[發明專利]一種變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器

有效

• 申請號: 201910459550.2
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110548664B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉增華;鄧黎明;張永琛;何存富;吳斌
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B06B1/04
• 分類號: B06B1/04;G01N29/34
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器，包括釹鐵硼磁鐵（1）、A類磁集中器（2）、B類磁集中器（3）、柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）；其特征在于：釹鐵硼磁鐵（1）為長方體磁鐵，磁鐵的下表面與磁集中器的上表面吸合；A類磁集中器（2）跟B類磁集中器（3），材料定義為鐵氧體，兩個磁集中器外形基本上一致，上部分都是長方體，下部分由兩個長方體構成，不同之處在于下部分兩個長方體之間的距離不同；柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）放置在鋁板表面，將A類磁集中器（2）和釹鐵硼磁鐵固定在線圈（4）正上方，并調整A類磁集中器（2）的底面與線圈的相對位置，則可激勵出A₀模態的導波；柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）放置在鋁板表面，將B類磁集中器（3）和釹鐵硼磁鐵固定在線圈（4）正上方，并調整B類磁集中器（2）的底面與線圈的相對位置，則激勵出S₀模態的導波；

在變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器中，長方體永磁鐵提供靜磁場，通過磁集中器對磁場進行引導和集中，線圈在被測試件中產生渦流，渦流與靜磁場共同作用產生洛倫茲力，通過不同的磁集中器改變與線圈接觸部分的磁場的中心距，從而改變產生信號的波長，進而改變所激勵出的蘭姆波的模態；

柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）中線圈間距d₁為272kHz下滿足相長干涉的A₀模態的波長的一半，即對以d₁為中心距的兩根導線施加與導線所產生的渦流方向垂直的靜磁場，就能夠激勵出滿足相長干涉的A₀模態。

2.如權利要求1所述的一種變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器，其特征在于：柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）中線圈間距d₂為272 kHz下滿足相長干涉的S₀模態的波長的一半，即對以d₂為中心距的兩根導線施加與導線所產生的渦流方向垂直的靜磁場，就能夠激勵出滿足相長干涉的S₀模態。

3.如權利要求1所述的變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器，其特征在于：柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4），采用雙層布線方式，提高換能器所激勵出信號的幅值。

4.如權利要求3所述的一種變模態磁集中器式蘭姆波電磁聲換能器，其特征在于：柔性電路板中的雙層變間距回折線圈（4）設計的線圈間距為所激勵波長的一半，換能器滿足相長干涉的原理，從而提高了換能器所激勵信號的幅值。