專利名稱：一種電磁超聲探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲測量技術(shù)，具體說就是一種電磁超聲探頭。
(二)
背景技術(shù)：
電磁超聲換能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,簡稱EMAT)是一禾中非 接觸型超聲波發(fā)射接收裝置。它具有無需聲耦合劑，無需對試件表面進(jìn)行預(yù)處理，便可以 方便地激發(fā)各種類型超聲波的特點，具有廣闊的應(yīng)用前景。EMAT主要由3部分構(gòu)成發(fā)射、 接收線圈，提供磁場的永磁體或電磁鐵以及待測試件本身。為了能夠有效發(fā)射、接收超聲 波，通常需要IT以上的高強度磁場。近年來，國內(nèi)也開始采用電磁超聲技術(shù)進(jìn)行換能器設(shè) 計，如中國專利CN2128729Y《便攜式測厚儀》采用螺旋線圈和永磁體進(jìn)行測厚；中國專利 CN2168234Y《電磁超聲測厚儀》采用螺旋線圈和電磁鐵設(shè)計換能器；中國專利CN2222353Y 《電磁超聲換能器》采用兩個相互錯位90°前后疊置的線圈和永磁體設(shè)計換能器，其中每個 線圈由兩個相同的匝數(shù)為10的分離子線圈串連而成，線圈成矩形。這些技術(shù)方案均存在不 足之處利用永磁體提供磁場的換能器在檢測鐵磁性材料時，因強磁場的存在會使探頭移 動困難，裝置復(fù)雜度增加；電磁鐵提供磁場也有同樣的問題，而且會增加裝置的功耗；螺旋 線圈激發(fā)的超聲波聲場比較分散且在中心處較弱，不利于缺陷的定位和量化；前后疊置的 線圈會增加其中一個線圈的提離距離，對換能效率產(chǎn)生較大影響，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、換能效率高、用于各種金屬材料測 厚及探傷、便于缺陷定位和量化的電磁超聲探頭。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它是由脈沖電磁鐵、收發(fā)一體式雙螺旋線圈、保護(hù) 層、探頭外殼、屏蔽導(dǎo)線和二芯插頭組成的；脈沖電磁鐵粘貼在收發(fā)一體式雙螺旋線圈上， 收發(fā)一體式雙螺旋線圈粘貼在保護(hù)層上，收發(fā)一體式雙螺旋線圈連接屏蔽導(dǎo)線，屏蔽導(dǎo)線 連接二芯插頭，二芯插頭連接探頭外殼。
本發(fā)明還有以下技術(shù)特征 (1)所述的收發(fā)一體式雙螺旋線圈由PCB在單面進(jìn)行繪制而成，收發(fā)一體式雙螺 旋線圈的中心部分為多列平行導(dǎo)線的有效檢測區(qū)域。 (2)所述的脈沖電磁鐵只在發(fā)射和接收的過程中提供磁場，其它時間不工作，脈沖 電磁鐵的磁場只覆蓋收發(fā)一體式雙螺旋線圈的有效檢測區(qū)域。 本發(fā)明一種電磁超聲探頭，通過采用雙螺旋線圈使激發(fā)超聲波聲場集中，便于缺 陷的定位和量化，脈沖電磁鐵的使用拓寬了電磁超聲探頭的應(yīng)用范圍，有效降低了裝置的功 耗，脈沖電磁鐵的磁場僅覆蓋收發(fā)一體式雙螺旋線圈有效檢測區(qū)域，因此提高了換能效率。
(四)


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框 圖2為本發(fā)明的收發(fā)一體式雙螺旋線圈結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明應(yīng)用于測厚的工作示意圖；
圖4為本發(fā)明應(yīng)用于缺陷檢測的工作示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例1 :結(jié)合圖1、圖2，本發(fā)明一種電磁超聲探頭，它是由脈沖電磁鐵(1)、收發(fā) 一體式雙螺旋線圈(2)、保護(hù)層(3)、探頭外殼(4)、屏蔽導(dǎo)線(5)和二芯插頭(6)組成的，脈 沖電磁鐵(1)粘貼在收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)上，收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)粘貼在保 護(hù)層(3)上，收發(fā)一體式線圈(3)連接屏蔽導(dǎo)線(5)，屏蔽導(dǎo)線(5)連接二芯插頭(6)，二芯 插頭(6)連接探頭外殼(4)。
本發(fā)明還有以下技術(shù)特征 所述的收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)由PCB在單面進(jìn)行繪制而成，收發(fā)一體式雙螺 旋線圈(2)的中心部分為多列平行導(dǎo)線的有效檢測區(qū)域。 所述的脈沖電磁鐵(1)只在發(fā)射和接收的過程中提供磁場，其它時間不工作，脈
沖電磁鐵(1)的磁場只覆蓋收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)的有效檢測區(qū)域。 實施例2 :結(jié)合圖3、圖4，本發(fā)明一種電磁超聲探頭，可以應(yīng)用于超聲波測厚和探
傷。當(dāng)應(yīng)用于超聲波測厚時，測厚儀通過電磁超聲探頭在待測試件內(nèi)激發(fā)超聲波，超聲波在
試件中傳播，遇到底面時形成反射，探頭檢測出一系列底面回波；當(dāng)用于超聲波探傷時，探
傷儀通過電磁超聲探頭在待測試件內(nèi)激發(fā)超聲波，超聲波遇到缺陷及底面時會發(fā)生反射，
權(quán)利要求
一種電磁超聲探頭，它是由脈沖電磁鐵(1)、收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)、保護(hù)層(3)、探頭外殼(4)、屏蔽導(dǎo)線(5)和二芯插頭(6)組成的；其特征在于脈沖電磁鐵(1)粘貼在收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)上，收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)粘貼在保護(hù)層(3)上，收發(fā)一體式線圈(3)連接屏蔽導(dǎo)線(5)，屏蔽導(dǎo)線(5)連接二芯插頭(6)，二芯插頭(6)連接探頭外殼(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁超聲探頭，其特征在于所述的收發(fā)一體式雙螺旋 線圈(2)由PCB在單面進(jìn)行繪制而成，收發(fā)一體式雙螺旋線圈(2)的中心部分為多列平行 導(dǎo)線的有效檢測區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁超聲探頭，其特征在于所述的脈沖電磁鐵(1)只 在發(fā)射和接收的過程中提供磁場，其它時間不工作，脈沖電磁鐵(1)的磁場只覆蓋收發(fā)一 體式雙螺旋線圈(2)的有效檢測區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電磁超聲探頭。它是由脈沖電磁鐵、收發(fā)一體式雙螺旋線圈、保護(hù)層、探頭外殼、屏蔽導(dǎo)線和二芯插頭組成的；脈沖電磁鐵粘貼在收發(fā)一體式雙螺旋線圈上，收發(fā)一體式雙螺旋線圈粘貼在保護(hù)層上，收發(fā)一體式雙螺旋線圈連接屏蔽導(dǎo)線，屏蔽導(dǎo)線連接二芯插頭，二芯插頭連接探頭外殼。本發(fā)明通過采用雙螺旋線圈使激發(fā)超聲波聲場集中，便于缺陷的定位和量化，脈沖電磁鐵的使用拓寬了電磁超聲探頭的應(yīng)用范圍，有效降低了裝置的功耗，脈沖電磁鐵的磁場僅覆蓋收發(fā)一體式雙螺旋線圈有效檢測區(qū)域，具有較高的換能效率。本發(fā)明所設(shè)計的電磁超聲探頭結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、便于移動、換能效率高、可用于各種金屬材料測厚及探傷、便于缺陷定位和量化。
文檔編號G01N29/24GK101713642SQ200910073189
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者康磊, 段偉亮, 汪開燦, 王淑娟, 翟國富, 蘇日亮, 許霽 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)