起重电磁铁式电磁声波传感器的性能研究

　　据悉，起重电磁铁按照通入电流的类型主有直流式、交流式以及脉冲式电磁铁。前两种类型的电磁铁在电磁声波传感器中均有使用。但是存在能量消耗大，并且长时间工作时线圈发热的问题，而脉冲电磁铁只在需要激励接收声波信号时工作，能量消耗小，减弱了线圈长时间工作发热效应，在电磁铁式的电磁声波传感器的应用中越具有优点。

　　有学者研究了基于吸盘式的脉冲电磁铁电磁声波传感器，使用环形收发一体式线圈和吸盘式脉冲电磁铁组成电磁声波传感器，组建了电磁铁式电磁声波传感器的检测实验系统，验实了传感器的有益性，比较了铁磁性材料与非铁磁性类材料上的检测信号特征，分析了励磁电流、上提距离对检测信号的影响。主要结论如下∶

　　①有研制的吸盘式脉冲起重电磁铁电磁声波传感器在铁磁性和非铁磁性两种材料上能得到信噪比良好的信号，证明了其有益性。因电磁铁在铁磁性材料表面的磁感应强度较非铁磁性材料有大幅上提，且还存在线圈动态磁场引发的磁致伸缩力和磁化力，在铁磁性材料上的检测信号幅值远大于非铁磁材料上的检测信号幅值。

　　②在电磁铁未达到磁饱和时，吸盘式电磁铁电磁声波传感器脉冲回波检测信号幅值随着励磁电流的增加呈为线性增加的关系。

　　③上提距离对于吸盘式脉冲电磁声波传感器检测信号幅值衰减影响较大，在430钢材上增加2mm，信号衰减约24dB。

　　通过使用吸盘式脉冲起重电磁铁可替代永磁体作为作为偏置磁场源，并可以获得较好的检测信号，对于电磁声波手动检测、存磁性的粉屑环境检测等具有较大应用的价值。