水下ACFM高灵敏度裂纹检测探头设计

水下结构物局部微小裂纹在腐蚀和外力作用下可快速扩展,为结构物安全服役带来巨大隐患,因此及时发现海洋工程结构物微小裂纹具有重要意义。本文引入交流电磁场检测(ACFM)技术,建立了水下ACFM探头仿真模型,设计了基于隧道磁阻(TMR)磁场传感器的水下ACFM高灵敏度裂纹检测探头,通过提取裂纹畸变特征信号,提出了不锈钢表面微小裂纹信号识别方法,并通过水下微小裂纹检测实验来检验该探头的检测精度,结果表明所设计的裂纹检测探头可借助裂纹磁场特征信号实现不锈钢薄板表面深度1 mm、长度1.5 mm微小短裂纹和表面长度5 mm、深度0.5 mm微小浅裂纹的高灵敏度准确识别。本文研究成果可为水下结构缺陷早期裂纹预警及结构物长期安全服役提供技术支持,具有较好的推广应用价值。