一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置制造方法

一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及电磁超声无损检测技术，具体说是一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置。本发明采用电磁超声的换能机理，可激发纵波与横波分离的超声信号，用于对铁磁材料薄板中微小缺陷的在线检测。本发明用电磁铁提供磁场，以电磁超声换能机理为技术核心，对被激发的洛伦兹力和磁致伸缩力进行正交分解，应用时无需耦合剂，无需对试件表面进行预处理，可用于高温、高速等恶劣环境下铁磁材料的在线检测，适用范围广，检测效率高。
【专利说明】一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁超声无损检测技术，具体说就是一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化、现代化的进一步深入，铁磁材料的应用遍布各个行业，特别是在石油管道、锅炉、桥梁等国家重要基础设施中有着不可替代的重要位置，这些设施中铁磁材料的质量检测，寿命监测直接关系到国民经济的安全运行。然而，由于恶劣使用环境的影响，这些板材难免发生开裂、腐蚀，以致出现潜在的安全威胁，因此，尽早的检测出这些缺陷并进行使用寿命评估就显得至关重要。传统的压电超声信号检测装置需要对试件进行预处理，并涂抹耦合剂，因此这类设备劳动强度大，检测效率低。而基于电磁超声换能机理的信号检测装置以其非接触的特点，不仅可以很好地适应高温、高速等复杂恶劣的环境，而且提高了检测效率。本发明中激励装置的设计可以实现洛伦兹力和磁致伸缩力的正交分离，使其激励出纵横波分离的信号，提高电磁超声无损检测的检测能力。

【发明内容】

[0003]本发明提供了 一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置。
[0004]本发明的目的是这样实现的:所述的一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，它是由大功率脉冲电源、阻抗匹配系统和超声信号激励系统组成的，大功率脉冲电源连接阻抗匹配系统，阻抗匹配系统连接超声信号激励系统。
[0005]本发明还有以下技术特征:
[0006](I)所述的大功率脉冲电源包括脉冲信号产生器、功率放大系统、过流保护系统，脉冲信号产生器产生可调脉冲信号，脉冲信号输入给功率放大系统，功率放大系统连接阻抗匹配系统。
[0007](2)所述的阻抗匹配系统包括电容阵列、电感阵列，电容阵列与电感阵列相互连接，然后与超声信号激励系统连接，由电容阵列和电感阵列之间的串并联实现阻抗匹配。
[0008](3)所述的超声信号激励系统包括锯齿状电磁铁、蛇形线圈。锯齿状电磁铁的激励线圈与蛇形线圈同步。
[0009]本发明是一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，工作步骤如下:
[0010]步骤一:脉冲信号产生器产生可调脉冲信号，脉冲信号输入给功率放大系统，信号经功率放大系统放大后连接阻抗匹配系统。
[0011]步骤二:调节阻抗匹配系统，使脉冲电源获得最大输出功率。
[0012]步骤三:阻抗匹配系统连接超声信号激励系统，获得纵横波分离的超声信号。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1为本发明总体结构框图；[0014]图2为本发明大功率脉冲电源结构框图；
[0015]图3为本发明阻抗匹配系统结构框图；
[0016]图4为某一时刻本发明信号激励系统示意图；
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图举例对本发明做进一步说明。
[0018]如图1所示，大功率脉冲电源⑴产生脉冲电流，经由阻抗匹配系统⑵匹配之后输出给超声信号激励系统(3)，最终产生分离的纵波与横波。
[0019]如图2所示，所述的大功率脉冲电源(I)包括脉冲信号产生器(4)、功率放大系统
(5)、和过流保护系统(6)，功率放大系统(5)连接阻抗匹配系统(2)。
[0020]如图3所示，所述的阻抗匹配系统⑵包括电容阵列(7)、电感阵列(8)，电容阵列
(7)与电感阵列(8)相互连接，然后连接超声信号激励系统(3)。
[0021]如图4所示，所述的超声信号激励系统(3)包括锯齿状电磁铁(9)、蛇形线圈
(10)，锯齿状电磁铁(9)的激励线圈与蛇形线圈同步，以激发出正交的洛伦兹力与磁致伸缩力。
[0022]本发明是一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，工作步骤如下:
[0023]步骤一:脉冲信号产生器产生可调脉冲信号，脉冲信号输入给功率放大系统，信号经功率放大系统放大后连接阻抗匹配系统。
[0024]步骤二:调节阻抗匹配系统，使脉冲电源获得最大输出功率。
[0025]步骤三:阻抗匹配系统连接超声信号激励系统，获得纵横波分离的超声信号。
【权利要求】
1.一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，它由大功率脉冲电源(I)、阻抗匹配系统(2)、超声信号激励系统(3)组成，其特征在大功率脉冲电源(I)连接阻抗匹配系统(2)，阻抗匹配系统(2)连接超声信号激励系统(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，其特征在于:所述的大功率脉冲电源包括脉冲信号产生器(4)、功率放大系统(5)、和过流保护系统(6)，功率放大系统(5)连接阻抗匹配系统(2)。
3.根据权利要求1所述的一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，其特征在于:所述的阻抗匹配系统⑵包括电容阵列(7)、电感阵列(8)，电容阵列(7)与电感阵列(8)相互连接，然后连接超声信号激励系统(3)。
4.根据权利要求1所述的一种用于铁磁材料的电磁超声信号激励装置，其特征在于:所述的超声信号激励系统(3)包括锯齿状电磁铁(9)、蛇形线圈(10)。
【文档编号】G01N29/34GK103616441SQ201310646673
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】张广超, 金亮, 刘杰, 刘 东 申请人:天津工业大学