技术特征：
1.一种电磁铁式横波电磁声换能器，包括e型硅钢磁轭(1)、励磁线圈(2)、蝶形线圈(3)；其特征在于：电磁铁由e型硅钢磁轭(1)和励磁线圈(2)组成，励磁线圈缠绕于e型硅钢磁轭中心极上，当向励磁线圈中通入直流电流后，电磁铁产生的磁场从电磁铁中心极竖直向下分左右两路沿磁轭向中心极上方回归。e型电磁铁的中心极置于蝶形线圈的中心矩形区域上方，且中心极刚好可以覆盖蝶形线圈的中心矩形区域，使得在蝶形线圈(3)上施加较为均匀的偏置磁场。2.如权利要求1所述的电磁铁式横波电磁声换能器，其特征在于：e型电磁铁使用硅钢材料，因此在功率不变的情况下可减小磁轭体积，减轻重量。3.如权利要求1所述的电磁铁式横波电磁声换能器，其特征在于：e型电磁铁由于其特殊结构，其中心极下方产生的竖直向下的偏置磁场比相同尺寸下柱形磁轭产生的磁场强度大，可提高换能器所激励信号的幅值。4.如权利要求1所述的电磁铁式横波电磁声换能器，其特征在于：蝶形线圈(3)的中心矩形区域导线平行且通电后此区域的电流方向一致，因此在线圈下方会产生水平方向动磁场。根据洛伦兹力机理与磁致伸缩机理分析可知，在竖直偏置磁场与水平方向动磁场的共同作用下，该换能器能激发出较为纯净的横波，提高了电磁声体波换能器激发横波的纯净度。5.如权利要求1所述的电磁铁式横波电磁声换能器，其特征在于：由于蝶形线圈(3)的中心矩形区域导线平行且通电后此区域的电流方向一致，其大部分的电流密度都集中在此区域，因此能够激发出比螺旋线圈更强的超声波，信号衰减更慢，更适用于较厚材料的检测。
技术总结
本发明公开了一种电磁铁式横波电磁声换能器，该传感器包括E型硅钢磁轭、励磁线圈、蝶形线圈。励磁线圈缠绕在E型硅钢磁轭的中心极上形成电磁铁，蝶形线圈放置在待测钢板表面，将电磁铁中心极覆盖在蝶形线圈中心矩形区域正上方为其提供偏置磁场。基于洛伦兹力与磁致伸缩机理，通过仿真证明了该换能器能够产生横波，且产生的横波能量远大于纵波；通过实验证明了该换能器能够实现在钢板厚度方向上单一体波激励，提高了横波的纯净度，易于信号分析。利用研制的电磁铁式横波电磁声换能器可实现对铁磁性板材的高效快速检测，在板结构健康监测和无损评价领域，具有极大的应用价值和潜力。力。力。
技术研发人员：刘增华 霍之琳 赵欣 何存富
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/30