随着碳纤维复合材料(carbonfiber-reinforcedplastics,简称CFRP)在各大工程领域中得到广泛的应用,利用无损检测技术来提前发现其在生产制造和使用过程中产生的各种缺陷,对保证生产生活中的安全和促进CFRP的应用发展,具有非常重要的作用。目前,针对CFRP的无损检测方法主要有六种,但因各个方法的检测方式和有效检测内容的不同,每种方法又各有其优缺点和适用领域。其中,传统的涡流无损检测法(eddycurrenttesting,简称ECT)由于其技术相对成熟,且具有非接触式检测、无需任何辅助介质、易实现快速自动化检测和成本低廉等特点,正逐渐成为CFRP无损检测技术研究的热点。本文针对目前常用的管式涡流检测线圈均需要定制加工,制造成本高,且各线圈参数差异大的缺点,探讨了一种利用印刷电路板(printedcircuitboard,简称PCB)工艺制造的平面矩形螺线线圈来进行CFRP涡流无损检测的新技术。本文的研究内容主要包括四个方面:第一个方面,针对现有平面矩形螺线线圈阻抗计算复杂耗时的问题,在前人研究的基础上,提出了一种新的涡流线圈阻抗描述法——顶点位形法。利用顶点位形法,实现了对任意复杂的平面正交线圈(包括平面矩形螺线线圈)阻抗的快速建模。第二个方面,借助顶点位形法的阻抗新模型,本文研究了平面矩形螺线线圈的ECT特性,设计制作了一款基于PCB单平面矩形螺线线圈的ECT探头。同时,构建了相应的ECT平台,并开展了对多种CFRP材料板的扫查检测研究。结果表明,所设计的ECT探头对CFRP上的割痕和冲击两种缺陷具有良好的检测能力。第三个方面,在所提平面矩形螺线线圈阻抗模型的基础上,又进一步推导了空间中任意位置的两个平面矩形螺线线圈之间的互感模型。第四个方面,借助所提的新互感模型,设计了一款T-R(transmitter-receiver)模式的新型双平面矩形螺线线圈探头。利用该T-R探头,又分别对多种CFRP试样上的多类缺陷进行了扫查研究。结果表明,该T-R探头不仅对CFRP上割痕、纤维弯曲、纤维缺失和异常分布等缺陷具有良好的检测能力,且还具有良好的纤维走向检测能力。本研究是利用PCB平面螺线线圈对CFRP进行ECT检测的有效尝试,不但丰富了 CFRP电磁无损检测的相关研究,还可为进一步实现大规模PCB制造的ECT阵列扫查提供研究基础和条件。