带非导电涂层的承压薄壁部件在航空航天和核工业等领域中都有广泛应用,其安全稳定工作是实现承压设备可靠运行的关键。外部环境的腐蚀或内部液体的侵蚀问题严重威胁着承压薄壁部件的可靠性和安全性。因此,对其进行定期的检测和维护就显得尤为重要。然而,非导电涂层的存在会限制或影响常规检测技术的应用。脉冲涡流检测技术具有无需消解外部涂层、成本低、安全性高等优点,是有效解决这一难题的检测方法。由于非导电涂层厚度的变化及表面污垢的影响,会致使脉冲涡流检测探头出现浮动、倾斜和偏离等提离距离的变化,并影响脉冲涡流检测精度和可靠性。提离交叉点作为对探头提离变化免疫的信号特征,能够有效抑制非导电涂层或表面污垢对脉冲涡流检测信号的影响。然而,提离交叉点信号特征在铁磁性材料的脉冲涡流检测信号中不显现,限制了提离交叉点信号特征在铁磁性材料检测中的应用。而且,在实际检测中,提离交叉点的获取方法和途径相对单一,也不能满足变化的检测范围和精度的需求,也进一步限制了提离交叉点的扩展应用。因此,开展铁磁性材料条件下提离交叉点的获取及调节方法研究,是实现提离交叉点应用于铁磁性材料检测和扩展应用的关键课题。本文在国家自然科学基金面上项目的资助下,结合提离交叉点的显现特性和变化规律,采用理论建模、数值仿真分析、实验等方式,深入开展了脉冲涡流信号提离交叉点的获取与调节方法的研究。研究工作主要包括:1.根据承压薄壁部件腐蚀减薄缺陷所致的厚度变化特性,结合涡流检测原理和电磁理论基础,建立了多层导电结构的多匝线圈的谐波涡流厚度检测模型。在此基础上,结合脉冲激励频域信号,利用反傅立叶变换方法建立了多层导电结构的多匝线圈的脉冲涡流厚度检测模型,并利用MATLAB软件对脉冲涡流厚度检测模型进行了数值仿真分析。最后,根据涡流检测系统的组成,搭建了谐波涡流和脉冲涡流检测试验系统,验证了所建立的脉冲涡流检测模型的正确性和数值仿真的有效性。2.结合探头提离距离变化对脉冲涡流信号的影响规律,分析了被测铁磁性材料试件的厚度、电导率、磁导率和探头提离距离变化对脉冲涡流差分信号标准差的影响规律。接着,通过对铁磁性材料的脉冲涡流差分信号和其标准差的再次差分处理,发现了铁磁性材料脉冲涡流二次差分信号中的时域提离交叉点现象。在此基础上,提出了脉冲涡流信号二次差分方法,获取到了铁磁性材料条件下时域提离交叉点。进一步,分析了获取的时域提离交叉点厚度测量的可行性,研究了铁磁性材料时域提离交叉点的影响因素和变化规律。最后,通过试验验证了脉冲涡流信号二次差分方法的有效性和获取的时域提离交叉点厚度测量的可行性。3.根据时域提离交叉点的提离不变特性,在不同探头提离距离变化的条件下,分析了铁磁性和非铁磁性材料的脉冲涡流差分信号的频谱特性。在变化的实部谱和虚部谱中,发现了铁磁性和非铁磁性材料的频域提离交叉点。接着,分析了获取的铁磁性和非铁磁性材料的频域提离交叉点厚度测量的可行性,研究脉冲激励信号变化对频域提离交叉点的影响规律。最后,通过实验验证了频域提离交叉点是切实存在,且可用于被测试件厚度的测量。4.基于脉冲激励信号变化对时域和频域提离交叉点的调节作用,分析了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量曲线的影响作用和规律,明确了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量曲线的调节作用。进一步,研究了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量精度和范围的调节规律,发现增加脉冲激励信号上升时间或减小脉冲激励信号频率,在一定范围内,可以增加时域和频域提离交叉点的厚度测量范围,提高时域和频域提离交叉点的厚度测量精度。最后,通过实验验证了脉冲激励信号频率和上升时间变化对提离交叉点厚度测量精度和范围的调节作用。本文所取得的研究成果对脉冲涡流信号提离交叉点的扩展应用具有重要的指导意义,为带非导电涂层的承压薄壁部件的厚度测量提供了有效、可靠的技术手段,也进一步提升了脉冲涡流检测技术的应用价值。该论文有图122幅,表15个,参考文献160篇。