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1、2006年仪表技术与传感器2006第5期InstrumentTechniqueandSensorNo15电磁超声换能器的研究进展综述王淑娟,康磊,赵再新,翟国富(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:电磁超声换能器是一种新型的超声波发射接收装置。因为无需与被测物接触,EMAT将传统的超声无损检测技术扩展到了高温、高速和在线检测中;同时,由于能够省略对被测物表面较为繁琐的预处理工作,EMAT显著提高了检测效率。目前,在充分发挥电磁超声自身优势的基础上,通过与其他新技术相结合、并应用多种新的建模和信号处理方法,EMAT的功能已变得日益强大。以近十几年的文献为基础,
2、从EMAT装置的设计与优化、EMAT模型的建立、EMAT接收信号的处理、电磁超声技术的工程应用几方面对EMAT的研究现状和最新发展进行了综述。关键词:电磁超声换能器;无损检测;建模;信号处理中图分类号:TP23文献标识码:A文章编号:1002-1841(2006)05-0047-04OverviewofResearchAdvancesinElectromagneticAcousticTransducerWANGShu2juan,KANGLei,ZHAOZai2xin,ZHAIGuo2fu(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinIn
3、stituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Electromagneticacoustictransducer(EMAT)isanewultrasonictransmittingandreceivingdevice.Asnocompletecontactisrequiredbetweenthetransducerandthetestpiece,EMAThasextendedtraditionalultrasonicapplicationsintoelevatedtemperatures,highspeedsandin2linedetect
4、ionfields.Inaddition,withoutthenecessityofagoodsurfacecondition,thetimeconsumingandcomplicatedpreparationworksofthetestpiecealsocanbeomitted,andthusleadtoagreatimprovementofthedetectionefficiency.Nowadays,onthebasisofitspredominantadvantages,thefunctionsofEMAThavebeenprofoundlyimprovedbythecombina
5、tionwithothernewtechniquesandbytheutilizationofmanynewmodelingandsignalprocessingmethods.Basedonpaperspublishedinthepasttenyears,thepresentstateofresearchandadvancementsinthisfieldweresummarized,includingdesignandoptimizationofEMAT,modelingofEMAT,signalprocessingofEMAT,andapplicationsofelectromagn
6、eticacoustictechnique.Keywords:electromagneticacoustictransducer;nondestructivetest;modeling;signalprocessing0引言宽,能量不集中。电磁超声换能器(ElectromagneticAcousticTransducer,简称随着EMAT性能的不断提高,以EMAT为核心的电磁超声[1]EMAT)是一种在导体中激励和检测超声波的换能装置。非铁技术已逐步成为无损检测领域中的主流技术。目前,对E2磁材料中超声波的产生和接收可以用洛伦兹力(Lorentz力)原MAT的研究主要包括EMAT装置的设计
7、和优化、EMAT模型的理来解释;而铁磁式导体中除Lorentz力外,磁致伸缩作用也是建立、EMAT接收信号的处理和电磁超声技术的工程应用等。其工作的主要原因,并且此时磁致伸缩力常占主导作用。1EMAT装置的设计和优化传统的压电式换能器为了保证换能效率,不仅需要声耦合EMAT的换能效率比压电式换能器低20～40dB,但通过改剂来实现与被测物的良好接触,而且常要求对被测物表面进行善装置的设计可以极大地提高它的性能。对于以Lo
