本文结合国家自然科学基金项目(50905187)“基于激励阵列的ACFM缺陷可视化检测技术与应用研究”,以ACFM检测阵列的信号融合和探头优化为中心,针对ACFM阵列探头检测信号多,阈值不统一的问题,重点开展对阵列探头空间排布的研究,对其进行优化设计,为今后ACFM的发展奠定了基础。为了对缺陷信号进行融合以更好地识别缺陷,对检测阵列探头空间结构参数开展深入研究。采用仿真模拟和实验研究相结合的方法,对不同的检测探头材料、阵列探头间距和检测探头提离高度3个关键影响参数分别开展研究,确定检测探头的空间结构参数,得到检测阵列探头的优化布置方案。基于仿真和实验研究结果,按照阵列探头优化布置方案,对检测阵列探头结构进行优化设计,分别制作一维扫略式和二维提放式检测阵列探头,其中根据点检测和检测灵敏度两方面的要求,确定检测线圈尺寸,Bx和Bz检测线圈正交绕制,激励线圈选择矩形,激励磁芯骨架选择U型,以激励出良好的激励信号,为后文信号融合和缺陷识别奠定基础。根据不同的扫描方式,对检测信号进行不同层次的融合分析,编制阵列ACFM检测数据融合与缺陷识别软件系统,主要包括对缺陷信号进行归一化处理,对不同扫描方式下的缺陷信号进行重建和缺陷识别三部分。结合所编制的阵列ACFM检测数据融合与缺陷识别软件系统,进行配套ACFM检测阵列硬件系统优化设计,分别对激励信号发生模块、信号调理模块和数据采集模块进行优化设计。最后,采用真实缺陷对ACFM检测阵列探头进行实验测试,结果表明,一维扫略式探头和二维提放式探头所搭建系统均能获得预期的Bx和Bz结果曲线,能够对缺陷进行有效识别,效果良好。