脉冲涡流检测方法由于设备简单易于操作，已经应用在生产生活中的各种检测方面。传统圆柱型探头检测由于测量的是检测区域磁场信号的平均值，在各向异性金属材料检测方面存在一定限制，而矩形探头能够很好的消除边缘效应，对各向异性金属材料的电导率检测优势明显，具有很高的研究价值。本课题对脉冲涡流矩形探头的检测机理进行了有限元仿真与实验验证，并对应力检测进行了初步研究，主要包括以下几个方面：1）脉冲涡流矩形探头的方向特性研究。采用大型电磁学仿真软件COMSOL，对矩形探头两种不同放置方式的三维方向的检测灵敏度进行对比，得出了矩形探头的方向特性与放置方式和检测方向都有关，并且随着尺寸参数的变化，不同方向的检测灵敏度有所改变；2）脉冲涡流矩形探头的尺寸参数优化研究。以方向特性为基础，分析两种放置方式的探头长宽高尺寸的最佳值。采用单因素轮换法，固定两个尺寸改变一个尺寸，以灵敏度和线性度为参考仿真得出了矩形探头的最佳尺寸；3）脉冲涡流检测系统设计及探头优化实验。构建了具有信号发生模块、功率放大模块、信号放大模块和数据采集模块等脉冲涡流矩形探头无损检测系统。并对仿真优化结果进行了实验验证，理论和实验结果一致，证明了脉冲涡流矩形探头优化方法的有效性；4）脉冲涡流矩形探头应力检测实验。根据探头优化实验结果，采用最佳探头对铝合金进行了拉伸实验检测，实验结果表明：脉冲涡流检测信号与被测试样应力之间存在线性关系，可以通过涡流检测信号评估材料的应力状态，证实了新型脉冲涡流矩形传感器的有效性和实用性。