● 摘要
阵列检测技术采用多探头、多通道检测，有效解决了在大面积表面上进行无损检测时工作量大、效率低的问题。漏磁检测成像技术是通过漏磁检测实现缺陷可视化的技术，能够克服传统电磁无损检测无法获得缺陷形状的不足，因此漏磁检测成像技术近些年来得到了工业界的关注，阵列无损检测技术是近些年来无损检测技术发展的重要方向之一。将阵列漏磁检测技术应用于无损检测成像技术中，实现阵列漏磁检测成像，可以汲取两者的优点，快速、高效地实现缺陷的图像化。
本文以阵列漏磁探头扫描成像技术为研究对象，应用漏磁检测原理，采用电磁场有限元仿真的方法设计了探头单元，根据探头单元设计了阵列漏磁探头，在此基础上研制了基于霍尔传感器的阵列漏磁探头扫描检测成像系统。
本文的主要工作如下：
1. 设计了阵列漏磁探头的探头单元结构，该探头单元由永磁体励磁装置、支撑结构和霍尔传感器组成。通过有限元仿真确定了探头单元的尺寸，尺寸参数要求在满足检测要求的前提下，探头检测模块的尺寸尽可能的小，以提高阵列探头的分辨率。在此基础上设计了阵列漏磁探头的结构尺寸，阵列探头与光电编码器固定装配在一起，以便于扫描检测时确定其位置信息。仿真研究了被测试件电磁参数和提离高度对探头单元漏磁检测磁场的影响，分析了所设计探头单元的检测性能。
2. 设计了阵列漏磁探头扫描检测成像系统的硬件电路，检测信号回路，以及阵列探头位置检测装置。检测信号回路实现检测信号的放大、滤波与采集，阵列探头位置采用编码器用于探头的扫描定位。
3. 设计了阵列漏磁检测成像系统的软件，包括数据采集卡软件和个人计算机成像软件。数据采集卡软件程序，实现检测信号A/D转换与数字滤波，以及探头位置信息采集。计算机成像软件用于实现检测数据的成像和图像处理。