探头线圈是由激励线圈和测量线圈组成的变压器耦合式互感电路，两个线圈以一个磁芯为核心采用紧密耦合方式绕制，其中激励线圈和测量线圈的匝数比为3：1，而被测试件金属块相当于很多个匝数为1的线圈重叠而成。正弦波振荡器提供激励信号，其输出端直接与激励线圈相连，激励线圈用作高频正弦信号激励源，通以高频正弦信号就会产生交变磁场（一次磁场）。测量线圈用来检测通过其中的磁通量变化，以此来确定试件表面缺陷引起的磁场变化。一次磁场通过测量线圈时会在其中产生交变的感生电动势，而且还会在金属块中感生出交变的涡流，该涡流同样也会在周围空间形成交变磁场（二次磁场）并在测量线圈中产生感应电动势。因此通过测量线圈的磁场是由激励磁场和涡流磁场迭加得到的合成磁场。当探头在被测试件表面上（或一定距离处）划过时，由于被测试件和探头都具有高磁导率，磁通主要集中在探头和被测试件接触点的主磁路内；忽略漏磁通时，可认为主磁路内处处都有相同的磁通。假定激励信号振幅不变，探头线圈和金属块之间的距离也保持恒定，则涡流及涡流磁场的强度与分布就由金属块的材质决定，即合成磁场受金属块的电导率、磁导率、裂纹等因素的影响。
探头和被测试件的磁导率都远大于空气的磁导率，故被测试件表面没有缺陷（气隙）时，则可认为磁路中的磁感应强度均匀分布、处处不变（因磁路各处材质均匀、磁场强度不变）；当被检测材料表面有缺陷或裂纹存在时，探头接触到的气隙发生变化，磁路的磁导率不再处处均匀，此时磁路内的磁导率变小，而磁场强度不变，则磁感应强度变小、通过此磁路及测量线圈的磁通量变小，进而影响测量线圈的电特性。根据互感原理，在其它参数并未发生变化的情况下，会使测量线圈的感应电动势幅值变小；同理，探头在运动过程中由气隙再返回原来状况的过程中，通过磁路的磁通量又会恢复变大，测量线圈的感应电动势幅值也就会相应变大。因此，只要检验出代表磁通量发生变化的电特性参数（电动势），就能间接取得金属块的裂纹及分布等相关信息，这正是利用涡流方法对金属进行探伤检测的基本原理。
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