验系统,在铁磁性材料和非铁磁性材料上进行了脉冲回波式检测实验,验证了传感器的有效性。研究了主要影响因素(被检材料、励磁电流和提离距离)对此种传感器检测信号的影响规律,结果表明此种传感器在铁磁性材料上的换能效率远大于非铁磁性材料上的换能效率;一定范围内传感器检测信号幅度随励磁电流线性增加,随提离距离呈反比函数关系衰减。

用于电磁超声铝板检测的脉冲电磁铁

电磁超声换能器是一种新型超声波发射和接收装置。通过建模、有限元分析、电路仿真等多种方法,设计了一种结构简单、实用性强的用于电磁超声铝板检测的脉冲电磁铁。该脉冲电磁铁由脉冲电流激励,工作时瞬间建立较强磁场,工作结束后磁场迅速消失,从而使电磁超声装置的体积、重量显著降低。最后,结合铝板厚度测量实验,验证了脉冲电磁铁设计方法的有效性。

电磁超声钢板测厚装置中脉冲电磁铁的设计

针对传统电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)在钢板表面移动困难、探头易磨损等问题,提出利用脉冲电磁铁替代永磁铁为换能器提供偏置磁场的方法。该方法通过控制激励电流来控制脉冲电磁铁仅在超声体波发射接收瞬间激发脉冲磁场,提高换能器在试件表面多点测量时的移动性。通过对脉冲电磁铁励磁线圈、铁芯以及驱动电路的设计,使得脉冲磁场满足EMAT对于偏置磁场强度及维持时间的需求。为测试该脉冲电磁铁的性能,搭建电磁超声钢板测厚实验平台。结果表明:激励电流仿真值与实测值相似度达90%,脉冲电磁铁可产生峰值约0.8 T、维持时间120μs的脉冲磁场,以该方法设计的换能器可对50 mm厚钢板进行测厚同时具有良好的移动性。

眼科脉冲电磁铁在口腔颌面磁性金属异物取出中的应用

口腔颌面部是人体的暴露部位,易受损伤[1]。爆炸伤、机器压榨伤、铁砂枪弹伤、肌肉注射针头折断,均有可能致细微金属异物存留体内[2]。常见磁性金属异物有弹头、弹珠、钢珠及碎片、铁砂、断裂铁钉、断针等[3]。传统的探查摘除术看似简单,

双向作用脉冲电磁铁测试系统的研究

为了实现对自行研制的双向作用脉冲电磁铁的性能测试,设计实现了基于LabVIEW的电磁铁测试系统。该测试系统以直线伺服电机为模拟负载,解决了电磁铁中永磁体作用力与电磁作用力共存的测试难题。系统通过数字信号处理器TMS320F2812进行控制和数据采集,可重点测试双向作用脉冲电磁铁在不同位置处的保持力和启动力。实验表明,该测试系统操作简便,有良好的测试精度,同时也验证了双向作用脉冲电磁铁的优越性能。

面向高温的PE-EMAT无损检测系统有限元分析与优化

由于电磁超声换能器(EMAT)内嵌永磁铁,使其对铁磁性材料检测时极难移动,尤其面向高温环境时极不便利。通过建立嵌入脉冲电磁铁的电磁超声换能器(PE-EMAT)有限元模型,分析了脉冲电磁铁结构工艺参数对其磁场强度和感应涡流强度的影响。同时,为使PE-EMAT面向高温环境,建立传感器内部流体传热模型,研究其内部流场与温度场相互作用,构造最优水循环冷却系统。基于上述优化,搭建可适用于高温的PE-EMAT无损检测系统平台。实验结果表明:优化后脉冲电磁铁可取代永磁铁,且PE-EMAT无损检测系统可准确探测出高温下材料内部缺陷,其探测性能与EMAT接近。

Design of Pulse Power Supply for CSNS Extraction Kicker Magnet

A 40kV/6kA pulsed power supply was designed for the Rapid Cycling Synchrotron(RCS)extraction kicker magnet of the China Spallation Neutron Source.The calculation of the pulsed power supply's parameters,the design of power supply's system,the optimization of pulse forming network(PFN)are introduced in this paper.The magnet current pulse waveform is simulated by PSpice program in the situation of 36.5kV charging voltage.The simulation explains the influence of the PFN section number and the transmission cable length on the magnet current pulse.