铁磁材料大量的运用于高铁轨道、油气运输管道、航空发动机以及核工业反应炉等重要构件的制造中。在服役过程中,由于长期遭受外在负载的压力、冲击,以及外界环境因素的变化,如温度、湿度、腐蚀和酸性的影响,会诱发这些部件不同程度的失效和损伤。损伤加剧会造成列车脱轨、管道爆炸、飞机失事以及核泄漏等灾难性安全事故。因此,亟待定期检测和定量评估缺损程度并做出相应的决策进行维修和保护,确保安全,可持续的发展。电涡流检测因其检测速度快、检出率高、无需与试件接触等优点,是电磁检测中使用最广泛的一种检测手段。同时,因涡流激励信号和激励检测线圈结构的改变也随之发展了多种涡流检测方法,如单频涡流、多频涡流、脉冲涡流、柔性阵列涡流以及远场涡流。本文以远场涡流检测为基础,研究了铁磁构件的物理特性及检测信号特征。主要研究内容分为以下三个部分:(1)基于电磁感应定律和电磁屏蔽理论,将主要存在于管道中的远场涡流检测技术拓展到铁磁平板上,目的在于提高深层缺陷的检测能力,并从原理和解析角度进行诠释;(2)根据远场涡流在平板上的实现方式和二次能量穿透机理,利用COMSOL Multiphysics频域分析进行远场涡流传感架构的数值仿真计算和参数优化,包括材料属性设置、线圈高度、匝数、屏蔽结构、屏蔽材料的研究以及缺陷仿真。仿真参数的确定在于优化远场涡流特征包括间接耦合能量的二次穿透、对数幅值拐点、相位节点,进而研究时域特征信息,包括单频时域特征和脉冲激励时域特征;(3)根据仿真分析,提出远场涡流传感模型,进行加工和搭建实验平台,包括激励和检测线圈的绕制、屏蔽结构的机械加工、被测铁磁材料的缺陷加工、硬件模拟电路搭建(功率放大、信号放大、低通滤波、数据采集)。依托组建的实验平台,开展测试,并验证不同缺陷角度、深度、宽度下的物理特征。本论文完成了铁磁性平板远场涡流传感架构的设计,并通过仿真实验验证了该架构具有检出铁磁平板表面8mm深度下,最小尺寸在20*2*2mm的缺陷的能力。