1.交流電磁場檢測原理：

交流電磁場檢測（簡稱ACFM）技術(shù)工作原理是激勵線圈在工件中感應(yīng)出均勻的交變電流，感應(yīng)電流在裂紋、腐蝕等缺陷位置產(chǎn)生擾動，電場擾動從而引起空間磁場發(fā)生畸變，利用傳感器獲得空間磁場畸變信號，從而實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測與評估，檢測原理圖如下所示。

圖1 ACFM檢測原理示意圖

2.ACFM技術(shù)檢測優(yōu)勢：

相較于常規(guī)渦流、超聲及磁粉檢測，ACFM在定量檢測方面具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。不同于超聲檢測受限于近表面盲區(qū)和探頭角度，ACFM專用于表面及近表面缺陷檢測。其基于理論模型的長度計(jì)算算法，對表面及近表面裂紋的長度具有極高的測量精度。研究表明，在典型工程應(yīng)用中，其長度測量誤差可控制在±1mm以內(nèi)。

3.檢測儀器及使用探頭：

檢測設(shè)備采用國產(chǎn)LKACFM-X2型交流電磁場檢測儀，ACFM檢測儀如圖2左所示，檢測探頭為帶編碼器標(biāo)準(zhǔn)探頭，如圖2右所示，由雷莫線與儀器相連。

ACFM技術(shù)可以對導(dǎo)電材質(zhì)進(jìn)行表面及近表面檢測，檢測工件選用了非鐵磁性材質(zhì)（鋁材質(zhì)工件），工件表面刻有10mm長度刻槽，檢測工件如圖3所示，由于本次實(shí)驗(yàn)是做長度測試，因此探頭掃查方向與缺陷方向平行，即感應(yīng)電流與缺陷方向垂直，此方向檢測效果最好并能準(zhǔn)確的獲得缺陷實(shí)際長度。

圖2 ACFM-X2檢測儀（左）和帶編碼器標(biāo)準(zhǔn)探頭（右）

圖3 10mm刻槽鋁試件

4.驗(yàn)證結(jié)果：

探頭掃查方向與缺陷方向平行，缺陷整體檢測結(jié)果如圖4所示。

圖4 缺陷完整檢測結(jié)果

圖上可以明顯看到Bx信號有波谷特征，Bz信號有波峰和波谷，蝶形圖閉合成圓形。由于本次實(shí)驗(yàn)僅對缺陷長度進(jìn)行準(zhǔn)確度測試，因此僅需查看Bz信號的波谷和波峰位置即可。因?yàn)椴捎玫氖菐Ь幋a器探頭，Bz信號的波谷和波峰位置可直接通過圖上橫坐標(biāo)查看：對Bz信號進(jìn)行放大，并對信號進(jìn)行左右拖動，進(jìn)而查看波谷波峰所對應(yīng)的橫坐標(biāo)具體數(shù)值。

Bz信號的波谷和波峰對應(yīng)位置如圖5和圖6所示。

圖5 波谷對應(yīng)位置

圖6 波峰對應(yīng)位置

從上圖來看，Bz信號的波谷對應(yīng)的橫坐標(biāo)位置為39.5，波峰對應(yīng)的橫坐標(biāo)位置為49，則缺陷長度為9.5mm，而缺陷實(shí)際長度為10mm，誤差為0.5mm。缺陷長度測量的誤差范圍為±1mm，在誤差允許范圍之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)證明，通過編碼器測量長度的準(zhǔn)確度是符合要求的。

5.結(jié)論：

通過使用帶編碼器探頭來對工件進(jìn)行檢測，不僅可以對缺陷進(jìn)行定位，還可以對缺陷的長度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。