复合绝缘子广泛应用于输电线路,其老化威胁到电网的安全稳定运行。因此,电力部门急需一种能在工程现场对复合绝缘子老化状态进行定量评估的方法。本文研究了便携式单边核磁共振传感器,针对传感器磁体优化过程繁琐的问题,提出使用均匀设计的方法进行磁体优化。为了消除不同厂家生产配方不同造成的绝缘子化学结构差异带来的测量误差,使用绝缘子表面与内部测得的横向弛豫时间T₂差值表征绝缘子整体老化。本文主要工作如下:（1）总结了低场核磁共振原理及信号测量方法,重点介绍了横向弛豫时间T₂的测量序列。（2）研究了弧形磁体结构的单边核磁共振传感器,使用均匀设计的方法优化制作了U形磁体结构传感器。使用有限元仿真软件Ansys Maxwell对两种结构传感器所使用的射频线圈进行了优化设计。在有限元仿真软件中仿真探讨了高温度稳定性的传感器结构。（3）本文分析了常用的核磁共振测量信号的反演算法。重点研究了Nelder-Mead算法,并对CPMG回波信号进行了反演。（4）针对两种传感器,进行了目标区域磁场温度稳定性、射频磁场均匀度、测量层厚等性能测试实验。温度升高时,两种传感器目标区域磁场强度都呈线性减小趋势。实测射频磁场与仿真结果一致。两种磁体测量层厚分别为489?m和309?m。（5）针对两种使用时间不同的复合绝缘子,使用两种传感器分别进行了伞裙表面与内部老化程度测试。对测得的CPMG信号进行反演,以对比两种绝缘子表面与内部T₂差异。以同一绝缘子表面与内部T₂差值相对变化表征绝缘子老化状态。对比了两种结构传感器对同一绝缘子测得的CPMG回波信号,U形结构传感器测得的信号幅值远远高于弧形结构传感器。在不同温度点处,对同一复合绝缘子伞裙老化状态进行检测,探究了温度变化对测试结果的影响。实验结果表明:随着绝缘子使用时间增加,CPMG回波信号拟合曲线衰减速度加快,T₂一维谱主成分波峰分布左移,T₂减小,绝缘子表面与内部老化状态差异增加。使用单边核磁共振可以实现对复合绝缘子老化状态的检测。不同温度点处测得的T₂值随温度增加而线性增加。