基于交变磁场测量技术的裂纹缺陷定量检测系统设计

2012-10-23史洪源陈金贵任尚坤

无损检测 2012年10期

史洪源，陈金贵，任尚坤

（1.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063；2.厦门艾帝尔电子科技有限公司，厦门 361008）

交变磁场测量技术又称ACFM（Alternative current field measurement），交变磁场检测和涡流检测技术是两种常用的对金属整体结构评价的无损检测方法［1］。在待测工件中通以交变电流，此时工件表面外空间产生交变磁场，若工件表面存在裂纹等缺陷，势必对电流分布产生影响，从而影响到磁场分布［2］，测量这个磁场变化，就能确定裂纹的长度和深度。由于检测是非接触的，ACFM法对工件表面状况要求不高，甚至不需要去除油漆等抗腐蚀介质和涂层，同时不需要标定试块，因此在结构的在役检测等方面起着越来越重要的作用［3］。

1 交变磁场检测原理

在ACFM技术中，可以测量工件表面感应磁场磁通密度的三个分量，沿裂纹长度方向的x分量记做Bx，其与电流方向垂直，与工件表面平行；y分量为宽度分量，记做By，与电流方向一致；z分量为Bz，沿工件法向垂直工件表面。当缺陷长度方向也与电流方向垂直时，x分量的方向将与缺陷长度方向平行。在仿真建模时，由于工件相对于激励场来说可以看作无限大，因此为了方便建模和数据提取，模型中选取的计算区域长度与缺陷长度方向一致，宽度与缺陷宽度方向一致，高度与缺陷深度方向一致，如图1所示。