无损检测(Nondestructive Testing,NDT)是工业检测领域的重要分支,象征着一个国家的工业发展水平,主要用来检测材料、零件和设备等表面与内部的缺陷或损伤。其中电磁涡流检测法相比于其他的无损检测技术,具有体积小、非接触、不需耦合剂、对检测材料无影响等优势而得到迅速地发展和广泛的应用。近些年来,随着新型复合材料的不断涌现,电磁涡流检测技术的检测对象已经从传统的金属导电材料向弱导电性复合材料发展,从而出现了高频电磁涡流检测技术。国内外的研究与实验表明,应用高频电磁涡流检测技术,结合先进的算法与图像处理,可以对导电性较差的材料甚至是绝缘体进行一定程度的参数表征,这说明利用高频电磁涡流检测技术对弱导电性复合材料进行损伤检测是可行的。本课题研发了一套高频电磁涡流检测系统(以下简称高频涡流检测系统),实现对弱导电性平面高分子复合材料的裂纹、分层、纤维断裂等损伤形式的检测,检测结果通过上位机进行图像化显示,工作频率为10k Hz到30MHz,根据检测对象可灵活调节其工作频率。系统采用嵌入式芯片控制,检测过程全自动化,检测精度高,检测结果直观易懂。本课题具体的研究内容如下:第一,根据检测对象的弱导电性特点,列出高频涡流检测系统的功能参数要求,提出系统的整体设计方案。设计了系统的下位机硬件电路,分为电源管理电路、功率放大电路、锁相放大电路、STM32主控电路、正弦信号发生电路、AD采集以及USB通信电路,并给出各部分电路具体的设计过程与调试结果。第二,编写了高频涡流检测系统的软件部分,主要包括基于Lab VIEW的上位机软件和基于C语言的下位机软件。上位机的功能为控制位移平台的运动和下位机的采集工作,并对检测结果实时保存与显示;而下位机负责接收上位机发来的指令并执行相应的操作等。本文给出了各部分软件的编程要点和主要的程序语句。第三,通过各类扫描试验验证高频涡流检测系统的性能。用集成后的检测系统检测了高分子复合材料的常见损伤,如表面裂纹、内部分层以及纤维分布等,得到的检测图像验证了系统的预期性能,证明了高频涡流检测系统对弱导电性材料进行损伤检测的可行性。并提出了系统设计的技术要点、进一步改进措施与发展方向。