一,、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型屬于超聲無損檢測領(lǐng)域，更具體地,，涉及一種用于測量譬如鋼管等試件的壁厚的電磁超聲傳感器,。隨著用戶對無縫鋼管等產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，生產(chǎn)過程中對鋼管等進行連續(xù)壁厚測量的要求越來越迫切,，需要一種非接觸的壁厚測量技術(shù),。另一方面,，為保障承壓設(shè)備的可靠運行，其在役測厚需求也越來越多,，需要一種適用于高溫的測厚技術(shù),。作為一種滿足上述需求的方法，電磁超聲測厚在實踐運用中越來越受到重視,。電磁超聲傳感器是一種在金屬上產(chǎn)生和接收超聲波的裝置,，作為電磁超聲測厚中的傳感元件，負責(zé)電信號和超聲信號的轉(zhuǎn)換,，其性能對測量有直接影響,。電磁超聲傳感器主要由線圈和*磁鐵或電磁鐵兩個主要部分構(gòu)成。*磁鐵或電磁鐵在金屬內(nèi)部產(chǎn)生一個穩(wěn)定的偏置磁場,，通以高頻電流的激勵線圈會在試件內(nèi)部產(chǎn)生與電流同頻的渦流,。金屬中運動的帶電粒子將受到洛倫茲力F作用：F-J×B其中J為電渦流密度，B為偏置磁場強度,。在帶電粒子和原子的相互作用下，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生超聲波,。當超聲波傳播到電磁超聲傳感器的傳感區(qū)域時,，由于偏置磁場的作用，振動會在試件中產(chǎn)生渦流,。接收線圈感應(yīng)到渦流產(chǎn)生的磁場變化,，進而輸出與超聲波對應(yīng)的電信號。二,、元器件特點1,、線圈作為電磁超聲傳感器的敏感元件，其設(shè)計直接影響電磁超聲傳感器的性能,。激勵線圈和接收線圈都應(yīng)盡可能地靠近被測試件,，遠離試件會減弱線圈在試件中產(chǎn)生和接收渦流的能力。激勵線圈的設(shè)計應(yīng)能與試件形成的耦合,，并能承受高功率,，以在試件中產(chǎn)生高能量的超聲波。接收線圈的設(shè)計應(yīng)對磁場變化十分敏感,，以便于感應(yīng)微弱的信號,。兩者的設(shè)計要求是有區(qū)別的。2,、一種電磁超聲傳感器設(shè)計是采用單線圈,，其特征在于線圈既用于激勵又用于接收。由于復(fù)用線圈,，因此兩個線圈與試件的距離均可以降到zui低,，但是線圈需要同時兼顧激勵和接收的要求,，性能不能達到*。同時單線圈電磁超聲傳感器需要配合使用雙工電路,，阻止激勵脈沖損壞接收電路,。但雙工電路會衰減接收信號，并限制信號帶寬,。此外雙工電路還易引發(fā)振蕩,，增大測量盲區(qū)。3,、為規(guī)避這些問題,，另一種設(shè)計是采用獨立的激勵線圈和接收線圈的雙線圈設(shè)計。其采用分開的激勵線圈和接收線圈設(shè)計降低電磁超聲傳感器的盲區(qū),，但該為減小兩個線圈之間的耦合而設(shè)計的屏蔽會削弱接收線圈檢測超聲波的能力,，同時該沒有涉及到激勵線圈和接收線圈設(shè)計中的區(qū)別。其使用雙線并繞的方法制成幾何尺寸和匝數(shù)均一致的激勵和接收線圈,，使兩線圈距離試件的距離一致,，但對于同樣的線徑和線圈尺寸，該的激勵線圈和接收線圈匝數(shù)均只有單線圈傳感器的一半,，進而導(dǎo)致激勵和接收效率大幅下降,。此外，傳感器的激勵和接收線圈分別制作在0. 5mm厚印制電路板的兩面,，接收線圈一面靠近被測試件,，兩個線圈匝數(shù)不同但直徑一致，但該設(shè)備使用的是沒有鐵芯的脈沖電磁鐵,，需要配合脈沖電源使用,，增加了使用復(fù)雜度，同時其線圈設(shè)計在使用*磁鐵磁化時效果較差,。4,、作為進一步優(yōu)選地，所述上殼體由導(dǎo)電性金屬制成并與所述接頭的導(dǎo)電外殼接觸相連,，由此與該接頭連接至所述接收平面線圈的端子相連,，該端子通過電纜與測厚儀的電路地連接。通過將上殼體的材料限定為導(dǎo)電性金屬并使其連接測厚儀的電路地的設(shè)定,，能夠有效屏蔽外界電磁環(huán)境對接收平面線圈的干擾,，減小信號中的噪聲。5,、通過對容納平面線圈的階梯孔各級深度的進一步限定,，可以使平面線圈更為*地貼合所處的階梯孔，由此能夠有效地避免線圈在階梯孔中的移動或變形,，進而避免由此產(chǎn)生的耦合效率的下降,。按照本實用新型的電磁超聲傳感器,，通過將傳感器使用雙線圈設(shè)計并對其設(shè)置方式等方面進行改進，使得傳感器具有高激勵效率,、高接收靈敏度和高信噪比,，同時能夠抑制激勵時的干擾脈沖，有效降低傳感器的測量盲區(qū),。
