脉冲涡流检测技术作为一种快速扫查手段,具有无需直接接触检测表面、无需拆除包覆层等优势,逐渐在工业中开始应用。随着管道、压力容器等特种设备的设计性能向高温高压方向发展,构件包覆层和壁厚不断增加,传统同轴式脉冲涡流传感器在大提离下存在检测壁厚范围小、分辨率不足的问题。为此,本学位论文针对大提离大壁厚的检测工况,研制具有高分辨率的脉冲涡流检测传感器以及扫查式检测系统。首先,针对脉冲涡流在大提离条件下检测大壁厚构件遇到的难点,搭建实验台获取检测信号并采用单对数信号相对变化量作为传感器测厚性能评价指标,通过分析不同线圈结构的磁力线和涡流分布,提出一种激励线圈轴线与构件表面平行、接收线圈轴线与构件表面垂直的正交式脉冲涡流传感器检测原理;通过有限元法研究正交式脉冲涡流传感器涡流分布验证原理的正确性。其次,针对有限元仿真无法模拟检测信号噪声的不足,采用实验方法获取同轴式和正交式脉冲涡流传感器检测信号。通过信号对比,在验证正交式脉冲涡流传感器测厚性能优于同轴式传感器的基础上,进一步研究了正交式脉冲涡流传感器噪声、提离效应以及线圈间距对测厚性能影响,结果表明正交式脉冲涡流传感器最佳线圈间距随提离增加而增加。基于此,设计制作具有扫查功能的正交式脉冲涡流传感器,该传感器可在200 mm提离下检测40 mm壁厚试件,分辨率达到2.5%标称壁厚。最后,开发与扫查式正交传感器相应的检测软件,给出适用于扫查模式的云图显示方法,进行阶梯板与水冷壁的应用测试,结果表明:在平板构件上,该系统在单点检测模式中能在200 mm提离下检测19～40 mm范围内1 mm变化的壁厚,在扫查模式中云图能有效表征壁厚的变化趋势;在水冷壁试件上,该系统能在200 mm提离下检出40%内壁壁厚的减薄腐蚀缺陷。