研究内容及实验方案

（1）学习交变磁场检测技术的原理及数学模型。为实现缺陷检测需要的电路设计提供理论基础。

（2）通过设计电路来调整信号，信号调理电路要能有效的滤除掉各种干扰信号，提高检测信号的信噪比设计信号放大电路，由于ACFM探头采集到的信号非常微弱，并且伴随着大量的干扰噪声信号，所以对其必须进行必要的调理，主要包括对初始信号的放大和滤波。设计放大电路，实现对水平和垂直方向的扰动检测信号放大的功能。设计滤波电路，实现对检测信号的（低通或者带通）滤波功能。

（3）建立实验检测平台

建立检测试验平台，完成扰动磁场检测仪器的研制，实现数据采集和数据处理的数字化和集成化。

（4）运用设计的电路检测带有矩形槽缺陷的低碳钢板和铝板试件。其中矩形槽为相同长度不同深度的缺陷。将检测结果进行对比，分析缺陷的长度和深度特征与检测获得的特征曲线之间的关系。

预期目标、主要特色及工作进度

（1）预期目标：首先通过理论研究，确立实验研究方案，制作出相应的探头完成实验平台的搭建，同时进行相同条件下的ANSYS仿真，用试验和仿真互相验证，已达到想要的检测结果。然后尝试检测平台的搭建。

（2）主要特色：ACFM技术是以可视化的方式向人们展示缺陷的存在，ACFM目前有三种可视化的方式：时基扫描图、蝶形图和等值线彩色图。蝶形图是以Bz为横坐标，Bx为纵坐标画出来的图形。Bx曲线的两个峰值点就是蝶形图中纵坐标左右两个极值点，而Bz曲线的最小值点也是蝶形图中纵坐标的极小值点，因而Bz曲线和Bx曲线中包含的信息在蝶形图中都能反映出来，结合交流电磁场检测的基本原理，以准确的实现缺陷的判断和定性分析。

论文主要研究内容

本文在拟在交变磁场测量检测技术的研究基础上,通过设计电路以及实验分析缺陷特征与检测的特征曲线之间的关系实现对缺陷的检测。其主要研究内容包括：

（1）学习交变磁场检测技术的原理及数学模型。为实现缺陷检测需要的电路设计提供理论基础。

（2）通过设计电路来调整信号，信号调理电路要能有效的滤除掉各种干扰信号，提高检测信号的信噪比设计信号放大电路，由于ACFM探头采集到的信号非常微弱，并且伴随着大量的干扰噪声信号，所以对其必须进行必要的调理，主要包括对初始信号的放大和滤波。设计放大电路，实现对水平和垂直方向的扰动检测信号放大的功能。设计滤波电路，实现对检测信号的（低通或者带通）滤波功能

（3）建立检测试验平台，完成扰动磁场检测仪器的研制，实现数据采集和数据处理的数字化和集成化。

（4）运用设计电路检测带有矩形槽缺陷的低碳钢板和铝板试件。其中矩形槽相同长度不同深度的缺陷。将结果进行对比，分析缺陷长度和深度特征与检测获得特征曲线之间的关系。

结论

本次论文根据ACFM的工作原理和数学模型的建立，在交流电磁场检测技术的基础上，通过查阅资料设计了激励线圈、感应线圈、激励信号源等，并在此基础上设计的电路进行缺陷检测实验，获得实验所需数据,分析低碳钢和铝板的矩形槽型缺陷的检测结果,得到以下结论：

针对本系统所研究信号的特点，采用了微弱信号检测常用的相敏检测技术并设计了相应的硬件电路，对检测信号进行处理，实验表明该电路能够满足要求。ACFM检测技术不仅能够实现对矩形槽型缺陷的长度定量分析还能对缺陷的深度进行定量分析，通过实验数据研究了铝材缺陷物理特征（长度和深度）与扰动磁场变化量之间的对应关系：Bx曲线的峰值与缺陷的深度存在对应关系，Bz曲线的峰峰值与缺陷的长度也一一对应。