学习RFID必须知道的电磁波原理、天线知识 一、电磁波产生的基本原理 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。 周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。 电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。 当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。 根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。于是就有了传输线和天线。无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。 对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。 高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。 二、天线 在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。发射机所产生的已调制的高频电流能量（或导波能量）经馈线传输到发射天线，通过天线将转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方向出去。到达接收点后，接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量，经馈线输送到接收机输入端。 综上所述，天线应有以下功能： １．天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。 ２．天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对确定方向的来波最大限度的接受，即方向具有方向性。
电磁检测新技术简介 中国特种设备检测研究院
主要内容 ● 1 磁致伸缩导波检测技术 2 ● 2 电磁超声检测新技术● 3 远场涡流检测新技术 4 ● 4 涡流阵列检测技术 ● 5 脉冲涡流检测技术 6 ● 6 漏磁检测新技术 ●7 金属磁记忆检测技术
1 磁致伸缩导波检测技术11 ●1.1 概述 ●1.2 原理 ●1.3 优缺点 1.4 典型案例 ●1.4
磁致伸缩导波检测技术概述1.1 - 定义 导波一种机械弹性波，能沿着结构件有限的边界 形状传播并被构件边界形状所约束、所导向，因而称 为导波。 导波在管道中有纵波、扭力波、弯曲波等多种模 态形式存在，由于在管道的散射曲线中只有扭力波的 声速是唯一恒定不变的，不随导波的频率改变而变 化，而且扭力波只在固体中传播，管道内传输的液体 对其传播特性没有任何影响，故导波技术在管道检测 中一般都采用扭力波模式。
1 - 磁致伸缩超声导波检测技术概述 应用范围 ◆石油石化设备输油输气管道网络 ◆原油传输管道 ◆海上采油平台立管网络 ◆炼化厂内的工艺管线 ◆电力能源工业管道网络 ◆横穿高速公路套管网络 ◆横穿河流的管线
磁致伸缩导波检测技术概述 1.1 - 19世纪早期英美加日德等国的研究者们●世纪后期20世纪早期，英、美、加、日、德等国的研究者们 对在不同波导中弹性波的传播进行了研究：从简单的板中的导波理论研究到较复杂的管中导波在管道缺陷检测的实际运用。 论研究到较复杂的管中导波在管道缺陷检测的实际用 ●通过波在地球的多层地壳中的传播来分析地震和核爆炸的影响。 利用超声导波对不同材料和几何形状的物体行缺陷检测导波●利用超声导波对不同材料和几何形状的物体进行缺陷检测，导波 被应用到无损检测领域中。
换能器原理介绍标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电声换能器 电声转换器是把声能转换成电能或电能转换成声能的器件，电声工程中的传声器、扬声器和耳机是最典型的电能、声能之间相互变换的器些器件统称为电声换能器。 目录 电声换能器分类 o广义的电声应用的频率范围很宽，包括次声、可听声、超声换能器。属于可听声频率范围内的电声换能器有、、送受话器、助听器等等。按照换能方 式，它们又可以分成电动式、静电式、压电式、电磁式、碳粒式、离子式和 调制气流式等。其中后三种是不可逆的，碳粒式只能把声能变成电能，离子 式和调制气流式的只能产生声能。而其他类型换能器则是可逆的。即可用作 声也可用作声发射器。 电声换能器系统组成 o各种电声换能器，尽管其类型、功用或工作状态不同，它们都包含两个基本组成部分，即电系统和机械振动系统。在换能器内部，电系统和机械振动系 统之间通过某种物理效应相互联系，以完成能量的转换；在其外部，换能 器的电系统与信号发生器的输出回路，或前级放大器的输入回路相匹配； 而换能器的机械振动系统，以其振动表面与声场相匹配。 电声换能器它包括三个互相联系的子系统。
1.以辐射或接受声波的振动板为中心的机械一声系统。 2.起电一声两种能量之间相互变换作用的能量变换系统。 3.担任电信号输入、输出的电学系统。 这三个子系统的复合系统之间的能量关系是非常复杂的，是互相联系密不可分的。这三种体系是互相牵制的，处理得不好往往会顾此失彼。例如，一个有效的磁系统可能会非常笨重，变成一种令人不能接受的声障碍物； 或者声输入阻抗或电输出阻抗的数值，可能根本不能与周围媒质或附属设备相匹配。由此可见，电声换能器的设计总是在许多相互矛盾的因素中采取折衷的办法。 电声换能器主要性能 o 1.换能器的工作频率 换能器工作频率的设计依据涉及传声媒质对能量衰减的因素、检测目标（如缺陷）对超声波的特性、传声媒质的本底噪声以及辐射阻抗等等。决定换能器工作频率的影响因素有很多，如激励用电信号的频率、换能器的组装结构设计、工作原理的应用范围与限制条件、换能元件自身的材料物理特性等 等。换能器的许多重要性能，如指向性、发射声、接收灵敏度以及声场特性等都直接受其工作频率的影响。因此，在确定或选择工作频率时必须兼顾各方面的因素予以综合考虑。就一般而言，发射换能器在其谐振基频上工作时可获得最佳的工作状态，即能获得最大的电声转换效率和发射声功率。同 样，在此条件下，作为接收换能器也能获得最佳的频率响应和接收灵敏度。 2.换能器响应（灵敏度）
综 述 超声换能器特性回望 李 衍 (江苏太湖锅炉股份有限公司,江苏无锡 214187) 摘 要:回望并介绍了超声换能器影响检测灵敏度和分辨力的若干重要物理特性,有助于换能器的更新换代和缺陷定量定性技术的完善与提高,也有助于T OFD 、相控阵、SH 横波和导波等UT 新技术的推广应用。 关键词:超声换能器;物理特性;超声检测 中图分类号:T G115.28 文献标识码:A 文章编号:1671-4423(2006)02-01-05 1 压电换能器 换能器是将一种形式的能量转换成另一种能量的器具。超声换能器能将电能转变成机械能(声能),也能将机械能(声能)转变成电能。现代探伤有几种方法可产生和检出超声脉冲,最常用的是利用某些材料的压电效应。其它还有电磁声换能器(EM AT )和激光技术。 1880年居里兄弟发现:从某些晶体材料按特定方向切割下来的薄片,当受机械力作用产生变形时,会在薄片两面产生电压,他们称此现象为“压电”。翌年,李普曼又发现了相反的现象:加在薄片两面的电压也会使薄片产生机械变形(即逆压电效应)。石英(SiO 2 )是压电材料的典型,四水酒石酸钾钠(罗谢尔盐)和电石晶体也显示相同效应。 在超声探伤最初30年间,从1929年直到19世纪50年代末,石英一直是最常用的换能器材料。所 需薄片是从石英单晶体上切割下来的。随后,又开发了新的多晶材料。这种材料电阻抗较低(耐高频),超声特性较优,效率比石英高60%～70%。做换能器前,多晶材料须经极化处理。极化时,各晶体按同向排列整齐,以使其综合效应相干;极化方法:将多晶薄片置于油浴槽中加热到接近临界温度即居里温度,并在薄片两侧施加强静电场,然后使之降温缓冷(图1)。 超声探伤常用的压电材料,其居里温度各不相同,故油浴槽温度需根据所使用的压电材料加热到适当 温度。如:钛酸钡(BaT iO 3)的居里温度约为120℃, 图1 压电晶片的极化 而不同牌号的锆钛酸铅(PbZrT iO 3,缩写PZT ),居里温度为190℃～350℃,偏铌酸盐(PM N)约为400℃。若使压电材料随后加热到居里温度,它就会“退极”,丧失压电特性。因此,检测高温试件时,须防止换能器“退极”。必要时,应另选换能器材料。 2 几个重要物理特性 2.1 振动模式 换能器薄片,不管是由自然界存在的压电单晶体制成,还是由极化的多晶体材料制成,当言及探头结构时,通常都称其为“晶片”。晶片可为圆形或矩形;对某些应用,还可作成瓦形或凹面,以使声束聚焦。晶片受到电脉冲激励时产生的振动模式,对石英单晶来说,取决于其切割方向;对多晶体来说,则取决于其极化方向。图2即典型的石英单晶体;图2(a )中标有结晶学规定的三个晶轴;图2(b)为从晶体上切下的两晶片,分别为X-切割晶片和Y-切割晶片。这里,所谓X-切割晶片是指表面与X 轴相垂直的晶片,而Y-切割晶片是指表面与Y 轴相垂直的晶片。若将交变电压施加于晶片两面,X-切割晶片会在厚度方向产生伸缩变形,而Y-切割晶片会在 第30卷第2期2006年4月 无损探伤N D T Vol.30No.2 Apr il.2006
2018年1月电工技术学报Vol.33 No. 1 第33卷第1期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jan. 2018 DOI：10.19595/https://www.doczj.com/doc/2e1282188.html,ki.1000-6753.tces.160927 基于电磁超声双换能器的单模态 Lamb波激励方法研究 刘素贞1张严伟1张闯1金亮2杨庆新1,2 （1. 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室（河北工业大学） 天津 300130 2. 天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室 天津 300387） 摘要Lamb波因其指向性好、传播距离远、损耗小等优点而被广泛应用于构件的无损检测和健康监测中。但是，Lamb波的频散性和多模态的特点，使其在实际应用中的回波信号分析变得 十分困难。该文在分析Lamb波多模态特性的基础上，根据Lamb波两种模式波结构的特点，研 究电磁超声双换能器激发结构产生单模态Lamb波的特性，并对双换能器激发结构进行实验研究。 仿真和实验结果表明，双换能器结构可激发单模态Lamb波，并且可以消除端面模态转换产生的 多模态，从而减小后续信号处理的难度，为实际检测中缺陷的定位、识别提供有效信息，并为电 磁超声双换能器激发结构的设计提供理论指导。 关键词：Lamb波 多模态 电磁超声双换能器 单模态 中图分类号：TB552 Research on Excitation Method of Single-Mode Lamb Wave Based on Electromagnetic Acoustic Double Transducer Liu Suzhen1Zhang Yanwei1Zhang Chuang1 Jin Liang2Yang Qingxin1,2 (1. State Key Laboratory of Reliability and Intelligence of Electrical Equipment Hebei University of Technology Tianjin 300130 China 2. Key Laboratory of Advanced Electrical Engineering and Energy Technology Tianjin Polytechnic University Tianjin 300387 China) Abstract Lamb waves are widely used in nondestructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) for its obvious advantages, such as good directionality, longer-range propagation and lower loss etc. However, it is difficult to analysis and interpret the echo signals because of the multi- modes and dispersion of the Lamb waves. In this paper, the properties of single-mode Lamb waves which were excited by electromagnetic acoustic double transducer were studied based on the principles of multi-modes and the characteristics of wave structure. Meanwhile, the correctness of the double transducer excitation structure has been verified by experiments. Simulations and experimental results show that the double transducer excitation structure can stimulate single-mode Lamb waves and eliminate the extra modes which produced by modal conversion at ends of the specimen. The single- mode excitation of Lamb waves is beneficial to reduce the difficulty of signal processing and provide reliable information for locating the defects. The researches in this paper can be used as a theoretical basis to design double transducer excitation system. Keywords：Lamb wave, multi-modes, electromagnetic acoustic double transducer, single-mode 国家自然科学基金（51777052）、河北省自然科学基金（E2016202260，E2017202055）和天津市自然科学基金（16JCYBJC19000）资助项目。 收稿日期 2016-06-18 改稿日期 2016-08-28 万方数据
电磁超声具有以下特点 (1) 非接触检测，不需要耦合剂，可透过包覆层等 EMAT的能量转换，是在工件表面的趋肤层内直接进行得。因而可将趋肤层看成是压电晶片，由于趋肤层是工件的表面层，所以EMAT 产生的超声波不需要任何耦合介质。 (2) 产生波形形式多样，适合做表面缺陷检测 EMAT在检测的过程中，在满足一定的激发条件时，会产生表面波、SH波和Lamb波。如果改变激励电信号频率满足一定公式，则声波能以任何辐射角θ向工件内部倾斜辐射。即在其它条件不变的前提下，只要改变电信号频率，就可以改变声的辐射角，这是EMAT的又一特点。由于这一特点的存在，可以在不变更换能器的情况下，实现波形模式的自由选择。 (3) 适合高温检测 随着国家在能源、动力企业的投入和发展，各种高温压力管道逐渐增多。作为特种设备的压力管道，一旦出现事故，损失将非常严重。对此，国家有相关政策法规强制检测，以实现最小的事故发生率。这就使得高温压力管道检测成为一个急需解决的问题。而电磁超声正是解决这个问题的最好选择。电磁超声相对于常规超声一个最大的优点就是其非接触性。热体在空间辐射的温度场是按指数衰减的，探头离检测试件表面每提离一段距离，其探头环境温度就有显著的下降，所以，电磁超声可以用于高温管道检测。 (4) 对被探工件表面质量要求不高
EMAT不需要与声波在其中传播的材料接触,就可向其发射和接收返回的超声波。因此对被探工件表面不要求特殊清理,较粗糙表面也可直接探伤。 (5) 检测速度快 传统的压电超声的检测速度，一般都在10米/分钟左右，而EMAT可达到40米/分钟，甚至更快。 (6) 声波传播距离远 EMAT在钢管或钢棒中激发的超声波，可以绕工件传播几周。在进行钢管或钢棒的纵向缺陷检测时，探头与工件都不用旋转，使探伤设备的机械结构相对简单。 (7) 所用通道与探头数量少 在实现同样功能的前提下，EMAT探伤设备所用的通道数和探头数都少于压电超声。特别在板材EMAT探伤设备上就更为明显，压电超声要进行板面的探伤需要几十个通道及探头，而EMAT则只需要四个通道及相应数量的探头就可以了。 (8) 发现自然缺陷的能力强 EMAT对于钢管表面存在的折叠、重皮、孔洞等不易检出的缺陷都能准确发现。 上面都是有点，但同时，EMAT也有不可忽视的缺点： (1) 它的换能效率要比传统压电换能器低20—40dB。当然，这个缺点可以用精心设计与制造电子发射机与接收机、换能器来弥补。(2) 高频线圈与工件间隙不能太大。线圈从工件表面每提高一个绕线
电磁超声(EMAT)在线非接触式高温测厚技术手册 （Innerspec） ISO 9001:2008 Registered
目录 1.电磁超声技术简介........................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.设备选项.......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.仪器 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.传感器...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1.高温直入射探头(>100oC) (4) 2.3.永磁铁...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.4.RF 线圈 (5) 2.4.1.耐磨层............................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.附件 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.1.信号处理器........................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.5.2.线缆................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5. 3.编码器和温度传感器 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.4.传感器固定装置................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.temate? PowerBox H. 配置，设置和操作 (10) 3.1.设备配置.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.设置 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1.设置文件参数 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.操作 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.1.使用自相关（ACF）模式校准........................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2.使用过零点模式校准 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.3.高温测厚 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3. 4.线扫描............................................................................................................... 错误!未定义书签。
一文看懂超声换能器电参数测试要点 摘要：超声行业与电子行业息息相关，其核心器件换能器的好坏，直接决定了超声产品的性能。换能器频率较高，如何准确测试换能器的功率、效率，一直是行业难点。本文将为您提供优质解决方案。 一、超声换能器 超声换能器是一种将电磁能转化为机械能（声能）的装置。广泛应用于医疗、探伤、海洋探测等众多行业。超声诊断中，首先必须向被测物发射超声波，然后接收被测物信息的反射回波。起信息转换作用的是超声换能器，由它完成一种电-声和声-电转换，换能器的性能状况直接关系着超声设备的性能。 超声换能器的功率、电声效率是衡量其性能的重要指标，其工作频率常见的有：15KHz、20KHz 、28KHz、35KHz、40KHz 、55KHz 、70KHz等，高频功率测试一直是困扰电子行业的难点。 二、高频功率测试 超声换能高频功率测试首先需要有高带宽，高精度的功率测试仪器。PA8000功率分析仪，精度高达0.01%，带宽最高可达5MHz，并采用了幅频响应自动补偿技术，能够明显改善整个测量频率范围内的幅频响应曲线，即使是在测量高频信号时，也能保证高精度测量。适用于大部分超声换能器件测试。 图1 PA8000幅频响应曲线示意图 三、瞬态最大功率分析 对于超声器械，尤其是医疗超声产品，其作用对象一般为皮肤器官等非均匀介质。硬度，密度等都不相同，所以功率是在动态变化的。这就要求测试设备的更新率要尽可能快，分析出瞬态功率变化曲线。这样才能准确评估超声器械的工作功率的最大值。 PA8000采用大规模数据处理技术，数据更新率最快可达1ms，每秒钟1000个功率点绘制出的瞬态功率曲线，能够准确评估被测物的功率变化特性。
. 超声波换能器的基本原理 压电式换能器：压电式换能器利用了某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应。 超声波压电效应 某些单晶材料的结构具有非对称特性，当这些材料受到外加应力作用而产生应变时，其内部晶格结构的变化（形变）会破坏原来宏观表现为电中性的状态，产生极化电场（电极化），所产生的电场（电极化强度）与应变的大小成正比。这种现象称为正压电效应，它是由居里兄弟于1880年发现的。随后，在1881年又进一步发现这类单晶材料还具有逆压电效应，即具有正压电效应的材料在受到外加电场作用时，会有应力和应变产生，其应变与外电场的大小成正比。压电效应是晶体结构的一个特性，它与晶体结构的非对称性有关，而压电效应的大小及性质则与施加的应力或电场对晶体结晶轴的相对方向有关。具有压电效应的单晶材料种类很多，最常用的如天然石英（SiO2）晶体，以及人工单晶材料如硫酸锂（Li2SO4）、铌酸锂（LiNbO3）等等。 2电致伸缩效应 某些多晶材料中存在有自发形成的分子集团，即所谓“电畴”，它具有一定的极化，并且沿极化方向的长度往往与其他方向的长度不同。当有外加电场作用时，电畴会发生转动，使其极化方向与外加电场方向趋于一致，从而使该材料沿外加电场方向的长度将发生变化，表现为弹性应变。这种现象称为电致伸缩效应。 3.磁致伸缩式换能器 磁致伸缩式换能器利用了磁致伸缩效应，这时特定合金材料结晶结构的物理特性，即某些铁磁体及其合金，以及某些铁氧体中的磁畴，在其自发磁化方向上的长度可能与其它方向上的不同。当有外加磁场作用时，由于这种磁畴将发生转动，使其磁化方向尽量与外磁场方向趋于一致，从而使该材料沿外磁场方向的长度将发生变化，表现为弹性应变（当然，这种变形引起的应变是很小的，约在10-5~10-6之间）。这种现象即是磁致伸缩效应。相反，具有磁致伸缩效应的材料在经受外加应力或应变时，其磁化强度也会发生改变，此即为逆磁致伸缩效应。这样，在对磁致伸缩材料施以交变磁场时，该材料将沿磁力线方向发生磁致形变，从而可以在与它表面紧密接触的介质中激发出机械振动波-[1]。同样，利用逆磁致伸缩效应则可达到接收超声波的目的：施加到磁致伸缩材料上的应变（弹性应力-超声波作用力）将使处在外加磁场中的该材料其磁场的磁通密度发生变化（此即所谓磁弹性效应），从而使位于该材料表面上的检测线圈中将因磁通密度变化而产生感应电势，可以用作磁弹性效应的信号，达到接收超声波的效果（注意磁场方向应和应力方向-超声波产生的质点振动方向一致）。根据磁致伸缩的变化状态，可以分为： [1]线型磁致伸缩：在发生应变时，材料的体积不变，但在长度方向上伸缩变化的程度大，这是磁致伸缩式换能器主要应用的类型。但是，它只能在居里温度以下的情况发生，若温度超过居里点后将只能存在体积型磁致伸缩。 [2]体积型磁致伸缩：在发生应变时，材料的体积也会发生变化。磁致伸缩式换能器主要用于低频大功率的场合，这与其频率受限制和受磁性材料特性参数限制的因素有关，它特别是在功率超声应用领域中有着广泛应用，其特点主要是机械强度高，性能稳定，水密要求低（不会水解）。但是，它的涡流和磁滞损耗较大，电声转换效率不如压电式换能器，而且通常需要有较大的激励电能以用于大功率场合。需要注意的是，在施以交变磁场时，由于趋肤效应
超高温电磁超声波测厚仪 技术参数 产品名称：超高温电磁超声波测厚仪 ?产地：中国订货号：C-00421 ?简介：电磁超声波测厚仪无需耦合剂、可非接触测量工件厚 度的便携式电磁超声测厚仪，仪器可对任何金属或磁性材料 进行检测，与常规超声测厚仪器相比，EMAT探头对检测表 面不敏感，适合粗糙的表面，允许通过覆层（油漆层或铁锈 层）或空气层测量，免去除表面油圬或铁锈。对高温、高速、 涂覆的材料进行测厚具有独特的优势。 ? 一、概述 电磁超声波测厚仪无需耦合剂、可非接触测量工件厚度的便携式电磁超声测厚仪，仪器可对任何金属或磁性材料进行检测，与常规超声测厚仪器相比，EMAT探头对检测表面不敏感，适合粗糙的表面，允许通过覆层（油漆层或铁锈层）或空气层测量，免去除表面油圬或铁锈。对高温、高速、涂覆的材料进行测厚具有独特的优势。厚度测量结果不受角度影响，测量精度高（精确到0.01mm），该仪器选配功能可通过RS-485总线组网、GPRS无线网络和SMS短消息等多种方式实现测量厚度数据远程传输。 二、主要特点 ·厚度测量结果不受角度影响，测量精度高（精确到0.01mm）。 ·无需耦合剂，测量更方便，探头前带耐磨层，硬度80D+（召氏）。 ·粗糙工件表面氧化皮及油漆等对工件测量结果没有影响；可穿过涂层测厚。 ·适用于高温测厚(检测时间少于4秒时可支持到600℃，提供高温手柄)，适合碳钢、铜、不锈钢等各种导电金属材料。 三、应用领域 1.干耦合，适应于多数金属厚度测量或腐蚀检测。 2.蜂窝状铝盘结构的检测。 3.材料腐蚀或侵蚀程度的评估。 4.材料各向异性程度的评估。 5.发动机零部件应力、应变状态的测试。
电磁超声无损检测的原理及其应用 200字摘要：电磁超声(Electromagnetic Acoustic Transducer,以下简称EMAT)是无损检测领域出现的新技术，该技术利用电磁耦合方法激励和接受超声波。与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。在工业应用中，电磁超声正越来越受到人们的关注和重视。其缺点为换能效率低，信号微弱，需要在检测中克服。本文在相关资料的基础上，总结电磁超声无损检测的基本原理，并简单介绍该技术在工业领域的几种典型应用。 关键词：电磁超声；无损检测；工业应用 1 引言 无损探伤方法多种多样，常规的5种技术（超声、射线、渗透、磁粉、涡流）已经日趋成熟，在当今的工业应用中起着主导作用；另一方面，各种新技术、新方法不断涌现，例如全息、热成像、声振等。它们以其物理性质及原理的特殊性，在一些场合发挥着重要功能，与常规方法相辅相成，电磁超声无损检测技术便是其中的一种。 2 电磁超声的原理和特点 2.1超声波的工作原理 超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。具体工过程分为以下几个过程： a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件； b. 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变； c. 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析； d. 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 一般来说，为保证充分的声耦合，在检测时需要有耦合剂（机油或水等）填充检测探头和被检查表面之间的空隙。 2.2电磁超声的产生机理 处于交变磁场中的金属导体，其内部将产生涡流，同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用，而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波，频率在超声波范围内的应力波即为超声波。于此相反，由于此效应呈现可逆性，返回声压使质点的振动在磁场作用下也会使涡流线圈两端的电压发生变化，因此可以通过接收装置进行接收并放大显示。我们把用这种方法激发和接收的超声波称为电磁超声。 在上述方法中，换能器已经不单单是通交变电流的涡流线圈以及外部固定磁场的组合体，金属表面也是换能器的一个重要组成部分，电和声的转换是靠金属表面来完成的。电磁超声只能在导电介质上产生，因此电磁超声只能在导电介质上获得应用。 2.3电磁超声的基本结构 由上所述，电磁超声检测装置主要由高频线圈、外加磁场、试件本身三部分组成，如图1所示。
智能测厚仪 [摘要]本课题设计的是一种基于单片机和传感器的厚度智能检测系统。实现了对钢材的无损检测。在本课题中采用超声波传感器,采用当前流行有脉冲反射式测量。本设计中采用40KHz超声波穿透钢板，计算超声波在钢板内部往返行程所用时间，来得到要求的厚度。在接收模块中采用专用的30KHz方波接收芯片，单片机以中断的方式准确无丢失的接收返回的信号。本系统采用模块化设计，整个系统由传感器模块、单片机控制模块、液晶显示模块组成。系统以单片机为核心，以超声波传感器作为测量元件，采集并存储传感器的测量数据，最终以液晶模块显示。并有开机校准和厚度盲区报警等功能。 [关键词]测厚，超声波传感器，单片机，LCD1602 Intelligent Thickness Measuring Instrument
Author: Xianyong Wang (Grade06,Class1,Major testing and monitoring technology and instrumentation, School of Mechanical Engineering Dept., Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, Shaanxi) Tutor: Yingshu chen Abstract:The design of this issue is a single chip microcomputer and sensors based on the thickness of intelligent detection system. To achieve non-destructive testing of steel. In this issue of the ultrasonic sensor, a pulse reflection by the popular measurement. The design of steel plate used in 40KHz ultrasonic penetration, calculated ultrasound in the steel used within the round trip time to obtain required thickness. Used in the receiver module dedicated 30KHz square wave receiver chip, single chip to break accurate way to return without loss of signal reception. The system is modular in design, the entire system from the sensor module, microprocessor control module, LCD module. System microcontroller core, as measured by ultrasonic sensor components, sensors collect and store measurement data, which will eventually display LCD module. And a boot calibration and alarm functions of the thickness of blind spots. Key words: Thickness gauge, Ultrasonic sensors, single-chip microcomputer, LCD1602
2011年电(磁)法原理 复习重点 一、名词解释： 1.视电阻率:在地下岩石电性分布不均匀(同时赋存有两种或两种以上导电性不同的岩石或矿石)或地表起伏不平的情况下，若仍按测定均匀水平大地电阻率的方法计算的结果称之为视电阻率，以符号ρｓ表示 2.各向异性系数: 沿层理方向的电阻率ρt, 垂直于层理方向的电阻率ρn 3.偶极剖面的正交特性:对板状体情况而言，电阻率不同和产状呈正交，而异常形态、特点和分布规律 相同的现象被称为偶极剖面法异常的“正交特性” 4.电阻率的饱和效应:在良导体μ2→0和高阻μ2→∞体极化体上PV →0；而在某个中等大小的相对电阻率值 21ημ-PV 最强，此即等效电阻率的饱和效应。 5.S 等值性:很薄的低阻层ρ2 内（μ3?1，υ2=h2/h1?1）的电流视为平行层面 流动，若保持流经第二层内的总电流强度不变 2 22h s ρ= ，即h2与ρ2按同比例增 减，则第一、三层的电流分布也不变，JMN 不变则ρs 不变。此即A 、H 型曲线的S 等值性。 6.T 等值性:很薄的高阻层ρ2内（μ3?1，υ2=h2/h1?1）的电流视为垂直层面流过，若保持垂直流经第二层的总电流强度不变222ρ?=h T ，即h2与ρ2按反比例增减，则第一、三层的电流分也不变，JMN 不变，则ρs 不变。此即K 、Q 型曲线的T 等值性。 7.波阻抗:波阻抗是介质对电磁波传播的一种物理特性，据此特性有可能确定介质的电阻率和磁导率。 8.平面电磁波:简单说，就是电场E 和磁场H 在波的传播中位于同－个平面上，并且E 和H 都与传播方向相垂直。 9.穿透深度:随着时间的推移，介质中场的高频部分衰减(热损耗)，而低频部分的作用相对明显起来 I U k MN S ?=ρt n ρρλ=
声学换能器技术专题 超声技术的基石———超声换能器的原理及设计 3 林书玉 (陕西师范大学物理学与信息技术学院 西安 710062) 摘 要 超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件,它是超声技术中的关键器件,其性能好坏直接关系到超声应用技术的效果和使用范围.由于超声技术的应用范围很广,且超声新技术层出不穷,因而与此对应的超声换能器的种类也很多.文章对不同应用背景下多种类型超声换能器的原理及设计进行了阐述,分析了不同类型超声换能器的性能参数及设计要求,简要总结了超声换能器的性能参数测试方法,并对超声换能器的发展趋势进行了一定的分析. 关键词 超声换能器,功率超声换能器,检测超声换能器,电声效率,灵敏度,功率容量 Founda ti ons of ultra son i c technology ———the theory and desi gn of ultra son i c transducers L IN Shu 2Yu (College of Physics and Infor m ation Technology,Shaanxi N or m al U niversity,X i ′an 710062,China ) Abstract U ltras onic transducers convert electric signals into acoustic signals in the ultras onic frequency range,or vice versa .They are key devices in ultras onic technology and their perfor mance deter m ines the effectiveness and uses of ultras onic technology .Because of their diverse app lications,there are many types of ultras onic transduc 2ers .I n this paper,various transducers for different app lications are described,and their theory,design and per 2for mance requirements are analyzed .Their characterizati on is als o outlined,and development trends are analyzed .Keywords ultras onic transducers,po wer transducers,detecti on transducers,electr o 2acoustical efficiency,sensitivity,power capacity 3 国家自然科学基金(批准号:10674090)和教育部博士点基金 (批准号:20050718003)资助项目2008-09-11收到 Email:sylin@snnu .edu .cn 1 概述 1.1 引言 超声技术出现于20世纪初期.它是以经典声学 理论为基础,同时结合电子学、材料学、信号处理技术、雷达技术、固体物理、流体物理、生物技术及计算技术等其他领域的成就而发展起来的一门综合性高新技术学科.近一个世纪的发展历史表明,超声学是声学发展中最为活跃的一部分,它不仅在一些传统的工农业技术中获得广泛应用,而且已经渗透到国防、生物、医学及航空航天等高技术领域.超声学主要研究超声波在不同介质中的产生、传播、接收、信息处理及有关的效应等问题.超声物理和超声工程是超声学的两个主要方面.超声物理 是超声工程的基础,它为各种各样的超声工程应用 技术提供必需的理论依据及实验数据.超声工程的研究内容主要包括各种超声应用技术中超声波产生、传输和接收系统的工程设计及工艺研究.超声在介质中传播时会产生许多物理、化学及生物等效应,同时因为超声穿透力强、方向性好、信息携带量大、易于实现快速准确的在线检测和诊断而实现无损检测,因而在工业、农业、国防、生物医药和科学研究等方面得到广泛的应用. 超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信