采用非接触电磁超声技术实现高温连铸坯壳厚度测量,实时调整辊压力、冷却喷水量、压下位置和压下速度等工艺参数,避免出现中心偏析和松散问题,具有重要的工程应用价值。为了进一步提高电磁超声换能器(EMAT)在晶粒粗大和表面振痕的高温...采用非接触电磁超声技术实现高温连铸坯壳厚度测量,实时调整辊压力、冷却喷水量、压下位置和压下速度等工艺参数,避免出现中心偏析和松散问题,具有重要的工程应用价值。为了进一步提高电磁超声换能器(EMAT)在晶粒粗大和表面振痕的高温铸坯中的信噪比和空间分辨率,建立了基于Chirp信号激励的跑道线圈电磁超声检测过程的有限元模型,分析了EMAT设计参数、Chirp信号频宽和脉宽等因素对脉冲压缩后的超声回波信噪比和空间分辨率的影响,并通过实验予以验证。结果表明:经过脉冲压缩后,超声回波的SNR提高19 d B以上,波包宽度减少62. 4%以上;Chirp信号脉宽和永磁体尺寸对信噪比有显著影响,Chirp信号频宽、永磁体间距和宽度、跑道线圈导线直径及其阻抗匹配参数影响空间分辨率。展开更多
激光-EMAT混合激光超声检测系统中,由于EMAT换能效率低,随着到试样表面的距离增大信号成指数衰减,妨碍了激光超声技术的实际应用。前置放大器在保证信号不失真的情况下,通过增大前置放大器的倍数,寻求合理带宽,可以提高EMAT的信号输出...激光-EMAT混合激光超声检测系统中,由于EMAT换能效率低,随着到试样表面的距离增大信号成指数衰减,妨碍了激光超声技术的实际应用。前置放大器在保证信号不失真的情况下,通过增大前置放大器的倍数,寻求合理带宽,可以提高EMAT的信号输出质量。在EMAT内部线圈提离试样表面8 mm的情况下,利用所设计的前置放大器,依旧能够接收到100 m V左右的缺陷信号。该信号的质量已经能够用于后期的信号处理与伤型的判断识别。展开更多
文摘针对传统跑道型线圈以及蝶形线圈电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)在扫查成像探伤时存在的中心区能量陷阱、换能面积大、空间分辨率低的突出问题,提出了一种采用直导线微型线圈的电磁超声横波直入射换能器(straight wire type small electromagnetic acoustic transducer,SWTS-EMAT)。建立了SWTS-EMAT换能器时域频域有限元模型,研究了线圈宽度以及激励电流频率对其声场特性的影响,搭建了SWTS-EMAT辐射声场测量系统,测量了新型换能器声场测量实验。验证了仿真模型规律的有效性。结果表明,SWTS-EMAT辐射声场分布关于线圈中心对称分布,研究结果表明,SWTS-EMAT辐射声场分布关于线圈中心对称分布,随着线圈宽度的增加,声场幅值升高至5.5倍,声场宽度减小了60%。随着激励频率的升高,声场幅值减小了32%,声场半扩散角减小了42%。
文摘采用非接触电磁超声技术实现高温连铸坯壳厚度测量,实时调整辊压力、冷却喷水量、压下位置和压下速度等工艺参数,避免出现中心偏析和松散问题,具有重要的工程应用价值。为了进一步提高电磁超声换能器(EMAT)在晶粒粗大和表面振痕的高温铸坯中的信噪比和空间分辨率,建立了基于Chirp信号激励的跑道线圈电磁超声检测过程的有限元模型,分析了EMAT设计参数、Chirp信号频宽和脉宽等因素对脉冲压缩后的超声回波信噪比和空间分辨率的影响,并通过实验予以验证。结果表明:经过脉冲压缩后,超声回波的SNR提高19 d B以上,波包宽度减少62. 4%以上;Chirp信号脉宽和永磁体尺寸对信噪比有显著影响,Chirp信号频宽、永磁体间距和宽度、跑道线圈导线直径及其阻抗匹配参数影响空间分辨率。
文摘激光-EMAT混合激光超声检测系统中,由于EMAT换能效率低,随着到试样表面的距离增大信号成指数衰减,妨碍了激光超声技术的实际应用。前置放大器在保证信号不失真的情况下,通过增大前置放大器的倍数,寻求合理带宽,可以提高EMAT的信号输出质量。在EMAT内部线圈提离试样表面8 mm的情况下,利用所设计的前置放大器,依旧能够接收到100 m V左右的缺陷信号。该信号的质量已经能够用于后期的信号处理与伤型的判断识别。
