机械工程学报

作者：石文泽, 邵纬桑, 卢超, 张路根, 张琦, 刘远

单位：1. 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室 南昌 330063;2. 江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院 南昌 330036

关键词：电磁声换能器,仅线圈式EAMT,铝合金,高温检测,场路耦合分析；

基金：江西省重点研发计划(20223BBE51034)、江西省主要学科学术和技术带头人培养计划(20225BCJ23023)、国防基础科研计划(JCKY2022401C005)和南昌航空大学研究生创新专项资金(YC2022-s743)资助项目。

针对传统永磁铁式电磁声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)在高温检测时永磁体的磁感应强度降低、带有水冷装置的EMAT探头体积庞大难以适合狭窄区域检测、永磁体易吸附铁磁性颗粒导致换能效率下降甚至功能性损坏等问题，提出了一种高温仅线圈式电磁超声技术、检测电路与建模方法。以仅螺旋线圈式EMAT为例，搭建了仅线圈式EMAT检测电路，并对高温检测过程进行场路耦合有限元分析，研究了温度对仅线圈式EMAT的检测电路放电电流、激励效率、超声传播特性和接收效率的影响规律。结果表明，影响高温检测回波幅值的因素按贡献比例排序依次为：介质衰减、激励效率、接收效率、扩散衰减、单位力激发超声波位移幅值。所研制的仅线圈式EMAT检测系统可以实现450℃高温铝合金试样持续检测，且二次底波的信噪比不小于16.86 dB。

来源：2025年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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