在机械众多行业中,对重要零部件都会进行表面硬化处理,由此来提高零部件的质量及寿命。表面硬化层深度是评判工件表面质量好坏的重要指标,所以测量工件表面硬化层深度尤为重要。目前,对零件表面硬化层深度的检测方法分为破坏性测量和非破坏性测量。其中,破坏性测量需要破坏零件,检测效率低,且属于抽样检测;非破坏性测量属于无损检测,测量方法有超声波法、磁矫顽力法、巴克豪森效应法、涡流法等。涡流法具有其他无损检测方法没有的优点,如检测速度快,灵敏度高,成本低,易于后期处理等。目前使用涡流法测量淬火零件表面硬化层深度的研究方向主要在传统单频涡流,而在脉冲涡流方面的研究较少。传统涡流检测会受到涡流趋肤效应的影响,并且无法在频域内进行分析。而脉冲涡流检测不仅可以克服趋肤效应的影响,而且激励信号功率更大。此外,脉冲涡流检测还包含丰富的频谱信号,能够同时检测表层和内部的变化。因此,本文利用脉冲涡流对淬火表面硬化层深度的无损检测进行了研究。主要研究内容如下:首先,在总结了国内外脉冲涡流检测技术的发展和表面硬化层深度检测方法的基础上,提出了以淬火零件表面硬化层与芯部组织电磁特性不同为基础的硬化层深度脉冲涡流无损检测,阐述了脉冲涡流无损检测的基本原理。同时,根据淬火零件电磁特性的变化建立了脉冲涡流无损检测的三层理论解析模型,并逐步求解了该模型的时域响应信号解析解,分析了模型中各部分参数对于时域响应信号的影响。然后,在理论解析模型的基础上,建立了不同硬化层深度脉冲涡流检测仿真模型,仿真验证了理论解析模型的正确性。对仿真结果进行了分析,提出了在频域内以涡流趋肤深度为原理的频域差分信号过零点频率作为特征量检测硬化层深度的方法,并将该方法与传统的以时域差分信号为特征量的方法进行了比较,得出了本文提出的方法的优势。最后,在仿真模型的基础上,搭建了脉冲涡流无损检测试验平台。该试验平台的搭建包含硬件和软件两个部分,前者主要包括硬件设备的选择,以及激励和检测线圈的设计;后者主要包括信号的采集和后处理。利用该试验平台,对不同硬化层深度的感应淬火零件进行了检测,得到了相应的试验结果,将试验结果与仿真结果进行比较,验证了仿真模型中所提出的新特征量的可行性,并得出了相关结论。