第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年全国通信新理论与新技术学术大会优秀论文 电磁超声换能器的仿真分析与优化 高松巍，高文凭，邢燕好 （沈阳工、 Ｉ人 信息科学与上 学院，沈阳１ １０７８０） 摘要：针对电磁超声换能器换能效率低的问题，研究了垂直磁场下电磁超声换能器产生超声 波的机理 利用有限元分析软件对铝板内感生出的涡流、受到的洛伦兹力以及振动产生电磁超 声波进行仿真分析。通过改变线圈的问距、提离距以及频厚积等参数来分析它们对电磁超声换 能器效率的影响，以此为依据优化电磁超声换能器的设计。通过对质点位移的变化可看出电磁 超声波在很短的时间内迅速衰减；通过单个质点三个方向位移的仿真得到了垂直磁场下产生的 电磁超声波质点位移的最大方向。通过对ＥＭＡＴ参数的优化提出了三种提高换能器效率的方法。 关键词：电磁超声换能器；涡流；洛伦兹力；电磁超声波；ＡＮＳＹＳ有限元仿真 中图分类号：ＴＢ５５２ 文献标识码：Ａ 文章编号： Ｔｈｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉ Ｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ＧＡＯ Ｓｏｎｇ—ｗｅｉ，ＧＡＯ Ｗｅｎ—ｐｉｎｇ，ＸＩＮＧ Ｙａｎ－ｈａｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｈｅｎｙａｎｇ，１ １ ０７８０． ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｗ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｅｌｆｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｈｉｃｈ ＥＭＡＴ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｎｉｃａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔｓ，Ｌｏｒｅｎｔｚ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｌａｔｅ ｂｙ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｂｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ ｃｏｉｌｌｉｆｔ—ｏｆｆ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｉｌ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔ，ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｒｅｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ’ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ＥＭＡＴ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ．Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｔｈａｔ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｄｅｃａｙｓ ｒａｐｉｄｌｙ ｉｎ ａ ｖｅｒｙ ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ ｂｙ ｖｉｅｗｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＴｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ．ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｆｌ ｓｉｎｇｌｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄＢｙ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＥＭＡＴ， ．ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｂｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＭＡＴ；Ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔｓ；Ｌｏｒｅｎｔｚ ｆｏｒｃｅ；Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｗａｖｅ； ＡＮＳＹＳ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｉｍｔＩ１ａｔｉｏｎ １引言 电磁超声换能器（ＥＭＡＴ）是一种在磁性材料Ｌ｝Ｊ激发和接收电磁超声波的装置。它相对十传 统的 电超声换能器尢需祸合ｎＪ‘实现非接触柃测，解决了 电超声对于柃测粗糙、高温或高速工 件的局限性问题Ｉ”。利用ＥＭＡＴ将很容易在金 板或管中产牛横波、纵波、表面波和Ｌａｍｂ波， 所以电磁超声被广泛应川于无损检测领域【２１。同前主要被用于金属缺陷检测、厚度测最和铁路检 测等方面。 由于电磁超声换能器的换能效率低以及信号弱在 定程度上 制了它的发展【３Ｊ，所以深入研 究ＥＭＡＴ的工作机 具有重要的意义。本文利用有限兀软件ＡＮＳＹＳ对垂直磁场下的ＥＭＡＴ模 型进行了仿真和分析，分析了线圈问距、线圈提离距和频厚积对ＥＭＡＴ换能效率的影响，提出 了三种提高换能器效率的方法。 ２ ＥＭＡＴ的组成及基本原理 ８２ 第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年全国通信新理论与新技术学术大会优秀论文 ＥＭＡＴ丰璺包括静态的偏置磁场、通有高频交变电流的线圈和具何良好导电性质的被测工件 ｒ三部分。通过不 的线圈和磁场方向等的各种组合叮激发出不 类型的电磁超声波１ １。如图１所 示为垂直磁场卜的ＥＭＡＴ示意图，即磁场方向垂卣于工件农面的ＥＭＡＴ模型，该模犁的永磁体 放置住线罔的上方。 件 图１ 电磁超声换能器示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ＥＭＡＴ 向图中工件上表面的回折线圈中通入高频的交变电流时，在工件的表面会感生出涡流 ，方 ｌ 与通入电流的方ｌ 相反但频率相Ｉ刊。…十静态偏置磁场 的存在，质了与涡流相瓦作用产牛 了交变的、７各伦勉力，。质了在此交变力的作用下律复振动便产生了电磁超声波。一般波的传播方 ｌ 都会与磁场方向何一一定的火角，图ＩＩ・０即为电磁超声波的传播方向。Ｉ司样，该过程的逆效应来 用来接收电磁超声波信号ｌ４１。 当被测工件为铁磁性材料时，质子不只受剑洛伦兹 还会受剑磁致伸缩力【 。而非磁体性材 料中只受到洛伦兹 的作用。在准静态和各向同性介质条件卜，工件内质点所受洛伦兹 Ｉ６１Ｆ的 大小为： ：Ｊ×Ｈ＝一（）．．二×Ｈ ａｔ （１） 式Ｌ｝Ｊ， 为涡流密度， 为偏置磁场强度， ，为自ＩｌＩ导体电导率， 为瞬态磁矢势，ｔ为时问。 上式说明要想提高洛伦兹 可增大涡流密度和偏置磁场强度。 非铁磁性材料的超声波场中质子运动的控制方 为： ２，， 。ｐ二÷： ． ，＋Ｆ ８ｔ （２） 式中： 为应 张最； 为洛伦兹 ； 为介质质点何移；ｐ为检测试样的静态介质密度； ｔ为时间。…式（２）可以看出，要想增大质点的位移可通过提高洛伦兹力的大小来实现。 ３有限元仿真 本文在对铝板感牛的涡流和产牛的、７各伦兹力进行分析时采用的ＡＮＳＹＳ多物理场分析模块 （ＡＮＳＹＳ／Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃ）。Ｉ叮在对力激发波的分析Ｌ｝Ｊ采用的是ＡＮＳＹＳ动力分析模块 （ＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡ），通过此模块可直观的得到质点的位移变化。 ３．１ ＥＭＡＴ工作过程的３Ｄ仿真 １ｔ１十ＥＭＡＴ产牛电磁超声波的过程Ｌ卜Ｉ会在工件Ｌ卜Ｉ感牛出涡流，然后在偏置磁场的作用下产 牛’『各伦短力，所以本文先对涡流和济伦兹力进行了仿真分析，使得ＥＭＡＴ的工作过程ｎＪ‘视化。 （１）建市模型 选用ＡＮＳＹＳ的ＳＯＬＩＤ９７．１单儿进行建模，本单冗可进行涡流计算。然后对空气层、永磁 体、线罔和被测铝板进行材料属性及参数设置。首先将被测铝板定义为半无限大导体，其上 放置回折犁线圈，并将回折犁线罔简化为四根长直导线以减少计算最。然后定义空气、线圈 和铝板的相对磁导率为１．０，铝板的电阻率为２．８３×１０ Ｑ・ｍ，线圈的电阻牢为 １．７５×１０ Ｑ・ｍ。线圈的为长４０ｍｍ、宽１．２ｍｍ、高０．０５ｍｍ，相邻导线间距为３ｍｍ，线圈提离 距为０．５ｍｍ。则它在ＡＮＳＹＳ中的仿真七Ｕ面图形如图２所示。图２中， ｑ根上方的体为永磁体， ８３ 第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年全国通信新理论与新技术学术大会优秀论文 它的Ｎ极和Ｓ极如图Ｌ卜Ｊ标注：｝儿Ｊ根线圈下方为被测铝板。 （２）网格划分 建模完成后对线圈和永磁体进行水平等级为６的智能划分，对铝板采Ｈｊ ６０×６０×１０的尺 寸划分。 （３）加绒与求解 刘‘空气层设置了边界条件，即设置ｚ方ｌ 的自｝Ｉ｝度ＡＺ为零。然后在图２线圈ｒｆ１施加频 率为２００ｋＨｚ的交变激励电流，电流峰值为２０Ａ。且十Ｈ邻两根导线的电流方 十Ｈ反。然后设置 起始时间、终止时间和计算步长，丌始进行３Ｄ电磁耦合分析。 （４）结果后处胛 １）涡流的３Ｄ仿真 在结果后处理可 石电流密度的久 ，即为铝板表面感生ｎ』的涡流。如 ３所示为 １．４０１×１０－３ｓ时刻的涡流。 从图３－Ｉ－可以看出铝板内的电流密度矢量为闭合的涡旋状，且线圈正下方处的电流密度是最 大的，为３．３ｘ １０７Ａｉｍ 。Ｉ 且线圈下方的电流方向与施加的电流方向相反，与实际相符。 ２）洛伦短力的３Ｄ仿真 铝板内涡流在偏置磁场的作川卜产生的洛伦兹 可在１）的仿真分析后处理部分得剑。 ０．０ｌ１９ｓ时的洛伦兹力的，人最图如图４所示。该图是铝板上表面的俯视图。图中洛伦兹 的方向 本平行于铝板表面且垂直于线罔。且线罔正卜方的力最大，最大值可达０．３００７７５Ｎ。质点 该 力的作川卜振动产生电磁超声波。 Ｘ Ｏ ．３６７・７３３ １１０ ｌ・４７ １８３ ２．２０ ２５７ ２．９３ ３．．，．３０ 图２ ＥＭＡＴ的３Ｄ仿真模型 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ３Ｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＥＭＡＴ ｃａｒｒｅｎｔｓ 图３铝板表面感生的涡流 Ｆｉｇ．３ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｅｄｄｙ ３．２ ＥＭＡＴ产生电磁超声波的仿真 （１）所有质点在某 时刻的位移变化 采用ＡＮＳＹＳ／ＬＳ．ＤＹＮＡ模块的ＳＯＬＩＤＩ６４单 进行分析，此单 Ｃ仃８个节点和９个自ｍ度， 主要用其分析３维的显示结构实体。 先对乍吕板进行建模，板的尺寸为长Ｏ．７５ｍ、宽０．４５ｍ、厚５ｍｍ，Ｊｉ：定义它ｎ勺密度为２７００ｋｇ／ｍ ， 弹性模最为６．８ｘ１０１ｏＭｐａ／ｃｍ ，泊松比为０．３５。然后对其进行扫略式网格划分，对ｘ轴坐标为０ 的面上所有节点上施加一ｘ方向的正弦交变的集－｛Ｊ应力，此力大小应为济伦短力，本文为使得 现象明显将此 取为峰值为ｌＯＮ的正弦交变 ，其频率为２００ｋＨｚ，持续时问为‘个刷期，即 ５．０ｘｌ０－６ｓ。最后进行３Ｄ显示分析，讣算板内所有质点的位移彤变量，即电磁超声波的波形。计 算时问为２．４５ｘ１０－４ｓ。９．５５５ｘ１０ Ｓ时板内所有质点的位移如图５所示。Ｉ１ｌ图中可看出此时质点位 移的最大值为６．６７ｘ １０－ｓｎ，此波大致以正弦波形式沿ｘ方向传播。此分析过程分为１Ｏ２个时问 ｉ段，通过查看各时问段的质点位移最大值‘ 以计算出从第２步到第１００步的２．４ｘ１０－４ｓ内质点位 移的最大值就衰减了大约８４．２％，可以看出波的衰减微大。 ８４ 第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年全国通信新理论与新技术学术大会优秀论文 一 ｆ ≮ Ｚ▲ Ｉ Ｌ ０ ．ｘ Ｚ ．．０６６８３９．１３３６７８．２００５１６２６７３５５ ０３３４】９ ．１ ００２５８．１ ６７０９７．２３３９３６ ．３００７７５ ７４ｌ ｌ・４８ ２２２ ２・９７ ３７ｌ ４．４５ ５．．．５・９３ １９ ６．６７ 图４铝板所受的洛伦兹力图 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ Ｌｏｒｅｎｔｚ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｕｆｆｅｒｅｄ 图５电磁超声波的波形图 Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ （２）单个质点随时问的位移变化 为了更直观的描述电磁超声波的传播，＿几Ｊ‘在板内拾取一节点，查看它在ｘ、Ｙ和ｚ方Ｉ 的位 移随时问的变化最，现拾取第３０４９０号节点，此节点坐标为（０．０５４５５，０．００１６７，０．３６）。该节点 在ｘ和Ｙ方向位移随时问的变化如图６所示；该节点ｚ方向位移在整个时问内‘卣为０，所以 米给出图形。图中：Ｕ 和Ｕ 分别为质点Ｘ和Ｙ方向位移（ 位ｍ）；Ｔ为时问（ 何Ｓ）。 …图６（ａ） Ｉ一看出ｘ方向位移随时问变化的最大值为０．９ｘ１０一ｍ，在快速上丌到最大值后仃 极大的衰减，到１．９×１０‘４Ｓ衰减为０。波形大致呈正弦函数，叟化，ｘ方Ｉ 位移是三个方Ｉ Ｌ卜Ｉ位移最 大值最大的，也是二三个方向位移Ｌ｝Ｊ衰减最慢的，这是…十施加的力是ｘ方向的。 （×１０Ｅ一４） Ｕｓ Ｉ，ｓ （ａ）３０４９０节点ｘ方向位移随时间的变化 （ｂ）３０４９０节点Ｙ方向位移随时问的变化 图６ ３０４９０节点ｘ和Ｙ方向的位移随时间的变化 Ｆｉｇ．６ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ３０４９０ ｎｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｘ ａｎｄ Ｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｖｅｒ ｔｉｍｅ 从图６（ｂ）Ｌ｝Ｊ看出Ｙ方向位移随时问变化的最大值为５．３×１０一ｍ。也是快速上丌达到最 大值后开始快速衰减，到１．１５ｘｌ０－４ｓ时衰减为０停Ｉ卜振动。波形也早正弦函数变化。由图５ 看出波质点大致在ｘ．Ｙ平面内 正弦振动，而在ｚ方向振动很小，所以该节点ｚ方向位移值 为０。并不是所有节点的位移都为０，但是即使有位移也非常小，可以忽略不计。从图６中可 以看出，拾取节点的Ｘ和Ｙ方向位移衰减都很大，但ｘ方向相对于其它两个方向不仅位移 大Ｉｎｊ且衰减慢，所以可以利用ｘ方向位移对垂直磁场下的ＥＭＡＴ进行研究分析。 ３．３ ＥＭＡＴ的参数优化 （１）线圈问距对洛伦兹力的影响 采用与３．１中涡流分析相同的参数设置，只是线圈的提离距。 看洛伦兹力的最大值，并将 洛伦兹力随线圈问距的变化 成曲线，如图７所示。 ８５ 第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年伞囤通信新理论与新技术学术大会优秀论文 备 罢 拍 加 量 斗＜ 二＜ 嘣 瑶 － 糕 ．饔 ４ 线 提离距ｄ／ｍｍ 图７洛伦兹力随线圈间距的变化 图８洛伦兹力随线圈提离距的变化 Ｆｉｇ．７ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｌｏｒｅｎｔｚ ｆｏｒｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｉｌｓ Ｆｉｇ．８ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｌｏｒｅｎｔｚ ｆｏｒｃｅ ｗｉｔｈ ｌｉｆｔ－ｏｆｆ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｉｌ 从图中可以看出，随肴线圈问距从１．８ｒａｍ剑４．８ｒａｍ洛伦兹力的最大值先增加再减小。并且 ３．６ｒａｍ时的洛伦兹 是最大的。洛伦兹 越大，质点的何移越大，换能效率也越高。所以按照图 ７可对ＥＭＡＴ的线圈问距进行优化，将线圈问距取为３．０—３．６ｍｍ时能够得到更大的济伦篼力。 （２）线圈提离距刘‘洛伦旌力的影响 Ｉ刊样采用与３．１－Ｉ－涡流分析十丌Ｊ 的参数设置，只是对线圈的提离距离进行改变。查看它们的 洛伦兹力最大值，同时将洛伦兹 随线圈提离距的变化汇成曲线，如 ８所示。 如 从 ８中可以石出随着线圈捉离距的增加洛伦兹力的最大值单凋卜降。所以可以通过减小线 勰 圈的捉离距米增大洛伦兹 ，使ＥＭＡＴ的换能效率得剑进一步的提高。 （３）频厚干Ｊ｛对质点位移的影响 采用与３．２所有质点的位移分析十Ｈｌ 的参数设置，只是将频厚 ｛（施加力的频率与板厚的乘 平Ｊ｛，单位为ＭＨｚ・ｍｍ）改变，分别耿了０．０９５、０．２３、０．５５和０．９５ＭＨｚ・ｍｍ Ｕ个点，则２．４２４ｘ１０４ｓ 时位移的最大值Ｕ随频厚积的变化如图９所示。 １ １ 乓Ｉ １ 二＜ 频 ．积ｔ ＭＨｚ ｍｍ 图９位移最大值随频厚积的变化 Ｆｉｇ．９ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔ 从图９ Ｌ｝ＪｌｎＪ‘以看出随着频厚积的增加质点位移的最大值单调下降。当频厚积为０．９５ＭＨｚ １１１ｍ 时，质点位移几乎下降到了０附近。…十当频厚积较小时，电磁超声波的模态比较单一，传播的 ｌｕ，Ｊ性较好，所以能够得到更大的质点位移。 此 以通过减小频厚积来提高换能器的效率。这 就是许多ＥＭＡＴ只能对薄板而不能对厚板进行检测的原冈。 ４结论 ８６ 第四届（ＣＴＣ２０１０）２０１０年全国通信新理论与新技术学术大会优秀论文 通过对垂直磁场下ＥＭＡＴ的３Ｄ仿真及优化得出以下结论：（１）垂直磁场下的ＥＭＡＴ在铝 板内感牛的涡流与激励电流方向是相反的，且线圈下方的涡流是最大的；（２）垂直磁场下的ＥＭＡＴ 在铝板内产生的洛伦兹力是与工件平行的，且线圈卜方的洛伦兹 是最大的；（３）电磁超声波的 衰减很大，就本文模犁来看，２．４×ｌ０４ｓ内质点位移的最大值就衰减了大约８４．２％；（４）由 个质 点位移的仿真可以得出垂直磁场卜产生的电磁超声波的质点ｘ方向的何移最大并且衰减最慢； （５）线圈间距在３．０．３．６ｒａｍ之间、线圈提离距越小、ＥＭＡＴ的频厚积越小时，ＥＭＡＴ的换能效 率越高。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） 【１】Ｖｌａｄｉｍｉｒ Ｂｏｂｒｏｖ，Ａｎｄｒｅｙ Ａ．Ｓａｍｏｋｒｕｔｏｖ，Ｖｉｋｔｏｒ Ｇ，Ｓｈｅｖａｌｄｙｋｉｎ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ－ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ Ｆｏｒ Ｉｎ—ｓｅｒｖｉｃｅｍａｎｕａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｏｆ Ｈｅ￣ｅｄ Ｏｂｊｅｃｔｓ【Ｃ】．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｊ，７ｔｈ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ，２００８． 【２】ＳｏｎｇＳｏｎｇ Ｌｉ，Ｔｏｓｈｉｍｉ Ｏｋａｄａ，Ｘｉａｏｍｉｎｇ Ｃｈｅｎ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｗａｖｅｓ［Ｊ］．Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ￣ｓ，２００６，４５： ４５４ｌ一４５４６． 【３】高松巍，李冰，邢燕好．电磁超声在钢管探伤巾的应用［Ｊ１． 仞 ，Ｉｂ．Ｘｃ￣学按，２００９，３１（５）： ５８２．５８３ 【４】黄磊．电磁超声换能器的设计与应用【Ｊ１． 劝 查的标准检测方法ｆＪ１．右 ２００６，３０（１）：２７ ２８． ｆ５】张伟代译，张广纯校．ＡＳＴＭ Ｅ１９６２．９８利用电磁声换能器（ＥＭＡＴ）技术进行超声衣而检 纺 ２００３，２７（３）：３０—３５． 【５］Ｚｈａｎｇ ＤａｉＷｅｉ，Ｚｈａｎｇ ＧｕａｎｇＣｕｎ．ＡＳＴＭ Ｅ ｌ ９６２—９８ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ＥＭＡＴ）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｅｘａｍｉｎｅ ｔｈｅ Ｓｕｒｆａｃｅ．ＮＤＴ，２００３， ２７（３）：３０—３５ 【６】张志刚，阙沛文，需华明．表面波电磁声换能器及电声学特性的研究［Ｊ］．声 岌 ，２００６，２５ （２）：１ １９—１２３． 作者简介：高松巍（１９５６一），女，辽宁沈 人，教授，主要从事无损检测技术的研究。 基金项目：Ｈ家自然科学基金仪表专项基金（６０９２７００４） ８７
