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1、分类号：TG115.28密级：UDC：621.3编号：201221401042河北工业大学硕士学位论文电磁超声移动扫描装置的研究论文作者：王晨光学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：刘素贞职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金（51307043，51207105）河北省自然科学基金（E2012202026，E2012202048）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEng
2、ineeringRESEARCHONELECTROMAGNETICULTRASONICMOBILESCANNINGDEVICEbyWangChenguangSupervisor:Prof.LiuSuzhenNovember2014ThisworkwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51307043,No.51207105)andtheHebeiProvincialNaturalScienceFoundation(No.E201220
3、2026,No.E2012202048).摘要电磁超声换能器（ElectromagneticAcousticTransducer,EMAT）在过去四十年中因其固有的特性被广泛研究，这主要与其具有非接触性有关。首先，不需要耦合剂。此外，可以对高温部件和运动物体进行检测，EMAT能够产生多种类型超声波。因此电磁超声技术将传统超声无损检测扩展到了高温、高速、在线等领域。本文以电磁超声缺陷检测原理为基础，设计了电磁超声移动扫描装置及其控制系统。为了解决压电超声技术在检测铝合金板材时存在的问题和弊端，基于电磁超声缺陷检测方法
4、，并结合国内外扫描装置的工作机理，设计了电磁超声扫描装置，该装置中探头既能在x，y方向作单独的扫描运动，也能实现复合的扫描运动，同时可以调节探头的高度，检测提离距离的改变对缺陷检测的影响。基于单片机的步进电机控制系统实现了探头的速度控制和定位控制。通过键盘的输入来设定探头的扫描模式（匀速扫描模式、定位模式），探头的扫描速度、扫描方向、探头移动的直线距离均可以调节，能够快速准确对铝合金工件进行跟踪扫查。关键词：电磁超声换能器扫描装置匀速扫描模式定位模式IABSTRACTElectromagneticacoustict
5、ransducer(EMAT)havebeenwidelystudiedoverthelastfourdecades,mainlyconnectedtotheirnoncontactnature.First,nocouplantisneeded.Furthermore,theinspectionofhigh-temperaturecomponentsandmovingobjectscanbeperformed,EMATcanproduceseveralkindsofultrasonicwave-modes.Ther
6、eforeEMATtechnologyextendsthetraditionalultrasonicnondestructivetestingtothehightemperature,highspeed,onlineandotherfields.Thispaperdesignstheelectromagneticultrasonicmobilescanningdeviceanditscontrolsystem,whichisbasedontheelectromagneticultrasonicdefectdetec
7、tionprinciple.Inordertosolvetheproblemsanddisadvantagesexistinginthedetectionofpiezoelectricultrasonictechnologyofaluminumalloysheet,theelectromagneticultrasonicscanningdeviceisdesigned,whichisbasedonelectromagneticultrasonicdefectdetectionmethodandcombinedwit
8、hthedomesticandforeignscanningdevicemechanism,theprobecanscanseparatelyinx,ydirection,andalsorealizecompoundscanning,theheightoftheprobecanbeadjustedtodetecttheinfluenceofliftingdi
