漏磁檢測是指鐵磁材料被磁化后，利用磁敏感元件檢測缺陷附近的漏磁場進而發現缺陷的無損檢測方法。漏磁檢測是一種高效的電磁無損檢測方法，在細長鐵磁構件的無損檢測中應用十分廣泛，如不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)、鋼絲繩等。當它與超聲檢測聯合使用時，能對鐵磁性構件提供快捷而全面的評定。
1. 漏磁檢(jian)測(ce)方法
對磁現象的發現可以追溯到我國春秋時期《呂氏春秋》中關于“慈（磁）石召鐵”的描述；但用于無損檢測的磁學現象始于1922年，美國工程師霍克（W．F．Hoke）發現，裝夾在磁性夾頭上的鋼件上存在裂紋時，其周圍出現鐵粉堆積現象，從而拉開了磁性檢測的序幕。1923年，美國Sperry 博士首次提出采用U形電磁鐵作為磁化器對鐵磁性材料進行磁化，然后采用感應線圈拾取裂紋漏磁場，并于1932獲得了專利。1947年，美國標準石油開發公司的Joseph F.Bayhi 發明漏磁檢測“管道豬”，用于在役管道內檢測，利用U形永磁鐵和感應線圈作為勵磁源和傳感器，整個檢測裝置在不銹鋼管內壁形成螺旋掃查路徑。1949年，美國Tuboscope公司的Donald Lloyd提出了以穿過式線圈磁化器作為軸向磁化器的鋼管橫向缺陷檢測方法。1960年，美國機械及鑄造公司的Hubert A．Deem采用N-S磁極對，產生周向磁化場來檢測縱向劈縫，檢測過程中磁化器和探頭做旋轉運動。到1967-1969年，美國的Alfred E.Crouch 發明了同時可以檢測橫向缺陷和縱向缺陷的“管道豬”。與此同時，Tubo-scope公司的Fenton M.Wood等人也發現了鋼管上縱、橫向缺陷同時檢測時周向和軸向磁化必須同時施加的關系，最終發明了基于鋼管螺旋推進的鋼管橫縱向漏磁檢測設備。2009年，華中科技大學的康宜華和孫燕華等提出基于多維正交磁化的檢測方法，在不銹鋼管直線前進和檢測探頭固定的情況下實現了縱、橫向缺陷的檢測。之后，在此基礎上，他們提出了單一軸向磁化方法，實現了縱、橫向缺陷的全面檢測。
上述各類鋼管(guan)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)方法一(yi)直沿用至(zhi)今，在(zai)具體實(shi)施鋼管(guan)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)的過程中，需要根(gen)據具體檢(jian)測(ce)條(tiao)件來(lai)選擇(ze)合(he)適的檢(jian)測(ce)方法，如鋼管(guan)軋制工藝、鋼管(guan)運行狀態(tai)、檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)要求以及成本等。
2. 漏(lou)磁檢測設(she)備
在漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)(ce)方法(fa)研究基礎上，立足于漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)(ce)具體需求，形成了各種類型的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)(ce)設備，與之相關(guan)的(de)關(guan)鍵技(ji)術主要包括漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場高(gao)靈敏度拾取、高(gao)強度均勻磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)以及(ji)傳感器(qi)掃查(cha)路徑規劃。
a. 傳(chuan)感器(qi)
1959年(nian)(nian)，瑞(rui)士(shi)的(de)Ermt Vogt發明了(le)(le)感(gan)(gan)應線圈(quan)；1970年(nian)(nian)，美國AMF公司的(de)Noel B．Proctor首次提(ti)出(chu)了(le)(le)印刷線圈(quan)，從(cong)而提(ti)高了(le)(le)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)工藝精度和一致性(xing)；1976年(nian)(nian)，加(jia)拿大諾蘭(lan)達(da)礦業有限公司的(de)Krank Kitzinger等人首次采(cai)用霍爾(er)元(yuan)件(jian)測量漏磁(ci)場絕對值；1994-1996年(nian)(nian)，捷克的(de)Ripka和瑞(rui)士(shi)的(de)Popovic等人綜合比較(jiao)了(le)(le)感(gan)(gan)應線圈(quan)、霍爾(er)元(yuan)件(jian)、磁(ci)通(tong)門及磁(ci)阻的(de)敏感(gan)(gan)特性(xing)；2002年(nian)(nian)，法國的(de)Jean-Louis Robert等人首次制作(zuo)了(le)(le)適應高溫檢測環境(jing)的(de)霍爾(er)元(yuan)件(jian)；2008年(nian)(nian)，印度甘地(di)原(yuan)子(zi)研究中心的(de)W．Sharatchandra Singh 發明了(le)(le)巨磁(ci)阻傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。
b. 漏磁(ci)檢測設備(bei)
1980年，日本住友金屬工業(ye)(ye)株式會社發(fa)(fa)明了移(yi)動式漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備，美(mei)國磁(ci)性(xing)分析公(gong)司(si)、德國NUKEM有限公(gong)司(si)相繼(ji)研制了鋼管周(zhou)向加軸向復合(he)磁(ci)化(hua)的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備；1994-2000年，荷蘭屯特大(da)學、加拿大(da)Pipetronix 有限公(gong)司(si)及(ji)BJ服務公(gong)司(si)利用(yong)(yong)漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備“管道豬”實施(shi)管道內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)；我(wo)國華中(zhong)科(ke)技(ji)大(da)學的(de)(de)(de)康(kang)宜華等(deng)人自(zi)1989年報道了自(zi)行研制的(de)(de)(de)首臺漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備以來，進行了大(da)量的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備的(de)(de)(de)開發(fa)(fa)工作，并開發(fa)(fa)了數字化(hua)磁(ci)性(xing)無損檢(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術(shu)；另外，清華大(da)學的(de)(de)(de)黃(huang)松嶺、沈(shen)陽工業(ye)(ye)大(da)學的(de)(de)(de)楊(yang)理踐及(ji)合(he)肥工業(ye)(ye)大(da)學的(de)(de)(de)何(he)輔云等(deng)人對漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)也做(zuo)了大(da)量研究工作。
3. 信號后處(chu)理
漏磁(ci)檢測(ce)在(zai)實(shi)施過程中將鐵磁(ci)性構(gou)件磁(ci)化(hua)至飽(bao)和或者(zhe)近飽(bao)和狀態，此(ci)時在(zai)缺陷附近會產生(sheng)漏磁(ci)場(chang)，然后利用磁(ci)敏感元(yuan)件拾取試件表面(mian)磁(ci)場(chang)變化(hua)并依次轉(zhuan)換為模擬信(xin)(xin)號和數字信(xin)(xin)號，最后根據檢測(ce)信(xin)(xin)號特征對試件質量狀態進行評(ping)價。因(yin)此(ci)，漏磁(ci)檢測(ce)最終是以(yi)缺陷檢測(ce)信(xin)(xin)號的特性來分析(xi)和判斷構(gou)件質量的。
檢測(ce)信(xin)號進行后(hou)續處理(li)的(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)進展：1996年(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)愛荷(he)華州立(li)大學的(de)Mandayam等(deng)人(ren)提出(chu)平衡式濾(lv)除算法，用(yong)于消除電磁(ci)(ci)(ci)感應現(xian)象(xiang)和磁(ci)(ci)(ci)導率不(bu)均(jun)對漏磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)信(xin)號所產生(sheng)的(de)影響；1997年(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)的(de)Bubenik等(deng)人(ren)提出(chu)內(nei)外(wai)缺陷區分(fen)(fen)的(de)可行性(xing)(xing)；2000年(nian)，印度(du)巴布哈原子研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)中(zhong)心的(de)Mukhopadhyay采用(yong)小(xiao)波分(fen)(fen)析處理(li)缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)場信(xin)號；2005年(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)的(de)Mikkola 發表了內(nei)外(wai)缺陷區分(fen)(fen)方(fang)法；2006年(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)的(de)McJunkin等(deng)人(ren)提出(chu)內(nei)部(bu)缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)小(xiao)，可以采用(yong)敏感度(du)小(xiao)的(de)檢測(ce)探頭來檢測(ce)外(wai)部(bu)缺陷，以實現(xian)內(nei)外(wai)部(bu)缺陷評價一致(zhi)性(xing)(xing)；2007年(nian)，印度(du)甘地原子研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)中(zhong)心的(de)R.Baskaran 將偽(wei)逆方(fang)法應用(yong)于漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號圖像處理(li)中(zhong)。在(zai)國(guo)(guo)內(nei)，康宜(yi)華、彭(peng)永勝、馬鳳銘及張勇等(deng)同(tong)樣在(zai)檢測(ce)信(xin)號后(hou)處理(li)方(fang)面做了相關研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)工作。
4. 漏磁檢測理論(lun)
為了給漏(lou)磁檢測技(ji)術的(de)應用(yong)和推(tui)廣提供理論支撐，關于漏(lou)磁場的(de)形成(cheng)機制、影響因素、信(xin)號(hao)解釋與反演等相關理論得到快速發展。
缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場分布計算(suan)方法(fa)(fa)(fa)主要有(you)(you)：磁(ci)(ci)偶極(ji)法(fa)(fa)(fa)、有(you)(you)限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)數(shu)值仿(fang)真、試驗法(fa)(fa)(fa)、全息照相法(fa)(fa)(fa)。1966年(nian)(nian)，蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Zatespin 和(he)(he)(he)Shcherbinin 提出表(biao)面(mian)開口(kou)無(wu)限(xian)(xian)長(chang)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)偶極(ji)子(zi)(zi)模型，分別用(yong)點磁(ci)(ci)偶極(ji)子(zi)(zi)、無(wu)限(xian)(xian)長(chang)磁(ci)(ci)偶極(ji)線和(he)(he)(he)無(wu)限(xian)(xian)長(chang)磁(ci)(ci)偶極(ji)帶來模擬工件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點狀缺(que)陷(xian)(xian)、淺裂(lie)紋和(he)(he)(he)深裂(lie)紋。1972年(nian)(nian)，蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Shcherbinin利用(yong)面(mian)磁(ci)(ci)偶極(ji)子(zi)(zi)模型計算(suan)了(le)截面(mian)為矩形(xing)開口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度有(you)(you)限(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)3D漏磁(ci)(ci)場分布，從而計算(suan)位數(shu)拓展到了(le)三維空間(jian)。1975年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)愛荷華州立大(da)學(xue)（ISU）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Hwang等人采(cai)用(yong)有(you)(you)限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)數(shu)值模擬法(fa)(fa)(fa)對漏磁(ci)(ci)場進行計算(suan)。1982-1986年(nian)(nian)，德國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)F?rster F采(cai)用(yong)試驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)對美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Lord和(he)(he)(he)Hwang所提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)漏磁(ci)(ci)場分析計算(suan)進行了(le)驗證及部分修正。1986年(nian)(nian)，英國(guo)赫爾(er)大(da)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Edwards和(he)(he)(he)Palmer 通(tong)過(guo)拉普拉斯(si)方程解(jie)(jie)得截面(mian)為半橢圓(yuan)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)2D漏磁(ci)(ci)場分布，并且(qie)在(zai)此基礎上給出了(le)有(you)(you)限(xian)(xian)長(chang)表(biao)面(mian)開口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)3D表(biao)達式。2003年(nian)(nian)，烏(wu)克蘭國(guo)家科學(xue)院物理研究所的(de)(de)(de)(de)(de)(de)S．Lukyanetsa 給出了(le)線性鐵磁(ci)(ci)性材料(liao)表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)場分布解(jie)(jie)析模型。
國(guo)內研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)面，1982年(nian)孫雨施(shi)提出了永磁場的(de)(de)計算(suan)模(mo)型(xing)，1984年(nian)張(zhang)琪采用數學(xue)(xue)建(jian)模(mo)解析(xi)的(de)(de)方(fang)法研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了漏(lou)磁場分布(bu)特性(xing)，1990年(nian)南京燃氣(qi)輪機研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所的(de)(de)仲維暢開(kai)始對(dui)磁偶極子開(kai)展大(da)(da)量的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)；這期間，華中(zhong)科技大(da)(da)學(xue)(xue)的(de)(de)楊叔子及康宜華、清華大(da)(da)學(xue)(xue)的(de)(de)李(li)路(lu)明及軍械(xie)工(gong)程學(xue)(xue)院(yuan)的(de)(de)徐章遂及南昌(chang)航空大(da)(da)學(xue)(xue)的(de)(de)任吉林等研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)團隊(dui)對(dui)缺陷漏(lou)磁場分布(bu)計算(suan)也做(zuo)了大(da)(da)量研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)。
影(ying)(ying)(ying)響漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)分(fen)布的(de)(de)因素主要包括：檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度、缺陷(xian)特性、構件受力狀(zhuang)態、提離效應(ying)、激勵場(chang)(chang)強度及磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)導(dao)率變(bian)化等。1993年(nian)(nian)(nian)，美國(guo)愛荷華州立大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)YK Shin 建立了(le)(le)電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)現象(xiang)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)影(ying)(ying)(ying)響的(de)(de)數字有(you)(you)限元(yuan)模(mo)型(xing)。1995年(nian)(nian)(nian)，日本國(guo)家鋼鐵研(yan)究中(zhong)心(xin)的(de)(de)Ichizo Uetake 利用磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)偶極(ji)子模(mo)型(xing)分(fen)析了(le)(le)兩平行(xing)裂紋的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)分(fen)布。1996-1998年(nian)(nian)(nian)，加拿大(da)女王(wang)大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)Thomas、Mandal、Atherton 及 Weihua Mao 和(he)(he)(he)(he)(he)Lynann Clapham等人(ren)分(fen)別研(yan)究了(le)(le)壓力對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響，分(fen)析了(le)(le)相(xiang)鄰缺陷(xian)之間或不(bu)(bu)同(tong)走向缺陷(xian)之間的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)(hao)關系。2000-2003年(nian)(nian)(nian)，日本九州工(gong)業(ye)大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)M.Katoh、K. Nishio、Y.Yamaguchi、Katoh和(he)(he)(he)(he)(he)Nishio 采用有(you)(you)限元(yuan)法計算材料屬性、極(ji)靴氣隙對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響。2004年(nian)(nian)(nian)，韓國(guo)的(de)(de)Gwan Soo Park 通(tong)過(guo)3D有(you)(you)限元(yuan)數值(zhi)仿真和(he)(he)(he)(he)(he)試驗法發現電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)現象(xiang)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)號(hao)(hao)波形和(he)(he)(he)(he)(he)幅(fu)值(zhi)都會(hui)產生(sheng)影(ying)(ying)(ying)響。2005年(nian)(nian)(nian)，加拿大(da)女王(wang)大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de) Vijay Babbar研(yan)究了(le)(le)凹痕尺寸與殘余應(ying)力對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響。2006年(nian)(nian)(nian)，英國(guo)紐(niu)卡斯(si)爾(er)大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de) Gui Yun Tian和(he)(he)(he)(he)(he)Yong Li等通(tong)過(guo)有(you)(you)限元(yuan)數值(zhi)仿真研(yan)究了(le)(le)在不(bu)(bu)同(tong)缺陷(xian)深度下渦流效應(ying)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響。國(guo)內(nei)，武漢大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)杜志葉、清(qing)華大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)黃(huang)松嶺和(he)(he)(he)(he)(he)沈(shen)陽(yang)工(gong)業(ye)大(da)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)楊理踐等也在這方面做了(le)(le)相(xiang)應(ying)的(de)(de)仿真研(yan)究工(gong)作。
缺(que)(que)陷(xian)反(fan)(fan)演(yan)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是根(gen)據檢測(ce)信(xin)號得(de)出(chu)缺(que)(que)陷(xian)損傷程度，從而(er)對(dui)構件質量進行(xing)有(you)效(xiao)評(ping)價，其(qi)中一(yi)個關鍵問題(ti)就是尋找檢測(ce)信(xin)號與(yu)缺(que)(que)陷(xian)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)對(dui)應關系。1995年(nian)(nian)，日本京都大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)KoichiHanasaki提出(chu)了(le)(le)一(yi)種鋼絲(si)繩缺(que)(que)陷(xian)反(fan)(fan)演(yan)模型。2000年(nian)(nian)，美國(guo)愛荷華州立大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de) Kyungtae和Hwang采(cai)用神經網絡及(ji)小波(bo)分(fen)析(xi)方法研究了(le)(le)反(fan)(fan)演(yan)問題(ti)。2002年(nian)(nian)，我國(guo)鐘(zhong)維暢利用磁(ci)偶極(ji)子(zi)理論進行(xing)了(le)(le)缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)推(tui)工(gong)作；同年(nian)(nian)，德國(guo)的(de)(de)(de)(de)Jens Haueisen 等(deng)人采(cai)用最大(da)熵法進行(xing)了(le)(le)評(ping)估分(fen)析(xi)，給(gei)出(chu)了(le)(le)一(yi)種可根(gen)據檢測(ce)信(xin)號得(de)出(chu)缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)及(ji)位置的(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)算(suan)法；密西根(gen)州立大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)Ameet Vijay Joshi結合(he)傳統反(fan)(fan)演(yan)算(suan)法，提出(chu)了(le)(le)一(yi)種高階統計法。2009年(nian)(nian)，合(he)肥(fei)工(gong)業(ye)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)張勇采(cai)用粒子(zi)群(qun)優化算(suan)法對(dui)缺(que)(que)陷(xian)進行(xing)反(fan)(fan)演(yan)，華中科(ke)技大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)劉志平及(ji)天(tian)津大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)蔣奇也做了(le)(le)部分(fen)缺(que)(que)陷(xian)反(fan)(fan)演(yan)工(gong)作。
