ACFM的前身——ACPD技术

ACFM（Alternating Current Field Measurement，交流电磁场检测）技术是一种电磁无损检测方法。

其原理基于电磁感应：通过激励单元（通常为激励线圈）在金属构件表面感应出均匀的感应电流。当电流流经缺陷区域时，会从缺陷两侧和底部绕过，导致周围磁场发生畸变。通过测量单元捕捉不同方向的磁感应强度分量，即可识别和评估缺陷，如图1所示。

图1 ACFM检测原理图

ACFM技术早在20世纪90年代就已问世，并逐步在国外得到应用。而其前身，则是ACPD（Alternating Current Potential Drop，交变电压降）技术。

ACPD技术的原理并非基于电磁感应，而是利用交流电的趋肤效应。最简单的ACPD检测系统由两根探针构成。检测时，需先打磨待测区域，然后在区域两侧分别放置探针，并施加不同电压的交流电。此时，探针、仪器与检测区域共同构成闭合回路，电流从高电势探针流向低电势探针。由于趋肤效应，若检测区域无缺陷，电流流经的路径长度即为两探针之间的距离；若存在表面开口缺陷，电流路径将增加约两倍的缺陷深度。路径长度的变化可通过两探针间的电压变化来表征，并由仪器记录，见图2。

图2 ACPD检测原理图

然而，ACPD技术存在较大局限性，限制了其在实际工程中的推广。首先，其原理要求探针必须与工件直接接触，因此检测区域需打磨至金属本色。其次，双探针布置具有方向性，容易导致漏检。虽可采用多组探针以改善该问题，但随之而来的是更大的打磨面积和更复杂的数据处理。

目前，ACPD技术仍有一定应用，例如常见的裂纹测深仪（图3）便基于该原理。这类仪器体积较小，通常配备两组或三组探针，用于测量已知缺陷的深度。使用单组探针时，测量结果相对误差较大。

图3裂纹测深仪