电磁声换能器

电磁声换能器的基本结构如图所示。具有交流电的励磁线圈放置在导电金属上，并且由线圈产生的交变磁场作用在导电金属上并且感应出涡电流，该涡电流位于另一个施加的恒定磁场中（例如永磁体或直流电磁铁）。
当带电粒子在磁场中流动时，它被垂直于磁场方向的力 - 洛伦兹力和粒子的运动方向所取代，从而激发超声波和力分量的方向（力的水平分量和垂直分量）可以同时激发。以与交流电相同的频率产生纵波和横波。
在图中，Bz是平行方向和板表面的磁感应，Br是垂直于板表面磁感应的方向; g是涡流的电流密度，其与输入电流方向相反。根据右手定则，洛伦兹力F的方向可以确定为垂直于Bz和g的平面（垂直于板的平面）在（a）中 - 纵波的激励，和在（b）垂直于Br和g的平面（平行于板表面） - 刺激横波。
根据电磁感应原理，作用在以感应磁场B中的速度V移动的电荷e的力F（即洛伦兹力）为：F至eVB。当具有交流电流i的线圈放置在导体上时，在导体中的微小体积元素dV中感应出由e和V确定的电流密度为g的涡电流。
因此：F~gB，矢量g，B和F彼此垂直并且g和i反转（注意，由于交流电的集肤效应，dV应该接近导体的表面）。当接收超声波（例如，反射回波）时，体积元素dV响应于声压在恒定磁场B中振动，因此力F'到eV'B，V'是振动速度。
该力使带电质量产生交流电，即涡流，其电流密度为g。涡电流在设置在导体上的检测线圈中感应出感应电位（感应交流电）作为接收信号，其频率与接收的超声波相同，并且其大小随着磁场的增加而增加。
电磁声换能器的优点在于它可以在不与检测到的电导体接触的情况下进行超声检测，例如在轧钢生产线上的在线高温自动超声检测。缺点是电流检测灵敏度仍然很低，通常使用Φ8-A 10 mm平底孔作为检测灵敏度当量的比较标准。
根据提供偏置磁场的方法，电磁声换能器可分为两种类型：电磁型和永磁型。探针线圈也可以分为两种类型：螺旋线圈和曲折线圈。
电磁铁用于提供偏压，其优点是结构相对简单，成本低，磁路中非线性元件数量少，缺点是体积比较大，发热现象严重。