油气管道输送具有易燃易爆性质的石油、天然气,发生事故会造成人员伤亡及重大财产的损失。因此,定期进行管道检测对其安全运行具有重要意义。现有变形内检测设备采用接触式检测法,无法对管道膨胀进行有效检测,其本身通过能力和可靠性也受到检测方法的限制。通过对油气管道变形内检测方法的研究,本文首次提出将涡流法应用于长输油气管道内检测。本文依据油气管道几何特征及管内介质特征,构建了涡流检测设备总体模型。提出采用双排交错的伞架式结构固定涡流传感器,实现涡流传感器周向100%覆盖管道内壁。根据涡流传感器线圈阻抗的影响因素,构建涡流传感器的检测模型。通过对调频、变频调幅和恒定频率调幅三种涡流传感器检测方法的研究,综合考虑管道检测环境、工况、机械结构空间等因素,选用恒定频率调幅法并采用收发一体式线圈进行管道膨胀检测。根据内检测要求,构建了涡流传感器的结构模型。通过研究线圈轴向磁场的分布可知,增大线圈的外径可提高传感器的量程与线性范围,减小线圈的轴向厚度和外径可提高传感器的灵敏度。通过对涡流线圈输出值的仿真可知,传感器线圈两端输出电压值与位移关系曲线在远近两端呈非线性,只在中间区域表现为线性。通过调节涡流传感器信号发射电路工作点,可使涡流传感器工作在线性区间内,使得涡流传感器具有更好的线性度。信号接收利用信号处理电路减小外部干扰信号的影响,通过相敏检波电路将信号转换为直流电压输出,使输出信号易于存储并进一步减小涡流传感器间的影响,提高了涡流传感器的抗干扰能力。根据涡流变形检测设备检测模型,研制了涡流传感器及配套试验平台,并进行单个传感器静态、动态试验,多个传感器静态、动态试验,验证涡流传感器检测管道膨胀的可行性。通过对涡流传感器的试验,验证了涡流传感器可实现40mm量程,士0.5mm检测精度的检测要求。涡流传感器可实现动态、多通道位移测量,可实现管道膨胀检测。为涡流变形检测设备的制造和工业应用奠定了基础。