實驗名稱：PPMEMAT的聲場實驗驗證

　　研究方向：測定PPMEMAT的輻射聲場

　　實驗?zāi)康模?/strong>

　　為了研究PPMEMAT中不同永磁體參數(shù)對SH0導(dǎo)波輻射聲場特性的影響，得到了SH0導(dǎo)波EMAT在軸線上的聲壓分布，同時進行實驗驗證，獲取了用于航空不銹鋼薄板檢測的SH0導(dǎo)波EMAT永磁體和線圈參數(shù)的最佳組合。需要對測試聲場PPMEMAT的聲場進行驗證測試。

　　測試設(shè)備：計算機(裝有LabVIEW)、信號發(fā)生器、ATA-2022B高壓放大器、阻抗匹配電路、前置放大器。

　　實驗過程：

　　實驗采用電磁超聲實現(xiàn)對SH0導(dǎo)波的激勵，探頭為PPMEMAT。接收探頭為一個5MHz的Φ4mm壓電橫波接收探頭。

　　圖一電磁超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)框圖

　　本測試系統(tǒng)中所用到的儀器主要包含計算機(裝有LabVIEW)、信號發(fā)生器、ATA-2022B高壓放大器、阻抗匹配電路、數(shù)據(jù)采集卡、前置放大器及SH0導(dǎo)波PPMEMAT。信號發(fā)生器接功率放大器信號輸出，由于阻抗匹配外接阻抗匹配盒，阻抗匹配盒輸出至激勵探頭，通過測試鋼板之后，信號被接受探頭接收，接收之后信號通過前置放大器，將信號放大，通過數(shù)據(jù)采集卡，到筆記本電腦，顯示出實驗情況。

　　實驗結(jié)果：

　　測定PPMEMAT的輻射聲場，探頭擺放位置如下圖所示，其中壓電橫波接收探頭的移動軌跡為：以PPMEMAT為圓心，在半徑為150mm的圓弧上進行掃查，以PPMEMAT中心軸線為基準角度0°，掃查角度的范圍為-30°~30°，角度步長為3°，掃查點總共21個。當α=0°、15°、30°時，壓電橫波探頭采集到的部分信號波形

　　圖二輻射聲場測試點位分布圖

　　圖三壓電橫波探頭采集的A掃波形

　　以壓電橫波探頭的掃查角度α作為自變量，將不同寬度永磁體PPMEMAT對應(yīng)A掃信號直達波的最大值作為被除數(shù)進行歸一化后作為因變量，得到永磁體寬度對PPMEMAT輻射聲場的影響如圖2-21(a)所示，同理可以得到圖2-21(b)和圖2-21(c)。由圖2-21可知，永磁體長度、永磁體對數(shù)對PPMEMAT輻射聲場的影響都呈線性變化，當永磁體長度增大時，其對應(yīng)的PPMEMAT的輻射聲場指向性增強；當永磁體對數(shù)增加時，其對應(yīng)的PPMEMAT的輻射聲場能量大大增強、擴散角減小。永磁體寬度對輻射聲場的影響呈非線性變化，7mm寬永磁體對應(yīng)的PPMEMAT比8mm寬永磁體對應(yīng)的PPMEMAT的聲場能量大，且對應(yīng)的輻射聲場擴散角也更大，但在-15°~15°之間仍保持較高的聲場強度。

　　圖四不同永磁體參數(shù)PPMEMAT對應(yīng)的SH0導(dǎo)波輻射聲場

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