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一種電磁超聲的電源裝置制造方法
【專利摘要】本發明是一種電磁超聲的電源裝置，包括有：信號產生器，功率放大裝置，阻抗匹配器，EMAT發射探頭，EMAT接受探頭。本發明使用普通的EMAT發射探頭，可以在缺陷(鐵磁材料的金屬薄板裂紋型表面缺陷)處激發聲發射信號，從而實現缺陷的無損探測和評估。將EMAT發射探頭布置在需復檢和重點檢測區域的上方，通以高頻高幅值的脈沖正弦波激勵電壓，通過能量聚焦的激勵電壓在待檢測區域上激發高能渦流，利用鐵磁材料的磁致伸縮力和洛倫茲力激發缺陷自身發出聲發射信號實現缺陷的無損探測和評估，此裝置可以有效地提高EMAT對活動缺陷、局部閉合缺陷和微細裂紋的檢測能力，具有良好的工業應用價值。
【專利說明】一種電磁超聲的電源裝置
【技術領域】
[0001]一種電磁超聲的電源裝置是EMAT無損探傷技術原理性的創新應用與發展。將EMAT發射探頭布置在需復檢和重點檢測區域的上方，通以高頻、高幅值的脈沖正弦波激勵電壓，通過能量聚焦的激勵電壓在待檢測區域上激發高能渦流，利用鐵磁材料的磁致伸縮力和洛倫茲力激發缺陷自身發出聲發射信號實現缺陷的無損探測和評估，此裝置可以有效地提高EMAT對活動缺陷、局部閉合缺陷和微細裂紋的檢測能力，具有良好的工業應用價值。
【背景技術】
[0002]隨著制造技術的發展，要求材料在高溫、高壓、高速度和高負荷下有很好的性能和可靠性，這使得傳統的EMAT技術很難滿足無損探傷檢測的檢測速度和檢測靈敏度需求，聲發射技術以其高靈敏性和動態監測特性成為EMAT技術重要的補充技術，可以有效地提高EMAT對活動缺陷、局部閉合缺陷和微細裂紋的檢測能力。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，使用普通的EMAT發射探頭，在缺陷(鐵磁材料的金屬薄板裂紋型表面缺陷)處激發聲發射信號，從而實現對活動缺陷、局部閉合缺陷和微細裂紋的檢測。EMAT發射探頭的激勵電流自起點至最大幅值，以等差數列的形式分布，通過分析聲發射信號與不用激勵電流的關系對缺陷進行判定。
[0004]本發明采用的技術方案是:信號產生器(2)，功率放大裝置(3)，阻抗匹配器，EMAT發射探頭(4)，EMAT接受探頭。
[0005]信號產生器(2)由一個單片機組成的控制回路和一個DDS芯片組成的信號回路組成，為后面的功率放大裝置(3)提供頻率準確的驅動端高頻脈沖輸入信號。
[0006]功率放大裝置(3)為一個D類全橋逆變功率放大器，為后面的變壓器提供低畸變的交變電壓，經變壓器放大的交變電壓通過阻抗匹配器為諧振電容和EMAT發射探頭組成的諧振回路提供能量。
[0007]EMAT發射探頭⑷，為一個低頻段的EMAT探頭，使用印刷電路板技術在電路板上制作回折線圈，使用永磁體提高聲發射效應，在接觸面上覆蓋一層耐磨的復合材料。EMAT接受探頭采用和EMAT相同的結構組成，一對一發一收模式的信號激勵與接收系統。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的整體結構框圖；
[0009]圖2是信號產生器原理圖；
[0010]圖3是優化設計后的功率放大裝置；
[0011]圖4是EMAT發射探頭的原理圖。【具體實施方式】
[0012]下面結合實例和附圖對一種電磁超聲的電源裝置作出詳細說明。
[0013]如圖1所示，將220v的交流電經過整流實現190v的直流輸出給功率放大裝置
(3)，通過信號產生器(2)控制功率放大裝置(3)將其逆變為交流電壓，經變壓器升壓后，成為阻抗匹配器的輸入電壓。諧振電容和EMAT發射探頭組成的諧振回路經阻抗匹配器進行阻抗匹配后為變壓器的負載。加載到諧振回路中得到的正弦電壓經EMAT發射探頭(4)在金屬板上激發渦流產生聲發射信號，使用EMAT接受探頭采集信號并輸出到前置放大器，實現渦流激勵聲發射信號。
[0014]如圖2所示，來自鍵盤或者電腦的信號經單片機接收后轉為DDS芯片的控制信號實現穩定的高頻控制信號輸出來驅動功率放大裝置(3)。
[0015]如圖3所示，一個D類全橋逆變功率放大裝置通過Q1、Q2、Q3和Q4的交替開通和關斷將190V直流逆變為交變電壓，為后面的變壓器提供低畸變的交變電壓，經變壓器放大的交變電壓通過阻抗匹配器為諧振電容和EMAT發射探頭組成的諧振回路提供能量。
[0016]如圖4所示，EMAT發射探頭為一個低頻段的EMAT探頭，使用印刷電路板技術在電路板上制作回折線圈，使用永磁體提高聲發射效應，在接觸面上覆蓋一層耐磨的復合材料。
【權利要求】
1.一種電磁超聲的電源裝置，其特征在于設置有:信號產生器(2)，功率放大裝置(3)，阻抗匹配器，EMAT發射探頭⑷，EMAT接受探頭。
2.根據權利要求1所述的一種電磁超聲的電源裝置，其特征還在于，將220v的交流電經過整流實現190v的直流輸出給功率放大裝置(3)，通過信號產生器(2)控制功率放大裝置(3)將其逆變為交流電壓，經變壓器升壓后，成為阻抗匹配器的輸入電壓；諧振電容和EMAT發射探頭組成的諧振回路經阻抗匹配器進行阻抗匹配后為變壓器的負載；加載到諧振回路中得到的正弦電壓經EMAT發射探頭(4)在金屬板上激發渦流產生聲發射信號，使用EMAT接受探頭采集信號并輸出到前置放大器，實現渦流激勵聲發射信號。
3.根據權利要求1所述的一種電磁超聲的電源裝置，其特征還在于，EMAT發射探頭的激勵電流自起點至最大幅值，以等差數列的形式分布，通過分析聲發射信號與不用激勵電流的關系對缺陷進行判定。
4.根據權利要求1所述的一種電磁超聲的電源裝置，其特征還在于，一個D類全橋逆變功率放大裝置通過Q1、Q2、Q3和Q4的交替開通和關斷將190V直流逆變為交變電壓，為后面的變壓器提供低畸變的交變電壓，經變壓器放大的交變電壓通過阻抗匹配器為諧振電容和EMAT發射探頭組成的諧振回路`提供能量。
【文檔編號】G01N29/14GK103604871SQ201310586131
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】金亮, 張獻, 李勁松, 楊慶新, 李陽, 劉素貞, 張闖 申請人:天津工業大學