周德强，张斌强，王海涛，尤丽华，盛卫峰

（1.江南大学 机械工程学院，无锡 214122；2.太原航空仪表有限公司，太原 030006；3.南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016）

脉冲涡流检测方法是涡流检测技术的一个新兴分支，与传统的单频正弦涡流相比，脉冲涡流具有许多优势［1－2］。在理论上，脉冲涡流比单频正弦涡流能提供更多信息，因为脉冲涡流可提供某一范围的连续多频激励。此外，脉冲涡流信号比多频涡流信号响应更快，因为它同时运行一系列不同的电流频率。脉冲涡流检测是一种可实现定量检测导电材料表面及近表面深度缺陷的有效方法，尤其对于定量检测飞机多层结构中出现在第二层中难以检测的缺陷也同样有效［3］，因而成为目前航空无损检测领域的一个研究热点。

脉冲涡流探头由骨架、激励线圈、磁敏传感器和连接电缆组成，检测系统探头的设计直接关系着检测系统灵敏度的提高。目前，国内外关于电磁涡流探头性能影响参数的研究主要集中在线圈及其几何参数，而对脉冲涡流检测探头优化设计的研究不多。Zhenmao Chen采用仿真的方法，提出了两种适合于原子核蒸汽发生器检测的涡流探头［4］。Theodoulidis提出了在具有矩形截面的矩形柱线圈作用下，位于其正下方的半无限大导体中的涡流分布闭合表达式［5］。Tomasz Chady等提出了一种优化设计多频涡流探头的算法，即同时优化传感器结构和工作频率，设计的探头具有高灵敏度和空间分辨率，特别适合深层缺陷的检测［6］。……