仪器仪表学报

作者：陈路安，吕福在，张鹏飞，韩 烨，唐志峰

单位：陈路安,1. 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,,吕福在,2. 浙江大学机械工程学院,,张鹏飞,2. 浙江大学机械工程学院,,韩 烨,3. 管网集团(徐州)管道检验检测有限公司,,唐志峰,1. 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,

关键词：复合式换能器;线圈优化;Halbach阵列;超声测厚;缺陷检测

基金：国家重点研发计划(2023YFF0716603)项目资助

为解决金属板超声体波测厚效率低下、导波扫查定量能力不足的问题,提出了一种集横波与水平剪切(SH)波为一体的Halbach阵列电磁超声换能器,在不增加体积的条件下,可同时实现横波和SH0阶导波的激励,兼具高精度定点测厚和区域缺陷扫查功能。通过仿真对磁体阵列和线圈排布结构进行了建模与优化,基于优化结果加工、装配了换能器原型。针对SH波扫查和横波测厚功能分别搭建了实验平台,实验结果表明该换能器能够有效识别粘附铁块尺寸大于35mm×10mm×20mm的缺陷回波,横波测厚的平均误差小于1.2%。该研究结合了超声体波定点测厚穿透强、准确度高以及SH波长距扫查、非频散的优势,提升了换能器的检测效率和功能性,具有良好的工业应用潜力。

来源：2024年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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