摘要:为解决金属板超声体波测厚效率低下、导波扫查定量能力不足的问题,提出了一种集横波与水平剪切( SH)波为一体的 Halbach 阵列电磁超声换能器,在不增加体积的条件下,可同时实现横波和 SH0 阶导波的激励,兼具高精度定点测厚和区域缺 陷扫查功能。 通过仿真对磁体阵列和线圈排布结构进行了建模与优化,基于优化结果加工、装配了换能器原型。 针对 SH 波扫 查和横波测厚功能分别搭建了实验平台,实验结果表明该换能器能够有效识别粘附铁块尺寸大于 35 mm×10 mm×20 mm 的缺 陷回波,横波测厚的平均误差小于 1. 2% 。 该研究结合了超声体波定点测厚穿透强、准确度高以及 SH 波长距扫查、非频散的优 势,提升了换能器的检测效率和功能性,具有良好的工业应用潜力。