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，如不銹鋼(gang)管、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)測方(fang)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(ce)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(shu)各類鋼管(guan)(guan)(guan)漏磁檢(jian)測(ce)(ce)方法一(yi)直沿用至今(jin)，在(zai)具體實施鋼管(guan)(guan)(guan)漏磁檢(jian)測(ce)(ce)的過程中，需要根據具體檢(jian)測(ce)(ce)條件來選擇合適的檢(jian)測(ce)(ce)方法，如鋼管(guan)(guan)(guan)軋制工藝、鋼管(guan)(guan)(guan)運(yun)行狀態(tai)、檢(jian)測(ce)(ce)靈敏度(du)要求以及成本等。
2. 漏磁檢測設備
在漏(lou)磁(ci)檢測(ce)方法(fa)研究基礎上，立足于漏(lou)磁(ci)檢測(ce)具體需求，形成了各(ge)種(zhong)類型的(de)漏(lou)磁(ci)檢測(ce)設備(bei)，與之(zhi)相關的(de)關鍵技(ji)術主要(yao)包括漏(lou)磁(ci)場高靈敏度(du)拾取、高強度(du)均(jun)勻磁(ci)化以及傳感器掃(sao)查路徑規劃。
a. 傳感器
1959年(nian)(nian)，瑞士的(de)(de)(de)Ermt Vogt發(fa)明(ming)了(le)(le)(le)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)；1970年(nian)(nian)，美國AMF公司(si)的(de)(de)(de)Noel B．Proctor首(shou)(shou)次(ci)提出了(le)(le)(le)印刷線(xian)圈(quan)，從(cong)而提高(gao)了(le)(le)(le)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)工藝精(jing)度和(he)一致性；1976年(nian)(nian)，加拿大諾蘭達礦業有限(xian)公司(si)的(de)(de)(de)Krank Kitzinger等人(ren)首(shou)(shou)次(ci)采(cai)用(yong)霍(huo)爾元件測(ce)量漏磁場絕對值；1994-1996年(nian)(nian)，捷克的(de)(de)(de)Ripka和(he)瑞士的(de)(de)(de)Popovic等人(ren)綜合比較(jiao)了(le)(le)(le)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)、霍(huo)爾元件、磁通(tong)門及磁阻的(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)特性；2002年(nian)(nian)，法(fa)國的(de)(de)(de)Jean-Louis Robert等人(ren)首(shou)(shou)次(ci)制作了(le)(le)(le)適應高(gao)溫檢測(ce)環境(jing)的(de)(de)(de)霍(huo)爾元件；2008年(nian)(nian)，印度甘地原子研究中心的(de)(de)(de)W．Sharatchandra Singh 發(fa)明(ming)了(le)(le)(le)巨磁阻傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)。
b. 漏磁檢測設備(bei)
1980年，日本住友(you)金屬工業(ye)株式會(hui)社發(fa)明了(le)移(yi)動式漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備，美國(guo)(guo)(guo)磁(ci)性分析(xi)公(gong)司、德(de)國(guo)(guo)(guo)NUKEM有限(xian)公(gong)司相(xiang)繼研(yan)(yan)(yan)制了(le)鋼管周向加軸(zhou)向復(fu)合(he)磁(ci)化的(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備；1994-2000年，荷(he)蘭屯(tun)特大(da)學(xue)、加拿(na)大(da)Pipetronix 有限(xian)公(gong)司及(ji)BJ服(fu)務公(gong)司利用漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備“管道豬”實施(shi)管道內檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)；我(wo)國(guo)(guo)(guo)華中科技大(da)學(xue)的(de)康宜華等人(ren)自1989年報(bao)道了(le)自行(xing)研(yan)(yan)(yan)制的(de)首臺漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備以來，進行(xing)了(le)大(da)量(liang)的(de)漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備的(de)開發(fa)工作，并開發(fa)了(le)數(shu)字(zi)化磁(ci)性無損檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技術；另外，清華大(da)學(xue)的(de)黃松(song)嶺(ling)、沈陽工業(ye)大(da)學(xue)的(de)楊(yang)理踐及(ji)合(he)肥工業(ye)大(da)學(xue)的(de)何輔云等人(ren)對漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)(she)備的(de)應用也做(zuo)了(le)大(da)量(liang)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)工作。
3. 信(xin)號后處理
漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)在實施過程中將鐵磁(ci)(ci)性(xing)構件(jian)(jian)磁(ci)(ci)化至(zhi)飽(bao)和或者(zhe)近飽(bao)和狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，此時在缺陷附近會產生漏磁(ci)(ci)場，然后利用磁(ci)(ci)敏感(gan)元件(jian)(jian)拾取試件(jian)(jian)表面(mian)磁(ci)(ci)場變(bian)化并(bing)依次轉換為模(mo)擬信(xin)(xin)號和數字信(xin)(xin)號，最(zui)后根據檢測(ce)(ce)信(xin)(xin)號特征(zheng)對(dui)試件(jian)(jian)質量狀(zhuang)(zhuang)態(tai)進行評價。因此，漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)最(zui)終(zhong)是以缺陷檢測(ce)(ce)信(xin)(xin)號的特性(xing)來分析和判斷構件(jian)(jian)質量的。
檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)進行(xing)后續(xu)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)進展：1996年(nian)，美國愛荷(he)華(hua)州(zhou)立大學(xue)的(de)(de)(de)Mandayam等(deng)人提出(chu)平衡式濾除算(suan)法，用(yong)(yong)于(yu)消除電磁(ci)感應現象(xiang)和磁(ci)導率不均對漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)所產生的(de)(de)(de)影響；1997年(nian)，美國的(de)(de)(de)Bubenik等(deng)人提出(chu)內(nei)外缺(que)(que)陷(xian)區(qu)分(fen)的(de)(de)(de)可(ke)行(xing)性；2000年(nian)，印度巴(ba)布哈(ha)原(yuan)子(zi)研究(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)Mukhopadhyay采用(yong)(yong)小(xiao)波分(fen)析處(chu)理(li)缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場信(xin)號(hao)；2005年(nian)，美國的(de)(de)(de)Mikkola 發表了內(nei)外缺(que)(que)陷(xian)區(qu)分(fen)方(fang)法；2006年(nian)，美國的(de)(de)(de)McJunkin等(deng)人提出(chu)內(nei)部(bu)(bu)缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場強度小(xiao)，可(ke)以采用(yong)(yong)敏感度小(xiao)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)探頭來檢(jian)測(ce)(ce)外部(bu)(bu)缺(que)(que)陷(xian)，以實現內(nei)外部(bu)(bu)缺(que)(que)陷(xian)評價(jia)一致性；2007年(nian)，印度甘地原(yuan)子(zi)研究(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)R.Baskaran 將偽(wei)逆方(fang)法應用(yong)(yong)于(yu)漏(lou)磁(ci)信(xin)號(hao)圖像處(chu)理(li)中(zhong)。在國內(nei)，康宜華(hua)、彭永(yong)勝、馬鳳銘及張勇等(deng)同樣(yang)在檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號(hao)后處(chu)理(li)方(fang)面做了相關(guan)研究(jiu)(jiu)工作(zuo)。
4. 漏磁檢測理論(lun)
為了給漏磁檢測技(ji)術的應用和推廣提供理論支(zhi)撐，關(guan)于(yu)漏磁場的形成機制、影響因素、信號解釋與(yu)反演等(deng)相關(guan)理論得(de)到快速發展。
缺(que)陷漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)布(bu)(bu)計算(suan)(suan)方(fang)法(fa)(fa)主要有：磁(ci)(ci)偶極(ji)法(fa)(fa)、有限(xian)(xian)元(yuan)數(shu)值仿(fang)真、試驗法(fa)(fa)、全息照相(xiang)法(fa)(fa)。1966年，蘇(su)聯的(de)(de) Zatespin 和Shcherbinin 提出(chu)(chu)表(biao)面開口無(wu)限(xian)(xian)長(chang)缺(que)陷的(de)(de)磁(ci)(ci)偶極(ji)子模(mo)(mo)型，分(fen)(fen)別(bie)用(yong)點磁(ci)(ci)偶極(ji)子、無(wu)限(xian)(xian)長(chang)磁(ci)(ci)偶極(ji)線(xian)和無(wu)限(xian)(xian)長(chang)磁(ci)(ci)偶極(ji)帶來模(mo)(mo)擬工件表(biao)面的(de)(de)點狀(zhuang)缺(que)陷、淺(qian)裂(lie)紋(wen)和深(shen)裂(lie)紋(wen)。1972年，蘇(su)聯的(de)(de)Shcherbinin利用(yong)面磁(ci)(ci)偶極(ji)子模(mo)(mo)型計算(suan)(suan)了截面為矩形開口的(de)(de)長(chang)度有限(xian)(xian)的(de)(de)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)3D漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)布(bu)(bu)，從而計算(suan)(suan)位(wei)數(shu)拓展到了三維空間。1975年，美國(guo)愛(ai)荷華州立大學(xue)(xue)（ISU）的(de)(de)Hwang等人(ren)采用(yong)有限(xian)(xian)元(yuan)數(shu)值模(mo)(mo)擬法(fa)(fa)對(dui)(dui)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)進行(xing)計算(suan)(suan)。1982-1986年，德(de)國(guo)的(de)(de)F?rster F采用(yong)試驗的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)對(dui)(dui)美國(guo)的(de)(de)Lord和Hwang所(suo)(suo)提出(chu)(chu)的(de)(de)有限(xian)(xian)元(yuan)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)析(xi)計算(suan)(suan)進行(xing)了驗證及部分(fen)(fen)修正。1986年，英國(guo)赫爾大學(xue)(xue)的(de)(de)Edwards和Palmer 通過拉普(pu)拉斯方(fang)程解得截面為半橢圓形的(de)(de)缺(que)陷的(de)(de)2D漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)布(bu)(bu)，并且在(zai)此基(ji)礎上給出(chu)(chu)了有限(xian)(xian)長(chang)表(biao)面開口的(de)(de)3D表(biao)達(da)式。2003年，烏克蘭國(guo)家科學(xue)(xue)院物(wu)理(li)研究所(suo)(suo)的(de)(de)S．Lukyanetsa 給出(chu)(chu)了線(xian)性(xing)鐵磁(ci)(ci)性(xing)材料表(biao)面缺(que)陷的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)布(bu)(bu)解析(xi)模(mo)(mo)型。
國內研究方(fang)面，1982年孫雨施提出了永磁場的計算模型，1984年張(zhang)琪采用(yong)數學(xue)建模解析的方(fang)法研究了漏磁場分布特(te)性，1990年南京燃氣輪機研究所的仲(zhong)維暢(chang)開(kai)始對(dui)磁偶(ou)極子開(kai)展(zhan)大量(liang)的研究工(gong)作(zuo)；這(zhe)期(qi)間(jian)，華(hua)中科技大學(xue)的楊叔(shu)子及(ji)康(kang)宜華(hua)、清華(hua)大學(xue)的李路明及(ji)軍械工(gong)程(cheng)學(xue)院的徐章遂及(ji)南昌航空大學(xue)的任吉林等研究團隊(dui)對(dui)缺陷漏磁場分布計算也做(zuo)了大量(liang)研究工(gong)作(zuo)。
影(ying)響(xiang)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分(fen)布的(de)(de)因素主(zhu)要包括：檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速(su)度、缺(que)陷(xian)特性、構件受力(li)(li)狀態(tai)、提(ti)離(li)效應(ying)(ying)(ying)、激(ji)勵場強度及磁(ci)(ci)(ci)(ci)導率(lv)變化等(deng)(deng)。1993年(nian)，美國(guo)愛荷華(hua)州立(li)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)YK Shin 建立(li)了(le)(le)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)現象對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)影(ying)響(xiang)的(de)(de)數(shu)字有限(xian)元(yuan)模型。1995年(nian)，日(ri)本國(guo)家鋼鐵研(yan)究(jiu)中(zhong)心的(de)(de)Ichizo Uetake 利用(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)偶極子模型分(fen)析了(le)(le)兩平行裂紋(wen)的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分(fen)布。1996-1998年(nian)，加拿(na)大女(nv)王大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)Thomas、Mandal、Atherton 及 Weihua Mao 和(he)Lynann Clapham等(deng)(deng)人分(fen)別研(yan)究(jiu)了(le)(le)壓力(li)(li)對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號的(de)(de)影(ying)響(xiang)，分(fen)析了(le)(le)相鄰缺(que)陷(xian)之間或不(bu)(bu)同走向缺(que)陷(xian)之間的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號關系(xi)。2000-2003年(nian)，日(ri)本九州工業(ye)(ye)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)M.Katoh、K. Nishio、Y.Yamaguchi、Katoh和(he)Nishio 采用(yong)有限(xian)元(yuan)法計算材料(liao)屬性、極靴氣(qi)隙對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場的(de)(de)影(ying)響(xiang)。2004年(nian)，韓國(guo)的(de)(de)Gwan Soo Park 通過(guo)3D有限(xian)元(yuan)數(shu)值仿真和(he)試驗法發現電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)現象對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)號波形和(he)幅值都會產生影(ying)響(xiang)。2005年(nian)，加拿(na)大女(nv)王大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de) Vijay Babbar研(yan)究(jiu)了(le)(le)凹痕(hen)尺(chi)寸與殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號的(de)(de)影(ying)響(xiang)。2006年(nian)，英國(guo)紐卡斯爾大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de) Gui Yun Tian和(he)Yong Li等(deng)(deng)通過(guo)有限(xian)元(yuan)數(shu)值仿真研(yan)究(jiu)了(le)(le)在不(bu)(bu)同缺(que)陷(xian)深度下渦流(liu)效應(ying)(ying)(ying)對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。國(guo)內，武漢(han)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)杜志葉、清華(hua)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)黃(huang)松嶺和(he)沈陽工業(ye)(ye)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)楊理踐等(deng)(deng)也在這方面(mian)做了(le)(le)相應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)仿真研(yan)究(jiu)工作。
缺(que)陷反(fan)演(yan)的(de)目的(de)是(shi)根(gen)據(ju)檢(jian)測(ce)信號得(de)出(chu)缺(que)陷損傷程度，從而(er)對構(gou)件質量進行(xing)(xing)有(you)效(xiao)評價(jia)，其(qi)中一(yi)個關鍵(jian)問題就是(shi)尋找檢(jian)測(ce)信號與缺(que)陷尺(chi)(chi)寸的(de)對應關系(xi)。1995年(nian)，日本(ben)京都(dou)大學(xue)(xue)的(de)KoichiHanasaki提出(chu)了一(yi)種鋼絲繩缺(que)陷反(fan)演(yan)模(mo)型。2000年(nian)，美國愛荷華(hua)州立(li)大學(xue)(xue)的(de) Kyungtae和Hwang采(cai)(cai)用(yong)神經網絡及小波分析方法(fa)研(yan)究(jiu)了反(fan)演(yan)問題。2002年(nian)，我國鐘維暢利用(yong)磁偶極子理論(lun)進行(xing)(xing)了缺(que)陷的(de)反(fan)推(tui)工作(zuo)；同(tong)年(nian)，德國的(de)Jens Haueisen 等(deng)人采(cai)(cai)用(yong)最大熵法(fa)進行(xing)(xing)了評估(gu)分析，給(gei)出(chu)了一(yi)種可(ke)根(gen)據(ju)檢(jian)測(ce)信號得(de)出(chu)缺(que)陷的(de)尺(chi)(chi)寸及位置的(de)有(you)效(xiao)算法(fa)；密(mi)西根(gen)州立(li)大學(xue)(xue)的(de)Ameet Vijay Joshi結合(he)傳統反(fan)演(yan)算法(fa)，提出(chu)了一(yi)種高階統計法(fa)。2009年(nian)，合(he)肥工業大學(xue)(xue)的(de)張勇采(cai)(cai)用(yong)粒(li)子群優化(hua)算法(fa)對缺(que)陷進行(xing)(xing)反(fan)演(yan)，華(hua)中科技大學(xue)(xue)的(de)劉志平及天津大學(xue)(xue)的(de)蔣奇也(ye)做了部(bu)分缺(que)陷反(fan)演(yan)工作(zuo)。
