近日，我院殷晓康教授团队安全科学与工程专业博士研究生张宏远在电磁超声导波换能器研发领域取得新进展，相关研究成果《一种新颖的周期螺线管线圈与单磁铁的水平剪切导波电磁超声换能器》（A Novel Shear Horizontal Guided Waves EMAT with Periodic Solenoid Coils and a Single Magnet）发表在《IEEE Sensors Journal》期刊。该期刊是传感器技术领域的国际知名期刊，2024年影响因子为4.3（SCI二区）。该研究中博士研究生张宏远为第一作者，通讯作者为殷晓康教授，中国石油大学（华东）为第一署名和通讯单位。研究工作得到国家自然科学基金以及“泰山学者”青年专家计划等项目的大力支持。
图一 论文首页
使用电磁铁代替永磁体励磁可解决电磁超声换能器（EMAT）扫查铁磁性试件时出现的传送阻力大、吸附铁屑等问题。然而，传统激励水平剪切（SH）导波的基于洛伦兹力机制的周期性永磁铁式（PPM）EMAT具有多个磁铁单元和复杂磁场分布，电磁铁代替永磁铁存在一定挑战。
图二 电磁超声导波换能器结构示意图及试验结果
本文开发了一种新型周期性螺线管线圈（PSC）和单个磁体的SH导波EMAT（简称PSC EMAT）。以在钢板中激励SH0模态导波为例，介绍了PSC EMAT的设计方法，并通过有限元仿真和实验研究方法分析了PSC EMAT的换能过程和激励性能。研究结果表明，PSC EMAT可以有效地产生在四个方向上传播的单一SH0模态导波，该研究可为后续电磁铁的应用奠定基础。
论文链接：https://doi.org/10.1109/JSEN.2025.3537856
