随着我国航空领域技术水平的不断提高，飞机更新换代的周期不断缩短，对飞机发动机性能的要求也相应越来越高。作为飞机发动机最重要零件之一的叶片，其质量和性能直接关系到整个飞机的正常工作，准确检测航空涡轮叶片的结构完整性和状态，及时发现并预防危害，提高发动机工作安全性，成为目前无损检测领域研究的一个共同热点。由于飞机叶片工作时要受到交变载荷、热腐蚀、高温氧化和机械磨损多种作用的影响，最容易产生疲劳裂纹损伤。因此，本文结合“十二五”国防预研基金项目“××××叶片微缺陷无损检测技术”，围绕叶片表面微裂纹缺陷检测，并在对比目前叶片表面裂纹缺陷常用的几种检测方法优缺点后，重点开展了较适合于飞机发动机叶片表面裂纹检测的基于ACFM和涡流两种电磁检测技术的传感器设计、叶片裂纹检测信号处理、裂纹缺陷识别与分类等方面的研究工作。主要内容如下：（1）针对ACFM电磁无损检测技术的特点，从其检测原理入手，对航空发动机叶片ACFM磁场进行了分析。论述了交变磁场与航空涡轮叶片微缺陷的相互作用，提出了适合叶片随机分布缺陷检测的旋转激励方法。结合有限元数值分析方法利用ANSOFT仿真软件建立了发动机叶片裂纹缺陷旋转磁场检测模型，通过仿真结果分析，表明该方法从理论上能够实现磁场旋转，从而为实验研究奠定基础。（2）研制了航空发动机涡轮叶片缺陷的ACFM检测系统。在分析ACFM检测系统研究现状包括目前存在的问题基础上，针对涡轮叶片开展了适合叶片缺陷检测的电磁旋转激励装置的研究。研究开发了专用的系统电路和数据采集系统，围绕ACFM检测技术存在的问题，利用研究的三维集成化ACFM单探头进行了涡轮叶片试件裂纹缺陷检测实验，可以检测出裂纹缺陷信息。表明本论文研制的检测系统是有效的，且具有一定的可靠性。（3）针对叶片表面微裂纹检测需求，本论文分别设计制作了适用于叶片类小曲率曲面零件微裂纹缺陷检测的小型化差动式传感器，即差激励式涡流传感器和差测量式涡流传感器。实验表明，该结构传感器灵敏度较高，抗干扰能力好，较适于曲面零件微裂纹检测。在此基础上设计了单探头叶片缺陷扫查系统。（4）利用ANSOFT有限元仿真软件，考虑叶片曲面特点，对含表面微裂纹损伤的叶片试件建立了三维仿真模型，实现了相关影响参数如提离高度等改变情况下，不同尺寸、位置的微裂纹缺陷其磁场分布状态的仿真，并且根据仿真结果，进行了传感器参数调整和优化。（5）开展了叶片缺陷损伤的涡流阵列传感器研究。针对目前柔性阵列传感器制作成本较高，不利于开展基础实验的问题，提出了一种嵌入式平面线圈阵列传感器方案，该传感器特点是将普通PCB板制作的平面线圈和橡胶柔性基板紧密结合，既降低了制作成本，又在原理上和严格意义的柔性阵列相似，为进行阵列传感器的先期基础实验提供了方法。（6）研究了ACFM和涡流检测信号特征信息提取理论和方法。开发了检测信号数据采集软件和基于GUI的航空发动机涡轮叶片信号处理系统。实现了多通道叶片检测信号的采集与数据处理。提出了适合叶片裂纹信号的镜像延拓EMD/EEMD-小波奇异性分析方法，实现了嵌入式电磁阵列传感器的叶片表面缺陷成像。（7）考虑到神经网络算法存在的不足和单个涡轮叶片试件上裂纹样本数量的限制，基于支持向量机SVM理论，开展了发动机叶片裂纹缺陷评估与缺陷分类方法的研究。对叶片试件上不同位置不同尺寸和不同角度相同尺寸以及不同位置相同尺寸的多条微裂纹，依据“一对一”策略分别建立了三种分类器，实现了叶片裂纹缺陷的有效分类。