[实用新型]一种表面波和兰姆波双模电磁超声探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁超声检测技术领域，尤其是一种用于产生表面波和兰姆波的双模电磁超声的探头。

背景技术

超声波是重要无损检测的手段，其穿透能力强，能对试件内部和表面缺陷进行检测，缺陷定位准确，对面积型缺陷的检出率较高，灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷。目前无损探伤的主要使用压电超声换能器产生超声波，其结构简单，换能效率较高，但是由于使用时需要耦合剂，需要对被测材料表面进行预处理，测量温度和速度的限制这些缺点使得超声无损检测在工业在线无损检测上的应用一直存在困难，需要使用很复杂且密封很好的机械结构才能进行检测，另外由于适合大面积探伤的表面波和兰姆波质点振动方式比较特殊，压电探头需要使用特殊的透声楔才能获得，探头的结构会比较的复杂，影响探头的实用价值。

实用新型内容

现有技术难以满足人们的生产生活需要，为了解决上述存在的问题，本实用新型提出了一种表面波和兰姆波双模电磁超声探头，该探头能够高效的产生电磁超声进行无损检测，并根据待测的试件厚度，方便的在产生表面波和兰姆波之间进行切换，对试件材料进行无损检测。

为实现该技术目的，本实用新型采用的技术方案是：一种表面波 和兰姆波双模电磁超声探头，包括激励线圈、1#电磁铁、2#电磁铁、试件材料、嵌入式系统、电磁铁驱动电路、显示屏、信号发生电路、功率放大电路、阻抗匹配电路和可调直流电源；所述激励线圈1为漆包线绕制成跑道型结构；所述1#电磁铁和2#电磁铁为励磁磁铁。

所述电磁铁驱动电路、可调直流电源、显示屏和信号发生电路均与嵌入式系统连接；所述信号发生电路连接功率放大电路，且功率放大电路连接阻抗匹配电路，且阻抗匹配电路连接激励线圈。

进一步，所述嵌入式系统为STM32芯片及其外围电路，通过I/O端口和PWM控制电磁铁驱动电路，通过I/O端口控制信号发生电路和调节直流电源输出电压，通过SPI接口控制显示屏。

进一步，所述电磁铁驱动电路包括带PWM调节的开关电源电路，电源输出可调直流电压用于驱动1#电磁铁和2#电磁铁。

进一步，所述显示屏包括LCD显示器及其驱动电路。

进一步，所述信号发生电路包括脉冲信号发生电路，用于产生脉冲信号。

进一步，所述功率放大电路包括光电隔离电路，吸收电路和全桥电路，对脉冲信号进行功率放大。

进一步，所述阻抗匹配电路包括激励线圈阻抗匹配电路，匹配后的脉冲电信号用于驱动激励线圈。

进一步，所述可调直流电源包括输出电压可调的直流电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该能产生各种超声波形，特别是表面波和兰姆波；在试件一端激发出表面波或者兰 姆波就能使用线扫描的方式对试件进行大范围的快速检查，较之体波逐点扫描检测效率显著提高，特别适合板材的无损检测，可对高温，高速物体进行检测，无需与被测试件表面接触，无需耦合剂，能够有效的实现超声波自动化检测。

附图说明

图1为本实用新型的探头结构示意图。

图2为本实用新型的激励线圈的结构示意图；

图3为本实用新型的控制电路原理示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅说明书附图1～3，本实用新型实施例中，一种表面波和兰姆波双模电磁超声探头，包括激励线圈1、1#电磁铁2、2#电磁铁3、试件材料4、嵌入式系统5、电磁铁驱动电路6、显示屏7、信号发生电路8、功率放大电路9、阻抗匹配电路10和可调直流电源11。所述激励线圈1为漆包线绕制成跑道型结构；所述1#电磁铁2和2#电磁铁3为励磁磁铁，且与电磁铁驱动电路6连接。所述电磁铁驱动电路6、可调直流电源11、显示屏7和信号发生电路8均与嵌入式系统5连接；所述信号发生电路8连接功率放大电路9，且功率放大电路 9连接阻抗匹配电路10，且阻抗匹配电路10连接激励线圈。

进一步，所述激励线圈1为0.4mm漆包线绕制成跑道型，线圈的个数和线圈的匝数可自行控制，线圈的间距和长度根据激励信号的频率进行调整。1#电磁铁2和2#电磁铁3为励磁磁铁，铁芯由低碳钢制作，励磁线圈紧密绕制在铁芯上，通过调整励磁电流的大小改变磁场的强度。试件材料4为待测铁磁金属板材。