一、脈沖渦流檢測技術的基本原理

       脈沖渦流屬于渦流檢測（Eddy Current，簡稱ET）的一個分支，其基本原理是通過在探頭加載瞬間關斷電流，激勵出快速衰減的脈沖磁場，該磁場可以穿過一定厚度的保護層和保溫層而誘發(fā)被檢構件表面產生渦流，所誘發(fā)的渦流會從上表面向下表面擴散。同時，在渦流擴散過程中又會產生與激勵磁場方向相反的二次磁場，在探頭的接收傳感器中會輸出這個感應電壓（脈沖渦流信號）。如果管道上有缺陷，則會影響加載管道上脈沖渦流狀況，繼而影響接收傳感器上的感應電壓。二次磁場感應的電壓包含了被測構件本身的一些特性，如：厚度、尺寸、電磁特性等綜合信息。通過算法解析，可以掃查得到腐蝕缺陷的具體位置及嚴重程度。圖1左圖為脈沖渦流檢測技術的基本原理示意圖。

脈沖渦流檢測技術的核心點是要找到與壁厚相關的特征值，脈沖渦流信號在被測構件中的傳遞過程中可以分為早期信號、中期信號和晚期信號（見圖1右圖），其中中期信號和晚期信號與壁厚相關，并遵從以下公式：

    根據(jù)圖1右圖及上述公式，脈沖渦流中期信號衰減較慢，符合冪函數(shù)關系；晚期信號衰減較快，符合指數(shù)函數(shù)關系。中期信號和晚期信號之間有一個過渡區(qū)間，通常被稱為拐點，壁厚越薄，拐點出現(xiàn)越早，反之則拐點出現(xiàn)越晚，因此，可以利用拐點出現(xiàn)的時間（拐點時間）或拐點后的斜率來表征壁厚情況。經實驗分析，拐點時間和拐點斜率不受提離（保溫層厚度）的影響，且與被測構件的壁厚呈一定函數(shù)關系，拐點時間/斜率是良好的壁厚檢測特征值。

二、系統(tǒng)組成

   脈沖渦流檢測系統(tǒng)由工作主機、數(shù)據(jù)終端、探頭、連接線纜及輔助設施組成。其系統(tǒng)主要組成如下（見圖4）：

• 系統(tǒng)：采用分體式設計，系統(tǒng)主機和終端處理器（防爆PAD）通過藍牙連接，更便于現(xiàn)場操作。
• 主機：基于標準ISO20669-2017《鐵磁性金屬部件的脈沖渦流試驗》和國家標準GB/T 28705-2012《脈沖渦流檢測方法》自主設計開發(fā)主機系統(tǒng)，僅6.5kg，便于攜帶。
• 探頭：按管徑及保溫層厚度分為P1/P2/P3/P4四類標準探頭，其中P1和P2探頭用于裸管掃查，P3探頭用于包覆層厚度小于等于50mm的管道/設備掃查，P4探頭用于壁厚小于100mm的管道/設備掃查；四個探頭基本滿足現(xiàn)場需要；且可根據(jù)要求提供其它各類探頭（不銹鋼探頭/小徑管探頭/水下探頭等）。
• 數(shù)據(jù)處理終端：采用防爆型PAD，可持續(xù)工作8小時，安裝核心算法軟件及控制軟件，圖形化顯示掃查面積結果。
• 核心算法軟件：基于拐點時間和拐點斜率的核心算法軟件，有效提高算法精度。
• 其它配件：延長桿及萬向接頭，有效增加現(xiàn)場檢測范圍。

三、主要技術參數(shù)

表1 系統(tǒng)基本參數(shù)

表2  系統(tǒng)功能參數(shù)

表3 設備檢測精度 （單位mm）