CN110988111A - 涡流阵列传感器、螺栓孔边裂纹的监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器、螺栓孔边裂纹的监测装置及涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，其中用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器包括感应线圈单元及激励线圈单元，感应线圈单元整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈排列而成，N为大于等于2的整数；激励线圈单元整体呈矩形状，激励线圈单元与感应线圈单元之间层叠设置，且通过绝缘薄膜进行相互绝缘；涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时，以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部。本发明提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

Description

涡流阵列传感器、螺栓孔边裂纹的监测装置及方法

技术领域

本发明涉及裂纹监测技术领域，特别涉及一种用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器、一种螺栓孔边裂纹的监测装置以及一种采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法。

背景技术

传统的机械连接方式通常包括螺栓连接结构，螺栓连接结构因其具有可靠性高、承载能力强、便于拆装等优点而被广泛应用于各领域，如应用于飞行器领域，在飞行器领域中，螺栓连接结构有效保证了飞行器的飞行安全。然而，螺栓连接结构由于具有复杂的载荷形式及孔边应力集中等特点，使得其使用时间长久后易产生松动或者孔边裂纹而导致螺栓连接结构失效。因此，有必要发展监测螺栓连接结构的相关无损检测方法和结构健康监测方法。

相关技术中，监测螺栓连接结构的技术包括真空比较监测法、智能涂层监测法、超声导波法、机电阻抗法、涡流法等。真空比较监测法和智能涂层法虽然监测原理简单，实用可靠，但是只能监测表面和亚表面的损伤，不能监测沿螺孔深度方向的损伤；超声导波法由于具有多模式效应，使得其由孔边界本身造成的散射、模式转换等使得信号处理十分困难；机电阻抗法对损伤参数进行定量描述时，需要建立含有损伤参数的物理模型，否则只能对损伤程度进行综合描述；而涡流检测法具有速度快、成本低、无需接触试件等优点。

涡流检测法基于电磁感应原理，将探头置于试件表面，由激励线圈产生交变磁场，当结构表面或者亚表面出现损伤时，感应线圈的输出值(通常为阻抗、电压或者电流)会发生变化。为解决传统检测方法不能够监测沿螺栓孔壁深度方向的裂纹扩展问题，斯坦福大学的Rakow和Chang发展了一种粘贴在螺栓螺杆周围的涡流传感器，其用于监测孔壁裂纹扩展，然而，其缺陷在于，无法定量识别裂纹的径向扩展和轴向扩展。

发明内容

本申请是基于发明人对以下问题的认识和不断研究而做出的：

相关技术中提出的涡流检测法，在监测孔壁裂纹扩展时，无法定量识别裂纹的径向扩展和轴向扩展，而本申请的发明人先后研发了一维平面涡流传感器和二维平面涡流传感器，一维平面涡流传感器由沿轴向分布的矩形线圈组成，二维平面涡流传感器是指其感应线圈由沿轴向和周向分布的矩形涡流线圈组成，二维平面涡流传感器解决了一维平面涡流传感器不能监测裂纹周向位置的特点。然而，由于二维平面涡流传感器的线圈形状为矩形涡流线圈，只能通过相应线圈输出值有无发生变化来判断裂纹的周向位置范围，不能得到准确的裂纹周向位置。

本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，可以在螺杆有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

本发明的第二个目的在于提出一种螺栓孔边裂纹的监测装置。

本发明的第三个目的在于提出一种采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，包括：感应线圈单元，所述感应线圈单元整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈排列而成，其中，N为大于等于2的整数；激励线圈单元，所述激励线圈单元整体呈矩形状，所述激励线圈单元与所述感应线圈单元之间层叠设置，且通过绝缘薄膜进行相互绝缘；其中，所述涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时，以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，所述感应线圈单元靠近所述待检测件设置，所述激励线圈单元靠近所述螺杆设置。

根据本发明实施例的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，通过设置感应线圈单元整体呈平行四边形状，并且感应线圈单元沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈排列而成，同时设置激励线圈单元整体呈矩形状，并且激励线圈单元与感应线圈单元之间层叠设置，相互配合，这样监测螺栓孔边裂纹时以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，可以在螺杆有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

另外，根据本发明上述实施例提出的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述等腰三角形状的感应线圈沿顺时针方向由外向内绕制在所述绝缘薄膜的正面后，从三角形中心穿孔至所述绝缘薄膜的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在所述绝缘薄膜的反面。

进一步地，所述激励线圈单元的线圈沿顺时针方向由外向内绕制在所述绝缘薄膜的正面后，从矩形中心穿孔至所述绝缘薄膜的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在所述绝缘薄膜的反面。

进一步地，绕制在所述绝缘薄膜上的感应线圈和激励线圈单元首尾拼接成圆柱状，以便所述涡流阵列传感器适于安装在螺栓孔内。

进一步地，所述绝缘薄膜为聚酰亚胺薄膜。

进一步地，沿周向的2N个等腰三角形状的感应线圈等边相邻，同一周向位置上沿轴向至少有两个三角形线圈。

进一步地，所述螺杆与待检测件的连接部具有导电性。

进一步地，沿轴向从上向下依次设置第一至第五层绝缘薄膜，第一层绝缘薄膜与第二层绝缘薄膜之间以及第二层绝缘薄膜与第三层绝缘薄膜之间设置所述感应线圈单元，第三层绝缘薄膜与第四层绝缘薄膜之间以及第四层绝缘薄膜与第五层绝缘薄膜之间设置所述激励线圈单元。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种螺栓孔边裂纹的监测装置，包括上述用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，所述涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，所述感应线圈单元靠近所述待检测件设置，所述激励线圈单元靠近所述螺杆设置；高频交变信号源，所述高频交变信号源与所述激励线圈单元相连，所述高频交变信号源发送交变信号给所述激励线圈单元；切换开关转换器和数据采集器，所述切换开关转换器的输入端分别与所述感应线圈单元中的每个感应线圈相连，所述切换开关转换器的输出端与所述数据采集器相连，所述切换开关转换器用于切换每个感应线圈输出感应电压给所述数据采集器，所述数据采集器根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

根据本发明实施例的螺栓孔边裂纹的监测装置，通过设置上述涡流阵列传感器，且涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，感应线圈单元靠近待检测件设置，激励线圈单元靠近螺杆设置，这样通过高频交变信号源发送交变信号给激励线圈单元，并通过切换开关转换器切换每个感应线圈输出感应电压给数据采集器，数据采集器根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况，可以在螺杆有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，包括以下步骤：向所述激励线圈单元施加交变信号以使所述激励线圈单元进行工作；依次切换所述感应线圈单元中的每个感应线圈输出感应电压；根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

根据本发明实施例的采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，首先向激励线圈单元施加交变信号以使激励线圈单元进行工作，接着依次切换感应线圈单元中的每个感应线圈输出感应电压，最后根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况，由于感应线圈单元整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈排列而成，这样采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，可以在螺杆有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的涡流阵列传感器的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的感应线圈正面及背面的电路走线图；

图3为根据本发明一个实施例的感应线圈单元正面及背面的电路走线图；

图4为根据本发明一个实施例的激励线圈单元正面及背面的电路走线图；

图5为根据本发明一个实施例的绝缘薄膜与感应线圈及激励线圈的分布图；

图6为根据本发明一个实施例的螺栓孔边裂纹的监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为根据本发明一个实施例的涡流阵列传感器的结构示意图，如图1所示，该涡流阵列传感器包括感应线圈单元1及激励线圈单元2。

其中，如图2和图3所示，感应线圈单元1整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈11排列而成，其中，N为大于等于2的整数。如图4所示，激励线圈单元2整体呈矩形状，激励线圈单元2与感应线圈单元1之间层叠设置，且通过绝缘薄膜3进行相互绝缘。涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时，以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，感应线圈单元1靠近待检测件5设置，激励线圈单元2靠近螺杆4设置。感应线圈单元1靠近待检测件5设置以使感应线圈单元1接近待检测件5的螺栓孔，以便于测试该螺栓孔边裂纹。

本发明的实施例中，通过设置感应线圈单元1整体呈平行四边形状，并且感应线圈单元1沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈11排列而成，同时设置激励线圈单元2整体呈矩形状，并且激励线圈单元2与感应线圈单元1之间层叠设置，相互配合，这样监测螺栓孔边裂纹时以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，可以在螺杆4有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

作为一种示例，等腰三角形状的感应线圈11沿顺时针方向由外向内绕制在绝缘薄膜3的正面后，从三角形中心穿孔32至绝缘薄膜3的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在绝缘薄膜3的反面。也就是说，如图2和图3所示，感应线圈11先在正面绝缘薄膜31上沿顺时针方向由外向内绕制至中心穿孔32，接着再从中心穿孔32沿逆时针方向由内向外绕制在反面绝缘薄膜33上，最后从反面绝缘薄膜33的边缘引出。

作为一种示例，激励线圈单元2的线圈沿顺时针方向由外向内绕制在绝缘薄膜3的正面后，从矩形中心穿孔32至绝缘薄膜3的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在绝缘薄膜3的反面。也就是说，如图4所示，激励线圈单元2的线圈先在正面绝缘薄膜31上沿顺时针方向由外向内绕制至中心穿孔32，接着再从中心穿孔32沿逆时针方向由内向外绕制在反面绝缘薄膜33上，最后从反面绝缘薄膜33的边缘引出。

作为一个具体实施例，绕制在绝缘薄膜3上的感应线圈11和激励线圈单元2首尾拼接成圆柱状，以便涡流阵列传感器适于安装在螺栓孔内，方便监测螺栓孔内壁裂纹。

作为一个实施例，绝缘薄膜3可以为具有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能的聚酰亚胺薄膜。

在一些示例中，沿周向的2N个等腰三角形状的感应线圈11等边相邻，同一周向位置上沿轴向至少有两个三角形线圈。等边相邻的2N个等腰三角形状的感应线圈11紧密排布，感应线圈11的具体个数可根据所需轴向、周向精度需求而定。

作为一个具体实施例，螺杆4与待检测件5的连接部具有导电性。

作为一种示例，如图5所示，沿轴向从上向下依次设置第一至第五层绝缘薄膜3，第一层绝缘薄膜3与第二层绝缘薄膜3之间以及第二层绝缘薄膜3与第三层绝缘薄膜3之间设置感应线圈单元1，第三层绝缘薄膜3与第四层绝缘薄膜3之间以及第四层绝缘薄膜3与第五层绝缘薄膜3之间设置激励线圈单元2。第一层绝缘薄膜3至第三层绝缘薄膜3之间的感应线圈单元1靠近待检测件5设置，第三层绝缘薄膜3至第五层绝缘薄膜3之间的激励线圈单元2靠近螺杆4设置。

综上所述，根据本发明涡流阵列传感器，其包括感应线圈单元1及激励线圈单元2，感应线圈单元1整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈11排列而成，其中，N为大于等于2的整数。激励线圈单元2整体呈矩形状，激励线圈单元2与感应线圈单元1之间层叠设置，且通过绝缘薄膜3进行相互绝缘。涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时，以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，感应线圈单元1靠近待检测件5设置，激励线圈单元2靠近螺杆4设置。通过设置感应线圈单元1整体呈平行四边形状，并且感应线圈单元1沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈11排列而成，同时设置激励线圈单元2整体呈矩形状，并且激励线圈单元2与感应线圈单元1之间层叠设置，相互配合，这样监测螺栓孔边裂纹时以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，可以在螺杆4有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

此外，如图6所示，本发明实施例还提出了一种螺栓孔边裂纹的监测装置，包括涡流阵列传感器、高频交变信号源6、切换开关转换器7和数据采集器8，涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，感应线圈单元1靠近待检测件5设置，激励线圈单元2靠近螺杆4设置；高频交变信号源6与激励线圈单元2相连，高频交变信号源6发送交变信号给激励线圈单元2；切换开关转换器7的输入端分别与感应线圈单元1中的每个感应线圈11相连，切换开关转换器7的输出端与数据采集器8相连，切换开关转换器7用于切换每个感应线圈11输出感应电压给数据采集器8，数据采集器8根据每个感应线圈11输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

根据本发明实施例的螺栓孔边裂纹的监测装置，通过设置上述涡流阵列传感器，且涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，感应线圈单元1靠近待检测件5设置，激励线圈单元2靠近螺杆4设置，这样通过高频交变信号源发送交变信号给激励线圈单元2，并通过切换开关转换器7切换每个感应线圈11输出感应电压给数据采集器8，数据采集器8根据每个感应线圈11输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况，可以在螺杆4有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。其中，数据采集器8可以为示波器，示波器方便辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

另外，本发明实施例还提出了一种采用上述的涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，包括以下步骤：向激励线圈单元2施加交变信号以使激励线圈单元2进行工作；依次切换感应线圈单元1中的每个感应线圈11输出感应电压；根据每个感应线圈11输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

根据本发明实施例的采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，首先向激励线圈单元2施加交变信号以使激励线圈单元2进行工作，接着依次切换感应线圈单元1中的每个感应线圈11输出感应电压，最后根据每个感应线圈11输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况，由于感应线圈单元1整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈11排列而成，这样采用涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆4与待检测件5的连接部，可以在螺杆4有限轴向宽度内增加线圈数量，从而提高了识别螺栓孔边裂纹轴向扩展的精度、提高了辨别螺栓孔边裂纹周向位置的精度及识别螺栓孔边裂纹扩展的径向情况。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，包括：

感应线圈单元，所述感应线圈单元整体呈平行四边形状，且沿周向由2N个等腰三角形状的感应线圈排列而成，其中，N为大于等于2的整数；

激励线圈单元，所述激励线圈单元整体呈矩形状，所述激励线圈单元与所述感应线圈单元之间层叠设置，且通过绝缘薄膜进行相互绝缘；

其中，所述涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹时，以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，所述感应线圈单元靠近所述待检测件设置，所述激励线圈单元靠近所述螺杆设置。

2.如权利要求1所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，所述等腰三角形状的感应线圈沿顺时针方向由外向内绕制在所述绝缘薄膜的正面后，从三角形中心穿孔至所述绝缘薄膜的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在所述绝缘薄膜的反面。

3.如权利要求1所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，所述激励线圈单元的线圈沿顺时针方向由外向内绕制在所述绝缘薄膜的正面后，从矩形中心穿孔至所述绝缘薄膜的反面，并沿逆时针方向由内向外绕制在所述绝缘薄膜的反面。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，绕制在所述绝缘薄膜上的感应线圈和激励线圈单元首尾拼接成圆柱状，以便所述涡流阵列传感器适于安装在螺栓孔内。

5.如权利要求4所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，所述绝缘薄膜为聚酰亚胺薄膜。

6.如权利要求1所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，沿周向的2N个等腰三角形状的感应线圈等边相邻，同一周向位置上沿轴向至少有两个三角形线圈。

7.如权利要求1所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，所述螺杆与待检测件的连接部具有导电性。

8.如权利要求1所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，其特征在于，沿轴向从上向下依次设置第一至第五层绝缘薄膜，第一层绝缘薄膜与第二层绝缘薄膜之间以及第二层绝缘薄膜与第三层绝缘薄膜之间设置所述感应线圈单元，第三层绝缘薄膜与第四层绝缘薄膜之间以及第四层绝缘薄膜与第五层绝缘薄膜之间设置所述激励线圈单元。

9.一种螺栓孔边裂纹的监测装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的用于监测螺栓孔边裂纹的涡流阵列传感器，所述涡流阵列传感器以线圈长边方向为周向卷绕在螺杆与待检测件的连接部，所述感应线圈单元靠近所述待检测件设置，所述激励线圈单元靠近所述螺杆设置；

高频交变信号源，所述高频交变信号源与所述激励线圈单元相连，所述高频交变信号源发送交变信号给所述激励线圈单元；

切换开关转换器和数据采集器，所述切换开关转换器的输入端分别与所述感应线圈单元中的每个感应线圈相连，所述切换开关转换器的输出端与所述数据采集器相连，所述切换开关转换器用于切换每个感应线圈输出感应电压给所述数据采集器，所述数据采集器根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

10.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的涡流阵列传感器监测螺栓孔边裂纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

向所述激励线圈单元施加交变信号以使所述激励线圈单元进行工作；

依次切换所述感应线圈单元中的每个感应线圈输出感应电压；

根据每个感应线圈输出的感应电压辨别螺栓孔边裂纹的周向位置和径向扩展情况。

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