Page 102 - 无损检测2025年第二期

仪器研制
仪器研制

DOI：10.11973/wsjc240167

基于阈值欠采样的数字式涡流检测系统

郭蔚潇，袁子岚，曹 雄，李二龙
（四川大学 机械工程学院，成都 610065）

摘 要：涡流检测是一种经典的电磁无损检测方法，可以通过测量交流信号的幅值和相位实现
高精度缺陷检测。涡流检测信号处理主要有数字检波和模拟检波方式，数字检波灵活性强、适用性
好，但系统中需要高速数据采集装置和数据传输装置，对传输带宽的要求度较高。设计了基于阈值
欠采样的数字式涡流检测系统，包括涡流激励电路、检测电路、数据采集电路、基于以太网的数据
传输电路以及信号检波算法处理。首先对涡流信号进行阈值划分，仅采集交流信号超过阈值的部
分，从而降低涡流检测系统中的数据量；然后采用以太网将数据发送至计算机，由软件算法实现交
流信号的检波。试验结果表明，设计的系统在保证涡流检测精度的同时，降低了数据传输量，提高
了信号传输系统的带宽利用率。
关键词：涡流检测；数字信号处理；阈值；信号检波
中图分类号：TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2025)02-0068-05

Digital eddy current testing system based on threshold undersampling

GUO Weixiao, YUAN Zilan, CAO Xiong, LI Erlong
（School of Mechanical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China）
Abstract: Eddy current testing is a classic electromagnetic nondestructive testing method that can achieve high-precision
defect detection by measuring the amplitude and phase of the AC signal. The signal processing of eddy current detection
mainly includes digital detection and analog detection. The digital detection has strong flexibility and good applicability, but
it needs high-speed data acquisition and transmission devices, as well as the high transmission bandwidth. In this paper,
a digital eddy current testing system based on threshold undersampling was designed, including an eddy current detection
circuit, a data acquisition circuit, an Ethernet-based data transmission circuit algorithm. Firstly, the threshold of the eddy
current signal was divided, and only the part of the AC signal that exceeded the threshold was collected, so as to reduce the
amount of data in the eddy current detection system. Ethernet was used to send data to the PC, and the software algorithm
realizeds the detection of the AC signal, which reduced the amount of data transmission and improved the bandwidth
utilization of the signal transmission system while ensuring the accuracy of eddy current detection.
Key words: eddy current testing; digital signal processing; threshold; signal detection

涡流检测是一种基于涡流效应的测量技术，具 工业生产的检测中。在涡流检测系统中，当检测线
有操作简便、覆盖全面、结果直观等优势，广泛用于 圈靠近被检材料表面时，交变磁场会在材料内部感
应出涡流 。如果被检材料存在缺陷，涡流的分布
[1]
收稿日期：2024-04-15 和大小将发生变化，进而引起检测线圈阻抗的改变，
[2]
基金项目：国家自然科学基金（52377012） ；四川大学-自贡市项目 使得检测信号峰值发生变化 。
（2022CDZG-18）
为了精确提取缺陷信号，通常采用交流电桥电
作者简介：郭蔚潇（1999—），男，硕士研究生，主要研究方向为电
路将线圈阻抗的变化转化为电压信号的变化 。传
[3]
磁无损检测技术
统的缺陷信号提取方法是使用模拟电路处理电桥电
通信作者：李二龙（1989—）,男，副教授，硕士生导师，主要研究
方向为精密零部件的智能电磁无损检测方法及应用，lierlg@scu.edu.cn 路转化后的涡流电信号。虽然模拟电路可以快速处
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测