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板类结构金属零部件（如飞机舱门、钣金壳体）在制造、服役过程中，不可避免地出现表面裂纹等缺陷。常规涡流检测技术具有很好的表面裂纹检测能力，已在航天器构件、机械加工产品的无损检测中得到广泛应用。但常规涡流受限于集肤效应限制，检测深度有限;利用常规涡流阻抗参数对裂纹深度进行定征时，需对标准缺陷试块进行标定和校准。 针对金属板类结构深度定量检测问题，本文基于双向涡流技术和一发一收模式进行涡流检测，分析出多种对裂纹深度敏感的涡流阻抗参数，并重点研究双向涡流场对裂纹深度的定量检测方法。从模型分析、有限元仿真和实验测试等方面，分析了不同深度裂纹对双向涡流场的影响规律，以及检测涡流信号相位差-频率特征与裂纹深度的关系。主要的研究内容包括: (1)裂纹深度的涡流定量表征参数研究。采用绕制于柱状铁氧体磁芯的两个串接或反接线圈作为涡流激励线圈，绕制于柱状铁氧体磁芯底部的单一线圈检测试件表面涡流场变化，提取出包括阻抗幅值、相角、谐振频率等参数对裂纹深度进行表征。有限元仿真分析验证了上述实验结果，并依据仿真结果改进了基于双向涡流检测信号相位差-频率特征曲线的裂纹深度定量检测方法。 (2)双向涡流场分布及其对裂纹深度检测灵敏度的影响因素分析。采用有限元仿真方法，研究了反接励磁线圈在试件内部形成的双向涡流场分布规律，探究了励磁频率、线圈参数对双向涡流场“零点”位置、表面涡流密度等的影响，优化出对裂纹深度具有最佳检测灵敏度的传感器结构及工作参数。 (3)裂纹深度的双向涡流定量检测试验研究。制作具有优化参数的涡流传感器，利用双向涡流场检测方法对不同深度的裂纹进行检测，通过分析检测信号相位差-频率特征曲线的拐点频率，结合预先得到的双向涡流场零点位置与频率的关系曲线，可以实现裂纹深度的定量表征。