引言

隨著工業設備向大型化、復雜化方向發展，結構健康監測和缺陷檢測技術的重要性日益凸顯。傳統的無損檢測（NDT）方法，如超聲檢測（UT）、渦流檢測（ECT）、磁粉檢測（MT）和滲透檢測（PT）等，在特定場景下存在局限性，如依賴耦合劑、僅適用于表面缺陷或難以定量評估缺陷尺寸等。

交流電磁場檢測（簡稱ACFM）技術，由英國University College London（UCL）在20世紀90年代提出，旨在克服傳統電磁檢測方法的不足，實現非接觸、高精度的裂紋檢測。該技術通過測量導體表面感應電流畸變引起的磁場變化，可同時獲取缺陷的長度和深度信息，適用于導電材料的表面及近表面缺陷檢測。近年來，ACFM在石油化工管道、船舶焊接、飛機結構、電力設備（如GIS）等領域的應用研究不斷深入，展現出廣闊的發展前景。

1. ACFM技術原理

ACFM技術基于電磁感應原理，其核心思想是在被測導體表面施加均勻的交流電流（通常頻率在1-10kHz），電流在遇到缺陷（如裂紋）時會發生畸變，從而在缺陷周圍產生可測量的磁場擾動，如圖1所示。

圖1 ACFM檢測原理示意圖

2. ACFM的系統組成

交流電磁場檢測系統組成見下圖2，實物圖見下圖3。交流電磁場檢測系統會根據被檢構件選擇激勵信號頻率及幅值，計算機根據選擇結果控制信號激勵模塊產生所需頻率的信號源，信號源經濾波器及功率放大器后，驅動纏繞在磁芯上的線圈產生穩定的激勵磁場，在工件表面產生局部的均勻感應電流。磁場傳感器作為感應元件，接收感應電流在探頭移動過程中產生的感應磁場以及經過缺陷時產生的磁場畸變， 采集到的信號經放大器、濾波器等信號處理電路，通過模數轉換輸入到計算機，計算機進行信號分析處理，將處理后的信號以圖形、圖像等形式顯示出來，如Bx信號、Bz信號的波形圖以及疊加產生的蝶形圖等，方便檢測人員觀察和分析。

圖2?交流電磁場檢測系統組成

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