针对大型金属设备的结构健康监测与评估,目前采用传统的蛇形扫描检测方式,费时费力,故需一种高效及时的检测方法实现对大面积金属构件的缺陷评估。脉冲涡流阵列式检测作为传统无损检测方法的一个新兴分支,通过阵列式探头单元设计和多路信号分析处理,在保证缺陷检测精度的前提下,大大缩短了金属构件的检测时间。阵列式无损检测系统借助磁传感器技术和电磁成像技术,可充分发挥阵列式检测优势,推进其在工业领域中的应用。由于阵列式检测信号处理要求高,缺陷特征信号提取难,所以相关研究大多是基于传统涡流检测方法展开,可实现缺陷的定性判断,但受线圈互感影响,其定量检测精度不高。为解决传统涡流阵列式检测中存在的问题,本文系统地研究了基于霍尔传感器的脉冲涡流阵列式检测方法,主要的研究内容如下:(1)基于磁场分布的阵列式探头单元设计。研究线圈几何参数以及被测试件材料对探头单元磁场的影响,由于缺陷引起的磁场变化集中在线圈内径区域,故引入磁场不均匀度概念对该区域进行进一步分析,综合考虑加工精度和磁传感器尺寸确定单个线圈的尺寸信息;继而研究阵列式最小探头单元模型中的磁场耦合情况,设置合适的线圈间中心距,根据被测试件的结构特征合理选择探头单元的排布方式。(2)基于脉冲涡流检测技术的不同类型缺陷的定量分析研究。将常见缺陷分为矩形疲劳缺陷和圆形腐蚀缺陷进行研究,以不同扫描位置上的差分峰值作为缺陷特征信号,可实现缺陷宽度的定量检测;获知缺陷宽度信息后,通过差分峰值特征信号与缺陷深度的对应关系建立反演计算模型,其缺陷深度检测误差在10%以内;最后利用Matlab进行缺陷电磁成像,通过不同区域的成像颜色差异获取缺陷的空间位置。(3)脉冲涡流阵列式传感系统集成。搭建实验系统的硬件与软件平台,利用电动移动平台调整扫描步长即实验系统的检测精度,完成实验数据采集;通过信号离线处理方式批量提取差分峰值特征信号,输出缺陷信息并保存为文本文件。通过实验进一步验证了仿真结果,说明提出的缺陷定量检测方法的准确性。