[发明专利]一种用于管道导波混频检测的电磁超声激励装置

权利要求书

1.一种用于管道导波混频检测的电磁超声激励装置，其特征在于，该装置包括由柔性制版技术制作的双层柔性印刷电路板和片状橡胶钕铁硼磁体，双层柔性印刷电路板的底层和顶层所印制的回折型多簇线圈的相邻簇线间距不同，顶层和底层线圈中心在同一位置；双层柔性印刷电路板粘贴在片状橡胶钕铁硼磁体的一面上，检测时双层柔性印刷电路板位于磁体与被测试件外表面之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述片状橡胶钕铁硼磁体是以橡胶作为粘结剂，钕铁硼粉末为填料并进行厚度方向充磁的柔性片状永磁材料。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，磁体的沿轴向的宽度大于双层柔性印刷电路板的宽度，使双层柔性印刷电路板上的线圈完全置于磁场中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，双层柔性印刷电路板的每层线圈相邻簇间所通电流方向相反，顶层线圈与底层线圈分别通入不同频率的激励电流信号，每层线圈的相邻簇间距均为对应激励频率下所需模态导波波长λ的一半。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双层柔性印刷电路板的总厚度为0.13mm+/-0.03mm；顶层线圈与底层线圈的距离为0.074mm。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，检测过程是：获取被测试件的频散特性，确定该待检测试件的某一种纵向模态为所需模态，根据被测试件的频散曲线选定当前被测试件的某种模态导波作为激励信号；

进行检测时将双层柔性印刷电路板粘贴在片状橡胶钕铁硼磁体的一面上，以多簇线圈沿周向展开的形式包覆在被测试件上，柔性印刷电路板位于磁体与被测试件外表面之间，顶层与底层的回折线圈间隔一段时间分别通入不同频率的交变电流，交变电流在试件中感应出涡流，在橡胶钕铁硼磁体提供的偏置磁场下产生交变的洛伦兹力引发质点振动，振动会以纵向导波的形式沿管道轴向传播，从而产生两列导波；

线圈中所通入的电流是正弦脉冲信号，顶层线圈通入频率为f₁的激励电流，底层线圈通入频率为f₂的激励电流，两层线圈激励的导波的群速度分别为c₁和c₂，根据群速度设定两层线圈中通入激励电流的时间差，在该时间差下使两列波同时到达管道某一位置；

如果管道中没有微裂纹，则不会有和频、差频非线性分量的出现；如果中存在微裂纹，则会出现两个基频的和频、差频分量，当两列波同时到达了微裂纹位置，此时的和频、差频分量幅值最大，据此，能完成对微裂纹的检出与定位。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被测试件为管道、非封闭的弯曲面。