一、脈沖渦流檢測技術(shù)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(guān)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(hù)層和保溫層而誘發(fā)被檢構(gòu)件表面產(chǎn)生渦流，所誘發(fā)的渦流會從上表面向下表面擴(kuò)散。同時，在渦流擴(kuò)散過程中又會產(chǎn)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(yīng)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(yīng)電壓。二次磁場感應(yīng)的電壓包含了被測構(gòu)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(yán)重程度。圖1左圖為脈沖渦流檢測技術(shù)的基本原理示意圖。

脈沖渦流檢測技術(shù)的核心點(diǎn)是要找到與壁厚相關(guān)的特征值，脈沖渦流信號在被測構(gòu)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(guān)，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(guān)系；晚期信號衰減較快，符合指數(shù)函數(shù)關(guān)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(diǎn)，壁厚越薄，拐點(diǎn)出現(xiàn)越早，反之則拐點(diǎn)出現(xiàn)越晚，因此，可以利用拐點(diǎn)出現(xiàn)的時間（拐點(diǎn)時間）或拐點(diǎn)后的斜率來表征壁厚情況。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，拐點(diǎn)時間和拐點(diǎn)斜率不受提離（保溫層厚度）的影響，且與被測構(gòu)件的壁厚呈一定函數(shù)關(guān)系，拐點(diǎn)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(jī)、數(shù)據(jù)終端、探頭、連接線纜及輔助設(shè)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(shè)計(jì)，系統(tǒng)主機(jī)和終端處理器（防爆PAD）通過藍(lán)牙連接，更便于現(xiàn)場操作。
• 主機(jī)：基于標(biāo)準(zhǔn)ISO20669-2017《鐵磁性金屬部件的脈沖渦流試驗(yàn)》和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28705-2012《脈沖渦流檢測方法》自主設(shè)計(jì)開發(fā)主機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)備掃查，P4探頭用于壁厚小于100mm的管道/設(shè)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(jié)果。
• 核心算法軟件：基于拐點(diǎn)時間和拐點(diǎn)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(shù)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(shè)備檢測精度 （單位mm）