鐵磁材料EMAT仿真與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電磁超聲檢測(cè)技術(shù)具有效率高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、安全、輕型化等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，已成為該領(lǐng)域近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的熱門(mén)研究對(duì)象。
　　本文首先總結(jié)國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)，深入分析基于洛倫茲力機(jī)理的電磁超聲以及基于磁致伸縮機(jī)理電磁超聲各自的換能機(jī)制，建立針對(duì)鐵磁性材料的EMAT解析模型。利用所建立的模型求解磁感應(yīng)強(qiáng)度、渦流密度、洛倫茲力密度、磁致伸縮力密度、線(xiàn)圈阻抗等關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律，并進(jìn)行有限元仿真。其次，設(shè)計(jì)

2、以FPGA為核心的硬件系統(tǒng)。包括基于DDS技術(shù)的toneburst激勵(lì)信號(hào)合成電路；脈沖輸出功率高達(dá)10kW的EMAT線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)電路；線(xiàn)圈阻抗匹配電路；具有在高噪聲背景下捕獲微弱信號(hào)能力的信號(hào)接收電路，以及集USB通信、高速采集、增益控制于一體的數(shù)字系統(tǒng)。針對(duì)探傷、測(cè)厚等應(yīng)用場(chǎng)合，設(shè)計(jì)專(zhuān)用換能器。最后，對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同激勵(lì)頻率下的回波信號(hào)強(qiáng)度，得出材料的超聲頻率特性；通過(guò)分析處理人工缺陷的回波信號(hào)，確定材料上缺陷的位置；通過(guò)