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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112986398A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110274311.7(22)申请日2021.03.15(71)申请人南昌航空大学地址330063江西省南昌市丰和南大道696号申请人赣南师范大学(72)发明人石文泽黄祺凯卢超胡力萍程进杰童艳山程豆何敏(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人胡喜舟(51)Int.Cl.G01N29/24(2006.01)G01N29/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种电磁超声Lamb波换能器及在线检测系统、方法(57)摘要本发明公开了一种电磁超声Lamb波换能器及在线检测系统、方法,其中换能器包括壳体及设置于壳体内的N个永磁体及N个曲折线圈;N个永磁体一一对应设置于N个曲折线圈上方,且N个永磁体呈单列排布,N个曲折线圈通过并联方式连接;N个曲折线圈的电流流向和N个永磁体的放置方向基于Barker码序列设置,用于使N个曲折线圈通入相同正弦脉冲串电流信号时,在待测件内产生的超声波与通入Barker码激励信号时产生的超声波对应;其中N的值取Barker码序列长度值。通过该特殊设计,可在激励信号为传统正弦脉冲串的前提条件下,实现Barker码脉冲压缩技术。可以减小Barker码激励信号持续时间对功率放大器的参数限制,并减小始波及其电磁串扰信号的持续时间和检测盲区。CN112986398ACN112986398A权利要求书1/2页1.一种电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,包括壳体及设置于所述壳体内的N个永磁体及N个曲折线圈;所述N个永磁体一一对应设置于所述N个曲折线圈上方,且所述N个永磁体呈单列排布,所述N个曲折线圈通过并联方式连接;所述N个曲折线圈的电流流向和所述N个永磁体的放置方向基于Barker码序列设置,用于使所述N个曲折线圈通入相同正弦脉冲串电流信号时,在待测件内产生的超声波与通入Barker码激励信号时产生的超声波对应;其中N的值取Barker码序列长度值。2.根据权利要求1所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,所述N的取值范围为{2,3,4,5,7,11,13};当N取2时,Barker码序列为{+1,+1}或{+1,‑1};当N取3时,Barker码序列为{+1,+1,‑1};当N取4时,Barker码序列为{+1,+1,+1,‑1}或{+1,+1,‑1,+1};当N取5时,Barker码序列为{+1,+1,+1,‑1,+1};当N取7时,Barker码序列为{+1,+1,+1,‑1,‑1,+1,‑1};当N取11时,Barker码序列为{+1,+1,+1,‑1,‑1,‑1,+1,‑1,‑1,+1,‑1};当N取13时,Barker码序列为{+1,+1,+1,+1,+1,‑1,‑1,+1,+1,‑1,+1,‑1,+1}。3.根据权利要求2所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,每个所述曲折线圈及其上方对应的永磁体构成一个EMAT;N个EMAT中,对应Barker码序列中为+1的位置的EMAT与对应Barker码序列中为‑1的位置的EMAT在通入相同正弦脉冲串电流信号时在待测件中产生方向相反的洛伦兹力。4.根据权利要求2所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,所述N个永磁体呈周期性排列,相邻的两个永磁体充磁方向相反;按第一充磁方向放置的永磁体对应的曲折线圈,当其对应Barker码序列中的+1的位置时,其电流流向为第一方向,当其对应Barker码序列中的‑1的位置时,其电流流向为第二方向,所示第一方向和第二方向相反;按第二充磁方向放置的永磁体对应的曲折线圈,当其对应Barker码序列中的+1的位置时,其电流流向为第二方向,当其对应Barker码序列中的‑1的位置时,其电流流向为第一方向,第一充磁方法和第二充磁方法相反;或,任意选取上述结构中一个或多个永磁体及对应的曲折线圈,并同时将选取的永磁体的充磁方向及对应的曲折线圈的电流流向改为相反的方向。5.根据权利要求1至4任一项所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,所述曲折线圈通过PCB制板、柔性PCB制板、漆包线在骨架上绕制中的一种制备方式制备而成。6.根据权利要求5所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,所述曲折线圈的每匝线由多根导线组成。7.根据权利要求1至4任一项所述的电磁超声Lamb波换能器,其特征在于,所述壳体包括外壳、碳钢支架、BNC接头,所述碳钢支架安装于所述外壳内部,所述N个永磁体安装于所述碳钢支架上,所述N个曲折线圈设置于所述N个永磁体下方,所述BNC接头设置于所述外壳上,所述N个曲折线圈通过连接导线与所述BNC接头连接。8.根据