兆赫兹纵向模态磁致伸缩传感器的设计及其在钢绞线中的试验研究

传统的磁致伸缩传感器采用套筒式螺线管线圈,线圈的绕制非常耗时,且需要通过7芯钢绞线自由端进行安装,难以适用于实际工程检测。当中心频率达到兆赫兹时,磁致伸缩传感器具有更高的缺陷检测灵敏度,但套筒式螺线管线圈难以用于兆赫兹磁致伸缩传感器的设计。在分析多段式线圈工作原理的基础上,设计出具有优化结构参数的柔性印刷线圈。该柔性印刷线圈采用蛇形布线形式,具有36段线圈,基于信号叠加原理可提高传感器激励和接收的超声导波能量,并可卷曲贴覆在钢绞线的螺旋表面,使得磁致伸缩传感器具有拆装便捷的特点,适合实际工程检测。将该柔性印刷线圈式磁致伸缩传感器用于7芯钢绞线的试验研究。测试结果表明,传感器的中心频率为1.20 MHz时,激励的超声导波以L(0,1)和L(0,3)模态为主。这为设计7芯钢绞线检测用兆赫兹纵向模态磁致伸缩传感器奠定了基础。