[发明专利]一种用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器

权利要求书

1.一种用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：该管波电磁超声换能器包括磁化装置(1)、电磁超声发射线圈(2)和电磁超声接收线圈(3)；

其中，两个所述磁化装置(1)沿被测钢管(4)的轴线间隔并列布置，磁化装置(1)的中部开有用于被测钢管(4)穿过的圆孔；电磁超声发射线圈(2)和电磁超声接收线圈(3)与磁化装置(1)的中部圆孔同轴地设置在两个磁化装置(1)之间；

所述磁化装置(1)在被测钢管(4)上施加一轴向的激磁场(B)，当电磁超声发射线圈(2)中通以高频脉冲时，在被测钢管(4)表面感应出涡流，带电粒子在洛伦兹力作用下产生周期性振动，该周期性振动沿被测钢管(4)的轴向传播形成超声管波，电磁超声接收线圈(3)测量该超声管波波形。

2.根据权利要求1所述的用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：所述磁化装置(1)包括线包(5)和壳体(6)，线包(5)围绕壳体(6)的中部圆孔由漆包线绕制而成；两个并列的磁化装置(1)的线包(5)串行连接；当在线包(5)中通以直流电时，即在被测钢管(4)中产生一轴向分布的激磁场(B)。

3.根据权利要求2所述的用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：所述外壳(6)采用铁磁材料制作，由线包(5)产生的激磁场(B)被限制在由外壳(6)和被测钢管(4)构成的磁回路中。

4.根据权利要求1所述的用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：所述电磁超声发射线圈(2)和电磁超声接收线圈(3)均由中空柱管骨架和绕制在骨架上的线圈构成；所述电磁超声发射线圈(2)和电磁超声接收线圈(3)的骨架相同，均采用非金属材料制作；

所述骨架的外表面上设置有线圈槽，所述线圈槽包括多个环行槽和两个关于骨架轴对称的轴向槽；

线圈均采用漆包线绕制，并在线圈槽中呈回折形方式绕制。

5.根据权利要求4所述的用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：电磁超声发射线圈(2)的发射线圈与电磁超声接收线圈(3)的接收线圈采用的线径和绕制的匝数不同。

6.根据权利要求5所述的用于钢管壁厚测量的管波电磁超声换能器，其特征在于：发射线圈的线径为0.5mm，共绕8～12匝；接收线圈的线径为0.05mm，共绕30～50匝。