集测厚与导波检测于一体的复合式电磁超声换能器研究

作者：唐志峰; 孙兴涛; 张鹏飞; 郑阳; 吕福在

来源：仪器仪表学报, 2020, 41(09): 98-109.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2006440

• 超声测厚
• 导波检测
• 电磁超声
• 周向Lamb波

设计了一种集定点超声测厚与区域导波扫查于一体的复合式电磁超声换能器。设计了螺旋型和回折型复合式线圈,螺旋型线圈用于激励和接收高频的超声横波,实现高精度测厚,回折型线圈用于激励和接收管道周向导波,实现管道周向缺陷的一次性快速扫查。通过声场分布仿真和线圈优化设计,确定了换能器的结构参数。制作了换能器原型并搭建了测试平台,试验结果表明复合式换能器同时实现了管道的高精度测厚及周向缺陷的快速扫查,测厚误差小于0.1 mm,缺陷检测灵敏度约为3%截面损失比。解决了传统超声测厚技术存在漏检及效率极低的难题,弥补了导波技术存在较大近场盲区及定量检测能力不足,在工业管道缺陷的在线检测及长期监测中具有应用潜力。

• 单位
  中国特种设备检测研究院; 浙江大学; 生物医学工程与仪器科学学院