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(bu)銹(xiu)鋼管(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. 漏磁檢測方法
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(sun)檢(jian)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(gang)(gang)(gang)管(guan)漏磁檢(jian)測(ce)方(fang)法一直沿用至今，在具體實施鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)漏磁檢(jian)測(ce)的(de)過程中，需要(yao)根(gen)據具體檢(jian)測(ce)條件來選擇(ze)合(he)適的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法，如(ru)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)軋制工藝(yi)、鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)運行狀態、檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度要(yao)求(qiu)以及成(cheng)本等(deng)。
2. 漏(lou)磁檢測設備
在(zai)漏磁檢(jian)測方法(fa)研究基礎(chu)上，立足于漏磁檢(jian)測具體需求，形成了各種類型(xing)的漏磁檢(jian)測設備，與之(zhi)相關的關鍵技術主要包括漏磁場高靈敏度拾取、高強(qiang)度均勻磁化以及傳(chuan)感器掃查(cha)路(lu)徑規劃。
a. 傳感(gan)器(qi)
1959年，瑞(rui)(rui)士的(de)(de)Ermt Vogt發明了(le)(le)感應(ying)線圈(quan)；1970年，美國AMF公(gong)司的(de)(de)Noel B．Proctor首(shou)次提出了(le)(le)印刷(shua)線圈(quan)，從而提高(gao)(gao)了(le)(le)傳感器的(de)(de)工(gong)藝精度和(he)(he)一致性；1976年，加拿大諾蘭達礦業有限(xian)公(gong)司的(de)(de)Krank Kitzinger等(deng)人首(shou)次采用霍爾元(yuan)件測量(liang)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)絕(jue)對值；1994-1996年，捷克的(de)(de)Ripka和(he)(he)瑞(rui)(rui)士的(de)(de)Popovic等(deng)人綜合比較(jiao)了(le)(le)感應(ying)線圈(quan)、霍爾元(yuan)件、磁(ci)(ci)通(tong)門及磁(ci)(ci)阻(zu)的(de)(de)敏感特性；2002年，法國的(de)(de)Jean-Louis Robert等(deng)人首(shou)次制作了(le)(le)適應(ying)高(gao)(gao)溫(wen)檢測環境(jing)的(de)(de)霍爾元(yuan)件；2008年，印度甘地原子研究中心的(de)(de)W．Sharatchandra Singh 發明了(le)(le)巨磁(ci)(ci)阻(zu)傳感器。
b. 漏磁檢測(ce)設(she)備
1980年，日(ri)本(ben)住友金(jin)屬工業株(zhu)式(shi)會(hui)社發明了(le)(le)移動式(shi)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)，美國磁(ci)性(xing)分析公(gong)司(si)、德國NUKEM有限公(gong)司(si)相繼研(yan)制了(le)(le)鋼管(guan)(guan)周(zhou)向加(jia)軸(zhou)向復合磁(ci)化的(de)(de)(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)；1994-2000年，荷蘭屯(tun)特大(da)學(xue)、加(jia)拿大(da)Pipetronix 有限公(gong)司(si)及BJ服務公(gong)司(si)利用漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)“管(guan)(guan)道豬”實施管(guan)(guan)道內檢(jian)(jian)測(ce)；我國華中科技大(da)學(xue)的(de)(de)(de)康宜(yi)華等人自1989年報道了(le)(le)自行研(yan)制的(de)(de)(de)首臺漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)以來，進行了(le)(le)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)開(kai)發工作，并(bing)開(kai)發了(le)(le)數字化磁(ci)性(xing)無損檢(jian)(jian)測(ce)技術；另外，清華大(da)學(xue)的(de)(de)(de)黃松嶺、沈(shen)陽工業大(da)學(xue)的(de)(de)(de)楊理(li)踐及合肥工業大(da)學(xue)的(de)(de)(de)何輔云等人對漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)應用也做了(le)(le)大(da)量(liang)研(yan)究工作。
3. 信號后(hou)處(chu)理
漏磁(ci)檢(jian)(jian)測在(zai)實施(shi)過程中將鐵(tie)磁(ci)性構件(jian)磁(ci)化至飽和或者近(jin)飽和狀(zhuang)態(tai)，此(ci)時(shi)在(zai)缺陷(xian)附近(jin)會產生漏磁(ci)場，然后利(li)用磁(ci)敏感元件(jian)拾取試(shi)件(jian)表(biao)面磁(ci)場變化并依(yi)次(ci)轉換為(wei)模擬信(xin)號(hao)(hao)和數字信(xin)號(hao)(hao)，最后根據檢(jian)(jian)測信(xin)號(hao)(hao)特(te)征(zheng)對試(shi)件(jian)質量狀(zhuang)態(tai)進行評價。因此(ci)，漏磁(ci)檢(jian)(jian)測最終(zhong)是(shi)以(yi)缺陷(xian)檢(jian)(jian)測信(xin)號(hao)(hao)的特(te)性來分析(xi)和判斷構件(jian)質量的。
檢(jian)(jian)測(ce)(ce)信(xin)號進(jin)(jin)行后(hou)續處(chu)理(li)的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)進(jin)(jin)展：1996年(nian)，美(mei)國(guo)(guo)愛(ai)荷華州立大學(xue)的Mandayam等人(ren)提出(chu)(chu)平衡式濾除算(suan)法(fa)，用(yong)于消除電磁感(gan)應(ying)現(xian)象(xiang)和磁導(dao)率(lv)不均對漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)信(xin)號所(suo)產(chan)生的影(ying)響；1997年(nian)，美(mei)國(guo)(guo)的Bubenik等人(ren)提出(chu)(chu)內(nei)外(wai)缺(que)陷區(qu)分(fen)的可行性(xing)；2000年(nian)，印(yin)度巴布哈原(yuan)子(zi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中心的Mukhopadhyay采用(yong)小(xiao)波分(fen)析(xi)處(chu)理(li)缺(que)陷漏(lou)磁場(chang)信(xin)號；2005年(nian)，美(mei)國(guo)(guo)的Mikkola 發表了(le)內(nei)外(wai)缺(que)陷區(qu)分(fen)方法(fa)；2006年(nian)，美(mei)國(guo)(guo)的McJunkin等人(ren)提出(chu)(chu)內(nei)部(bu)缺(que)陷漏(lou)磁場(chang)強度小(xiao)，可以采用(yong)敏感(gan)度小(xiao)的檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)來檢(jian)(jian)測(ce)(ce)外(wai)部(bu)缺(que)陷，以實現(xian)內(nei)外(wai)部(bu)缺(que)陷評價一致(zhi)性(xing)；2007年(nian)，印(yin)度甘地原(yuan)子(zi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中心的R.Baskaran 將偽逆方法(fa)應(ying)用(yong)于漏(lou)磁信(xin)號圖像處(chu)理(li)中。在(zai)國(guo)(guo)內(nei)，康(kang)宜華、彭永勝、馬鳳銘及(ji)張勇等同(tong)樣在(zai)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)信(xin)號后(hou)處(chu)理(li)方面做了(le)相關研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作(zuo)。
4. 漏磁檢測理論
為(wei)了給漏(lou)磁檢測技術的應(ying)用(yong)和推廣提供理論(lun)支撐，關于漏(lou)磁場的形成機制、影響因素(su)、信號解釋與(yu)反演等相關理論(lun)得到快速(su)發(fa)展。
缺(que)(que)(que)陷漏(lou)磁場(chang)分(fen)布(bu)計算方(fang)(fang)法主要有：磁偶極法、有限(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)數值(zhi)仿真、試驗(yan)法、全(quan)息照相法。1966年(nian)(nian)，蘇聯(lian)的(de)(de) Zatespin 和(he)Shcherbinin 提出表(biao)面(mian)開(kai)口無限(xian)長缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)磁偶極子(zi)模(mo)型，分(fen)別用點磁偶極子(zi)、無限(xian)長磁偶極線和(he)無限(xian)長磁偶極帶(dai)來模(mo)擬工件表(biao)面(mian)的(de)(de)點狀缺(que)(que)(que)陷、淺裂(lie)(lie)紋和(he)深裂(lie)(lie)紋。1972年(nian)(nian)，蘇聯(lian)的(de)(de)Shcherbinin利用面(mian)磁偶極子(zi)模(mo)型計算了截(jie)面(mian)為矩(ju)形開(kai)口的(de)(de)長度有限(xian)的(de)(de)裂(lie)(lie)紋的(de)(de)3D漏(lou)磁場(chang)分(fen)布(bu)，從而計算位(wei)數拓展到了三維空(kong)間。1975年(nian)(nian)，美國(guo)愛荷華州立大(da)學（ISU）的(de)(de)Hwang等人采(cai)用有限(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)數值(zhi)模(mo)擬法對(dui)漏(lou)磁場(chang)進行計算。1982-1986年(nian)(nian)，德國(guo)的(de)(de)F?rster F采(cai)用試驗(yan)的(de)(de)方(fang)(fang)法對(dui)美國(guo)的(de)(de)Lord和(he)Hwang所提出的(de)(de)有限(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)漏(lou)磁場(chang)分(fen)析計算進行了驗(yan)證及部(bu)分(fen)修(xiu)正。1986年(nian)(nian)，英國(guo)赫爾大(da)學的(de)(de)Edwards和(he)Palmer 通過(guo)拉普拉斯(si)方(fang)(fang)程(cheng)解(jie)得截(jie)面(mian)為半橢圓形的(de)(de)缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)2D漏(lou)磁場(chang)分(fen)布(bu)，并且在(zai)此基礎上給(gei)出了有限(xian)長表(biao)面(mian)開(kai)口的(de)(de)3D表(biao)達式。2003年(nian)(nian)，烏克(ke)蘭國(guo)家科(ke)學院物理研究所的(de)(de)S．Lukyanetsa 給(gei)出了線性(xing)鐵(tie)磁性(xing)材料表(biao)面(mian)缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)漏(lou)磁場(chang)分(fen)布(bu)解(jie)析模(mo)型。
國內研(yan)究(jiu)方(fang)面，1982年孫雨(yu)施提(ti)出(chu)了永磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)計算模型，1984年張琪采(cai)用數學(xue)建模解析的(de)(de)(de)方(fang)法研(yan)究(jiu)了漏(lou)磁(ci)場(chang)分布特性，1990年南(nan)京燃氣(qi)輪(lun)機研(yan)究(jiu)所的(de)(de)(de)仲(zhong)維暢開始對(dui)磁(ci)偶極子(zi)開展大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)；這期間，華中科技大(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)楊叔子(zi)及康宜華、清華大(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)李路明(ming)及軍械工(gong)程(cheng)學(xue)院的(de)(de)(de)徐章遂及南(nan)昌(chang)航空大(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)任吉林等研(yan)究(jiu)團隊對(dui)缺陷漏(lou)磁(ci)場(chang)分布計算也做了大(da)(da)量(liang)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)。
影(ying)(ying)響(xiang)漏(lou)磁(ci)場分(fen)布的(de)(de)(de)因素(su)主要包括：檢(jian)測(ce)(ce)速度、缺(que)陷(xian)特性、構件受(shou)力狀態、提離效(xiao)應、激勵場強度及磁(ci)導(dao)率變化等(deng)。1993年(nian)，美國(guo)(guo)(guo)愛(ai)荷華州立大(da)學的(de)(de)(de)YK Shin 建(jian)立了(le)(le)(le)(le)電(dian)磁(ci)感應現(xian)象對(dui)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)影(ying)(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)數(shu)字有(you)限(xian)元模型。1995年(nian)，日本國(guo)(guo)(guo)家鋼鐵研(yan)(yan)(yan)究中心的(de)(de)(de)Ichizo Uetake 利用磁(ci)偶極子模型分(fen)析了(le)(le)(le)(le)兩平行裂紋(wen)的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)場分(fen)布。1996-1998年(nian)，加(jia)拿(na)大(da)女王(wang)大(da)學的(de)(de)(de)Thomas、Mandal、Atherton 及 Weihua Mao 和(he)Lynann Clapham等(deng)人分(fen)別研(yan)(yan)(yan)究了(le)(le)(le)(le)壓力對(dui)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)，分(fen)析了(le)(le)(le)(le)相鄰缺(que)陷(xian)之(zhi)間(jian)或(huo)不(bu)同走向缺(que)陷(xian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)關系。2000-2003年(nian)，日本九州工(gong)業(ye)大(da)學的(de)(de)(de)M.Katoh、K. Nishio、Y.Yamaguchi、Katoh和(he)Nishio 采用有(you)限(xian)元法計(ji)算(suan)材料屬性、極靴(xue)氣隙對(dui)漏(lou)磁(ci)場的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。2004年(nian)，韓(han)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)Gwan Soo Park 通過3D有(you)限(xian)元數(shu)值仿(fang)真(zhen)(zhen)和(he)試(shi)驗(yan)法發現(xian)電(dian)磁(ci)感應現(xian)象對(dui)漏(lou)磁(ci)信(xin)號(hao)波(bo)形和(he)幅值都會產生影(ying)(ying)響(xiang)。2005年(nian)，加(jia)拿(na)大(da)女王(wang)大(da)學的(de)(de)(de) Vijay Babbar研(yan)(yan)(yan)究了(le)(le)(le)(le)凹痕尺寸(cun)與殘余應力對(dui)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。2006年(nian)，英國(guo)(guo)(guo)紐(niu)卡斯爾大(da)學的(de)(de)(de) Gui Yun Tian和(he)Yong Li等(deng)通過有(you)限(xian)元數(shu)值仿(fang)真(zhen)(zhen)研(yan)(yan)(yan)究了(le)(le)(le)(le)在(zai)不(bu)同缺(que)陷(xian)深度下渦流效(xiao)應對(dui)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。國(guo)(guo)(guo)內，武漢大(da)學的(de)(de)(de)杜志葉(xie)、清華大(da)學的(de)(de)(de)黃松嶺和(he)沈(shen)陽工(gong)業(ye)大(da)學的(de)(de)(de)楊理踐等(deng)也在(zai)這方(fang)面做(zuo)了(le)(le)(le)(le)相應的(de)(de)(de)仿(fang)真(zhen)(zhen)研(yan)(yan)(yan)究工(gong)作。
缺陷(xian)(xian)(xian)反(fan)演的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是根據檢(jian)測信(xin)號得出缺陷(xian)(xian)(xian)損傷程度，從而對(dui)構件質量進(jin)行(xing)有效(xiao)評(ping)價(jia)，其中(zhong)一(yi)個關(guan)鍵(jian)問題(ti)就(jiu)是尋找(zhao)檢(jian)測信(xin)號與(yu)缺陷(xian)(xian)(xian)尺寸的(de)(de)(de)對(dui)應(ying)關(guan)系。1995年(nian)(nian)，日本京都大學(xue)的(de)(de)(de)KoichiHanasaki提(ti)出了(le)一(yi)種(zhong)鋼絲(si)繩缺陷(xian)(xian)(xian)反(fan)演模(mo)型。2000年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)愛(ai)荷(he)華(hua)州立大學(xue)的(de)(de)(de) Kyungtae和Hwang采(cai)用神經網絡及(ji)小波分析(xi)方法研究了(le)反(fan)演問題(ti)。2002年(nian)(nian)，我國(guo)鐘維(wei)暢(chang)利用磁偶極子理(li)論進(jin)行(xing)了(le)缺陷(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)反(fan)推(tui)工作；同年(nian)(nian)，德國(guo)的(de)(de)(de)Jens Haueisen 等(deng)人采(cai)用最大熵法進(jin)行(xing)了(le)評(ping)估分析(xi)，給出了(le)一(yi)種(zhong)可(ke)根據檢(jian)測信(xin)號得出缺陷(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)尺寸及(ji)位(wei)置的(de)(de)(de)有效(xiao)算(suan)(suan)法；密西根州立大學(xue)的(de)(de)(de)Ameet Vijay Joshi結合傳統(tong)反(fan)演算(suan)(suan)法，提(ti)出了(le)一(yi)種(zhong)高階統(tong)計法。2009年(nian)(nian)，合肥工業大學(xue)的(de)(de)(de)張勇(yong)采(cai)用粒子群優化(hua)算(suan)(suan)法對(dui)缺陷(xian)(xian)(xian)進(jin)行(xing)反(fan)演，華(hua)中(zhong)科技大學(xue)的(de)(de)(de)劉志(zhi)平及(ji)天津大學(xue)的(de)(de)(de)蔣奇也(ye)做了(le)部分缺陷(xian)(xian)(xian)反(fan)演工作。
