Page 129 - 无损检测2024年第四期
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量检测能力，结合基于全频信号的中深层缺陷反 （5）脉冲涡流 - 脉冲远场复合检测方法
演重构，实现了复合缺陷的脉冲涡流定量评价。 脉冲涡流检测与脉冲涡流远场检测在探头构
同时，进一步优化了脉冲调制信号的载波调幅方 型、激励方式、信号拾取等方面存在类似性，集
式，通过波形错位实现了谐波 - 脉冲相结合的脉 成这两种检测方法有望进一步提升金属构件定量
冲调制涡流检测，有效兼顾谐波调制对特定深度 涡流检测性能。为此，开发了脉冲涡流近 - 远场
缺陷响应高和脉冲激励频谱广泛、覆盖深度范围 复合检测方法和探头，通过分析坡印廷矢量确定
大的特性，实现了对多层金属构件层间缺陷的高 了探头的近场及远场特征区域，通过在两个区域
灵敏度、高信噪比检测。 分别设置检测传感器，实现了脉冲涡流与脉冲涡
流远场信号的同步检测。基于所提探头构型和方
法，搭建了脉冲涡流近 - 远场复合检测系统，分
别提取近场检测信号峰值和远场检测差分信号峰
值作为信号特征进行了缺陷成像，并利用二维离
散小波变换对两种信号特征进行了融合处理，有
图 4 基于能量管理的选频带脉冲涡流方法的多层 效提升了脉冲涡流成像结果的信噪比（见图 6）。
结构缺陷重构策略
（4）高效脉冲涡流检测创新探头开发
针对高效脉冲涡流检测问题，实验室进一步
开展了探头构型创新设计和优化。传统盘式涡流
线圈通过增大内径作为提升渗透深度的手段之一，
但其也会分散面内涡流，带来涡流面内强度下降
的问题。基于此，实验室提出了漏斗形磁芯探头
创新构型并验证了其有效性，发现新构型相比具
有相同涡流渗透深度的盘式磁芯探头具有更高的 (a) 复合检测探头构型
涡流面内强度，相比具有相同涡流强度的盘式磁
芯探头具有更深的渗透深度，实现了涡流渗透深
度和强度的平衡，有效提高了多层金属构件缺陷
的检测性能（见图 5）。
(a) 漏斗形磁芯探头构型
(b) 融合信号特征典型成像结果
图 6 脉冲涡流近远场复合检测探头构型和融合信号
特征典型成像结果
（6）塑形变形 - 疲劳复合损伤脉冲涡流评价
工程中塑性变形对材料疲劳性能的影响规律
尚不明确，同时由于两者均会导致材料电磁特性
变化，对塑性变形与疲劳复合损伤进行解耦评价
较单一损伤评价更为困难。针对这一问题，实验
(b) 缺陷信号比较 室制备了塑性变形、疲劳损伤以及复合损伤试件，
图 5 漏斗形磁芯探头构型及其缺陷检测信号比较 测量了核电典型材料的疲劳曲线并研究了塑性变
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2024 年 第46 卷 第4 期
无损检测
