非铁磁性金属材料螺旋线圈电磁超声换能器接收效率场路耦合分析

作者：石文泽; 吴运新; 龚海; 张涛; 谭良辰; 韩雷

来源：中南大学学报(自然科学版), 2017, 48(12): 3200-3208.

• 电磁超声换能器
• 螺旋线圈
• 场路耦合
• 接收效率
• 有限元方法

针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)接收信号十分微弱的问题,建立包括螺旋线圈EMAT换能过程和接收等效电路的场路耦合有限元模型;分析阻抗匹配参数、线圈导线直径、前置放大器的输入阻抗和铜背底至线圈间距对EMAT接收效率的影响规律。研究结果表明:当线圈导线直径为0.25 mm,前置放大器输入阻抗为1 k?,铜背底至线圈距离为0.5 mm时,实验接收横波信号幅值可以提高3倍以上;场路耦合分析方法能够综合考虑接收电路的输出增益和接收EMAT的换能效率,可以更准确地指导EMAT系统设计。

• 单位
  中南大学; 机电工程学院; 高性能复杂制造国家重点实验室