摘要:针对电磁超声换能器(EMAT)在纤维缠绕储氢气瓶在线监测中回波信噪比低、洛伦兹力机制失效等问题,提出了基于 编码压缩的贴附式电磁超声水平剪切(SH)导波检测方法,通过有限元建模分析了 Barker 编码序列位数和码元载波周期、chirp 信号脉宽和带宽、组合 Barker 码的组合方式对脉冲压缩信号的信噪比和分辨率的影响,并进行了实验验证,最后开展了纤维缠 绕储氢气瓶中长 20 mm、宽 0. 5 mm、深 2 mm 裂纹检测实验。 结果表明,采用金属贴膜方式能有效解决 EMAT 在非金属材料中 难以检测的难题;增加 Barker 码的序列位数和载波周期、增大 chirp 脉宽以及减小 chirp 带宽、增加组合 Barker 码的序列长度均 可以提高脉压信号信噪比;经优化设计后,相较于传统 Tone-burst 激励方式,脉冲压缩技术可以将缺陷波信噪比至少提高 20. 4 dB,在不同编码算法中,chirp 信号激励下的信噪比最高,达到了 23. 9 dB,采用 3×13 位组合 Barker 码时,脉压信号的主瓣 宽度为 28. 8 μs,分辨率最高,但信噪比较低。