涡流检测是无损检测的一个近数年研究比较热门的一个分支,并且该研究实现了可以对导体进行大面积、快速、高分辨率检测。本文主要针对管道内表面裂纹缺陷进行检测研究,提出差动式涡流检测方案,设计研制了阵列线圈涡流传感器,以及对微裂纹进行了定量识别研究等。主要研究内容如下:(1)提出一种基于矩形的线圈涡流传感器方案,设计成差动式线圈涡流传感器,根据数学与电磁场理论深入分析该模型的工作原理。分析表明,由于场强叠加效应,基于矩形图形的差动式线圈涡流传感器能够感应出更大的磁感应强度,因此该传感器在导体件中遇到裂纹缺陷时会有更强的涡流扰动。(2)运用电涡流无损检测技术,取得导体缺陷数据,对差激励和差测量电涡流传感器的仿真结果进行对比研究。研究差动式电涡流传感器的工作原理,并且对两种微结构尺寸的差动式传感器进行设计,利用COMSOL电磁场有限元仿真分析软件对该两种传感器探头进行数值仿真,研究两者的灵敏度。通过仿真结果研究得出,差激励的电压输出信号和灵敏度强于差测量的,并通过实验验证得出差激励式传感器具有很高灵敏度。(3)提出一种阵列涡流检测方案,并对其进行仿真分析研究。针对独立研发的一套阵列涡流检测装置进行了系统研究,深入研究其工作原理的电磁理论基础,同时也进行了数值仿真研究分析。仿真结果预示该阵列涡流传感器可以对导体表面裂纹缺陷形状位置进行快速有效地判定,由此可对现实当中评估裂纹缺陷起指导作用。(4)基于差激励式线圈涡流检测技术,研制了一套灵敏度较高的管道内表面裂纹缺陷阵列线圈涡流检测装置,整体方案利用差激励涡流检测技术原理,针对性地对该阵列涡流传感器设计成圆周立体式,设计电路为多通道继电器开关控制,再结合计算机技术对其进行信号处理,实验得出阵对管道内表面微裂纹缺陷研制的该检测系统检测性能可靠良好。(5)针对裂纹定量识别技术难的问题,提出了涡流无损检测中微裂纹定量识别的方法。本研究采用磁偶极子模型计算涡流信号,然后提取特征值并利用主成分分析对大量特征信息进行降维,并结合人工智能算法定量识别微裂缺陷的尺寸大小,研究分析结果表明该方法可行性良好。