在追求高效與精準的工業檢測領域，一項被稱為ACFM的技術正悄然改變著傳統作業模式，為眾多行業帶來前所未有的便捷與可靠。

傳統的工業檢測中，除漆和打磨往往是不可或缺的前處理步驟，這一過程不僅耗時耗力，還會對設備造成一定的損傷。有沒有一種技術能夠在不除漆、不打磨的情況下，精準檢測出金屬表面的缺陷呢？

這就是我們今天要介紹的交流電磁場檢測技術——ACFM技術，一項正在蓬勃發展的工業無損檢測新技術。

01什么是ACFM技術？

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。正常裂紋信號如圖2所示。

1-電流在裂紋兩端聚集時，Bx出現凸起；2-電流在裂紋尖端順時針旋轉時，Bz出現波峰；3-電流從裂紋底部終過時，Bx出現波谷；4-電流在裂紋尖端逆時針旋轉時，Bz出現波谷；5-缺陷；6-待檢工件；7-傳感器；8-激勵線圈。

圖1 ACFM檢測原理示意圖

圖2 ACFM正常裂紋信號

02 ACFM的技術優勢

ACFM技術之所以能在工業檢測領域快速推廣，主要得益于其以下幾方面的突出優勢：

（1）無需表面處理：這是ACFM技術最引人注目的特點。它能夠穿透數毫米厚的非導電涂層進行檢測，省去了繁瑣的除漆、打磨工序，極大縮短了檢測時間，降低了檢測成本。以儲罐檢測為例，傳統方法需要先搭建腳手架，再對檢測區域進行徹底打磨，僅準備工作就需數天時間。而使用ACFM技術，檢測人員可以直接在涂層上進行檢測，檢測效率提高3倍以上。

（2）精確量化缺陷：與傳統檢測方法僅能提供定性結果不同，ACFM技術能夠精確測量缺陷的長度和深度，為結構完整性評估提供可靠的數據支持。實際應用表明，ACFM技術對表面裂紋的長度測量誤差可控制在±1mm，深度測量誤差不超過20%。

（3）廣泛的材料適應性：ACFM技術對鐵磁性和非鐵磁性材料均適用，無論是普通的碳鋼、不銹鋼，還是各種合金材料，都能獲得良好的檢測效果。這種廣泛的材料適應性使ACFM技術能夠滿足不同行業的多樣化需求。

（4）檢測結果客觀可靠：ACFM技術通過儀器設備記錄和保存檢測數據，排除了人為因素對檢測結果的干擾。所有的檢測數據都可以存儲、回放和追溯，為設備的狀態監測和壽命預測提供了有力支持。

03 ACFM信號分析

（1）材料對ACFM信號的影響

ACFM檢測系統可以檢測所有導電材料,對于ACFM檢測系統來說,材料的磁導率和電導率對ACFM信號的影響較大。因此,通常可將材料分為三類:一是電導率高，磁導率低的材料，如：鋁；二是電導率低，磁導率高的材料，如：碳鋼；三是電導率和磁導率都較低的材料，如：不銹鋼。因為ACFM的檢測信號為感應電流誘發的二次感應磁場，因此電導率對于ACFM信號的影響較大，磁導率次之。所以針對以上三種材料，ACFM檢測系統的檢測能力一般為鋁＞碳鋼＞不銹鋼。

（2）提離對ACFM信號的影響

提離擾動本質上是探頭與試塊表面相對距離的變化，從圖5-5與圖5-6中可以看出以下規律：

①提離擾動對于Bx信號的影響較大，而對于Bz信號影響較小。

②當提離擾動方向相反時，Bx信號的變化方向也相反；且提離擾動的高度越大，Bx干擾信號的變化越大。

③探頭向上提離擾動時，蝶形圖向右產生明顯水平波動；向下擾動時，蝶形圖向左產生明顯水平波動。

（3）裂紋走向對ACFM信號的影響

ACFM原理中,當裂紋的走向與探頭的掃查方向平行時，ACFM檢測系統的檢測靈敏度最高，但在實際檢測中，裂紋的走向未知。因此，對于不同走向的裂紋，ACFM的信號應具有不同的響應，如圖5-7所示。

如圖5-8所示，當檢測試件為鋼材料時，掃查方向與裂縫方向的夾角從0°增加到90°時，Bx信號最大值的整體趨勢為逐漸增大。然而，當檢測試件為鋁材料時，Bx隨著夾角的增大，所有的信號都是減小的

圖5-8 Bx響應信號(a)鋼；(b)鋁