ACFM技术不用编码器如何测量缺陷长度

1.交流电磁场检测原理：

交流电磁场检测（简称ACFM）技术工作原理是激励线圈在工件中感应出均匀的交变电流，感应电流在裂纹、腐蚀等缺陷位置产生扰动，电场扰动从而引起空间磁场发生畸变，利用传感器获得空间磁场畸变信号，从而实现缺陷的检测与评估，检测原理图如下所示。

图1 ACFM检测原理示意图

2.ACFM技术检测优势：

相较于常规涡流、超声及磁粉检测，ACFM在定量检测方面具有显著的技术优势.不同于超声检测受限于近表面盲区和探头角度，ACFM专用于表面及近表面缺陷检测。其基于理论模型的长度计算算法，对表面及近表面裂纹的长度具有极高的测量精度。上次实验表明，通过用编码器对长度进行测量，其长度测量误差为0.5mm，在误差±1mm以内。

由于编码器不能在所有情况下都适用，在实验室和现场检测时，通常会遇到无法使用编码器或者没有编码器的情况，这种情况就需要人工进行缺陷长度测量及定位，下述内容即对手动标记缺陷长度进行阐述。

3.检测仪器及使用探头：

检测设备采用国产LKACFM-X2型交流电磁场检测仪，ACFM检测仪如图2左侧所示，检测探头为常规标准探头，没有搭配编码器，如图2右侧所示，由雷莫线与仪器相连。

本次实验同样选用带有编码器进行长度测量时的试件，即带有10mm刻槽的铝材质工件，检测工件如图3所示，扫查方向与带编码器时所选方向相同，即探头扫查方向与缺陷方向平行，以能准确测量缺陷实际长度。

图2 ACFM-X2检测仪（左）和带编码器标准探头（右）

图3 10mm刻槽铝试件

4.验证结果：

探头扫查方向与缺陷方向平行，缺陷整体检测结果如图4所示。

图4 缺陷完整检测结果

图上可以看出是否使用编码器对缺陷信号的扫查没有影响，Bx信号明显有波谷特征，Bz信号有波峰和波谷，蝶形图闭合成圆形。仅测量缺陷长度同样只需要看Bz信号，由于没有配备编码器，需要手动找Bz信号的波峰和波谷位置。在扫查到完整的缺陷信号之后，可以看到Bz信号有波峰和波谷及对应的纵坐标值，此时需要反方向即往回扫查，等扫查到Bz信号的值在最高值和最低值时，将探头保持不动，用马克笔在探头中间位置做标记，两标记之间的距离即缺陷长度值。

手动扫查Bz信号的波谷和波峰对应位置如图5左和图5右所示，探头中心标记如图6所示，标记结果如图7所示。

图5 波谷和波峰对应位置

图6 探头中心标记

图7 标记结果

从上图来看，标记结果和实际缺陷位置是对应的。

5.结论：

相对于使用编码器进行缺陷长度测量，通过手动做标记影响因素要更多一些，手动找波峰和波谷的位置及用马克笔在探头中心做标记等稍微有点误差，就会导致缺陷的位置和长度有偏差，但只要严格的按照要求进行测量，通过手动做标记测的缺陷位置和长度也是在误差范围内的。