作为重要的金属构件缺陷无损检测手段,涡流检测技术的发展方向和研究热点聚焦于传感器的柔性化和检测单元的阵列化,以解决构件曲表面缺陷检测的工程需求。研制柔性阵列式涡流传感器,具有重要的学术价值和广阔的工程应用前景。本文针对柔性阵列涡流检测技术的基础问题开展研究,重点研究了柔性线圈弯曲对涡流传感器缺陷检测能力的影响规律。依据研究结论,提出了柔性涡流阵列传感器的设计方法,研制了一种可适用于曲表面缺陷检测的柔性涡流阵列传感器,开发和集成了多通道涡流检测电路与系统,对系统的缺陷检测能力进行了实验测试与分析。具体研究内容包括:(1)柔性涡流阵列传感器阵元线圈设计方法。利用有限元仿真和实验测试方法,对比研究了自感和互感两种涡流检测模式对裂纹缺陷的检测能力,确定了利用互感线圈构建柔性涡流阵列阵元的方案。重点有限元仿真分析了线圈弯曲导致的涡流场分布变化规律,定量评价了线圈弯曲角度对涡流传感器的缺陷检测能力的影响。(2)柔性涡流阵列传感器及检测系统研发。制备了印制于柔性印刷电路基板的平面螺旋互感线圈,通过阵元空间交错排布提高横向分辨率;设计了可更换的半柔性线圈骨架,以适用不同曲表面检测。重点基于BUF634F设计了具有高输出电流的放大电路,基于AD8302设计了多通道硬件解调电路,集成了一套柔性涡流阵列检测系统。(3)模拟裂纹缺陷的柔性涡流阵列检测实验。在平面试件中测试了柔性涡流阵列传感器对不同深度、不同角度裂纹的检测能力。通过更换半柔性线圈骨架,将研制的柔性涡流阵列传感器应用于圆轴表面和内凹槽多处裂纹的扫查检测,对研制传感器及系统的裂纹检测能力进行了定量评价。