基于暂态磁场梯度信号的脉冲涡流无损检测和定量评估技术

齐 勇，李 勇，陈振茂，肖美华

（1.西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室，西安 710049；2.中国人民解放军94354部队，济宁 272400）

脉冲涡流检测技术（Pulsed Eddy Current Testing，简称PECT）［1－3］是一种基于传统多频／扫频涡流检测技术的新兴电磁无损检测技术。脉冲涡流检测技术采用方波信号作为激励，由于方波激励信号可等效为不同频率正弦波的叠加，因此脉冲涡流检测信号具有丰富的频谱信息，有利于深层缺陷的检测，该技术已应用于核电设备、石油／化工管道、飞机机翼等多层金属结构的电磁无损检测中。目前，脉冲涡流检测是一种对多层金属结构实现有效检测和定量评估的无损检测方法之一，该技术多采用磁场测量技术，如利用固态磁场传感器拾取暂态磁场信号。Li等人在建立脉冲涡流检测解析模型的基础上，实现了基于霍尔传感器的脉冲涡流检测探头，探究了脉冲涡流检测磁场信号在多层金属结构检测评估中的应用［4］；Tian等人采用巨磁阻传感器（GMR），实现了基于磁场信号的脉冲涡流检测技术及其对多层金属结构缺陷的检测与分类识别［5］。

磁场梯度测量技术［6］是一种测量磁场扰动大小的有效方法，广泛应用于医学核磁共振成像（MRI），具有对微观磁场变化拾取灵敏度高等优势［7］。文章将磁场梯度测量技术与脉冲涡流检测技术相结合，以实现对多层板亚表面材质劣化检测灵敏度的提高。通过仿真和试验，探究了基于暂态磁场梯度信号的脉冲涡流无损检测技术在多层板亚表面材质劣化检测中的优势性。……