张华宇，魏晓壮，张 鑫，谢凤芹，周彦龙

(1.山东科技大学 机械电子工程学院，青岛 266590；2.山东科技大学 矿山机械工程山东省重点实验室，青岛 266590；3.山东科技大学 交通学院，青岛 266590；4.山东科技大学 计算机科学与工程学院，青岛 266590)

汽轮机低压转子叶片在运行中受到复杂工作环境的影响，其表面会产生裂纹、腐蚀等缺陷。表面缺陷最终会导致叶片断裂，造成整级叶片的报废，危及机组的运行安全[1-2]。

针对汽轮机叶片的叶身部位，目前常用的检测方法有液体渗透检测、磁粉检测、射线检测、常规超声检测、相控阵超声检测、涡流检测和金属磁记忆检测等。ZHANG等[3]使用柔性涡流阵列探头与笛卡尔坐标机器人相结合的方法对汽轮机末级叶片缺陷进行了扫描成像。郭德瑞[4]根据汽轮机叶片和叶根槽的结构特点，采用阵列涡流技术，使用专用的柔性阵列探头和仿形阵列探头，提高了汽轮机叶片的检测效率和可靠性。

笔者采用手持式涡流无损检测技术检测汽轮机叶片叶身缺陷。以2Cr12NiMoWV不锈钢为研究对象，设计了手持式涡流探头，针对同宽不同深和同深不同宽的人工缺陷进行仿真分析和试验研究。研究结果将为后续手持式涡流传感器对复杂曲面构件的在线无损检测提供理论依据和技术支持。

1 探头支撑结构

手持式涡流探头主要由手持部件、线圈支架和支撑轮等组成，其结构如图1所示。图1中检测线圈的漆包线缠绕在线圈支架上，线圈半径为r。支撑轮可以方便检测部件在被测试件表面移动，并保证检测线圈与被测表面提离在检测过程中保持不变，支撑轮半径为R。……