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(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)方法一直(zhi)沿(yan)用至今，在(zai)具體(ti)實施鋼管(guan)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)的(de)過程中，需要根據具體(ti)檢(jian)測(ce)條件來選擇合(he)適(shi)的(de)檢(jian)測(ce)方法，如鋼管(guan)軋制工藝(yi)、鋼管(guan)運行(xing)狀態、檢(jian)測(ce)靈敏度要求以(yi)及成(cheng)本等。
2. 漏(lou)磁(ci)檢測(ce)設(she)備(bei)
在漏(lou)磁(ci)檢測方(fang)法研究基(ji)礎上，立足(zu)于(yu)漏(lou)磁(ci)檢測具體需求，形成了各(ge)種類型的漏(lou)磁(ci)檢測設(she)備，與之相關(guan)的關(guan)鍵(jian)技術主要包括漏(lou)磁(ci)場高(gao)(gao)靈敏度拾(shi)取、高(gao)(gao)強(qiang)度均勻磁(ci)化以及(ji)傳感器掃(sao)查路徑規劃。
a. 傳感器
1959年(nian)，瑞士的Ermt Vogt發(fa)(fa)明了(le)(le)感(gan)應(ying)線圈(quan)；1970年(nian)，美國AMF公司的Noel B．Proctor首(shou)次提出了(le)(le)印刷線圈(quan)，從而提高了(le)(le)傳(chuan)感(gan)器的工藝精(jing)度(du)和(he)一致性(xing)；1976年(nian)，加拿大諾蘭達(da)礦業有限公司的Krank Kitzinger等人首(shou)次采(cai)用霍爾元件測量漏磁場絕對值；1994-1996年(nian)，捷克的Ripka和(he)瑞士的Popovic等人綜合比較了(le)(le)感(gan)應(ying)線圈(quan)、霍爾元件、磁通門及磁阻的敏感(gan)特性(xing)；2002年(nian)，法國的Jean-Louis Robert等人首(shou)次制(zhi)作了(le)(le)適應(ying)高溫檢(jian)測環境的霍爾元件；2008年(nian)，印度(du)甘地原子研究(jiu)中心的W．Sharatchandra Singh 發(fa)(fa)明了(le)(le)巨磁阻傳(chuan)感(gan)器。
b. 漏磁(ci)檢測設(she)備
1980年(nian)，日(ri)本住友金屬工業株式(shi)會(hui)社發明了移動式(shi)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備，美(mei)國磁(ci)(ci)性分析公(gong)司(si)、德(de)國NUKEM有限公(gong)司(si)相繼研(yan)制了鋼管(guan)(guan)周向加(jia)軸向復合(he)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備；1994-2000年(nian)，荷蘭屯(tun)特大(da)學、加(jia)拿大(da)Pipetronix 有限公(gong)司(si)及BJ服務公(gong)司(si)利(li)用(yong)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備“管(guan)(guan)道豬”實施管(guan)(guan)道內(nei)檢(jian)(jian)測(ce)；我國華(hua)中科(ke)技(ji)大(da)學的(de)(de)(de)康宜(yi)華(hua)等(deng)人(ren)(ren)自(zi)1989年(nian)報道了自(zi)行研(yan)制的(de)(de)(de)首臺漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備以來，進(jin)行了大(da)量的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備的(de)(de)(de)開發工作(zuo)，并開發了數字化(hua)磁(ci)(ci)性無損檢(jian)(jian)測(ce)技(ji)術；另外，清華(hua)大(da)學的(de)(de)(de)黃松嶺、沈陽工業大(da)學的(de)(de)(de)楊理踐及合(he)肥工業大(da)學的(de)(de)(de)何輔云等(deng)人(ren)(ren)對漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備的(de)(de)(de)應用(yong)也做了大(da)量研(yan)究工作(zuo)。
3. 信號后處理
漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)在實施過程中將(jiang)鐵磁(ci)性構件(jian)磁(ci)化至飽(bao)和或者近飽(bao)和狀態，此時在缺陷附近會(hui)產生漏(lou)磁(ci)場，然后利用(yong)磁(ci)敏(min)感元件(jian)拾取試(shi)件(jian)表(biao)面磁(ci)場變化并依(yi)次轉(zhuan)換為模(mo)擬信(xin)號和數字(zi)信(xin)號，最后根(gen)據檢(jian)測(ce)信(xin)號特(te)征對試(shi)件(jian)質量(liang)狀態進行評價。因此，漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)最終是(shi)以(yi)缺陷檢(jian)測(ce)信(xin)號的(de)特(te)性來分析和判斷構件(jian)質量(liang)的(de)。
檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)后續處理(li)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)進(jin)展：1996年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)愛荷華州立大學的(de)(de)(de)Mandayam等人(ren)提出平衡式濾除算法，用(yong)(yong)于消(xiao)除電磁(ci)感應現(xian)象和磁(ci)導率不均(jun)對漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)影響(xiang)；1997年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)Bubenik等人(ren)提出內(nei)外缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)區分的(de)(de)(de)可行(xing)性；2000年(nian)(nian)，印(yin)度(du)巴布哈原子(zi)(zi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)Mukhopadhyay采用(yong)(yong)小(xiao)波分析處理(li)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)場信(xin)號(hao)；2005年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)Mikkola 發表(biao)了內(nei)外缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)區分方法；2006年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)McJunkin等人(ren)提出內(nei)部缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)場強(qiang)度(du)小(xiao)，可以采用(yong)(yong)敏感度(du)小(xiao)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)探頭(tou)來(lai)檢(jian)測(ce)外部缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)，以實現(xian)內(nei)外部缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)評價一致性；2007年(nian)(nian)，印(yin)度(du)甘地原子(zi)(zi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)R.Baskaran 將偽逆(ni)方法應用(yong)(yong)于漏(lou)(lou)磁(ci)信(xin)號(hao)圖像處理(li)中(zhong)。在(zai)國(guo)內(nei)，康宜華、彭永勝、馬鳳銘及(ji)張勇等同樣(yang)在(zai)檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)后處理(li)方面做了相關研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作。
4. 漏磁檢測(ce)理論(lun)
為了(le)給(gei)漏(lou)磁檢測(ce)技術的(de)應用和推廣提供理論支撐，關(guan)于漏(lou)磁場的(de)形(xing)成(cheng)機(ji)制、影(ying)響因素(su)、信號(hao)解釋與反演(yan)等相關(guan)理論得到快速發展。
缺(que)(que)(que)陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)(fen)布(bu)計算(suan)(suan)方法主要有(you)：磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極法、有(you)限(xian)元數值仿(fang)真(zhen)、試驗(yan)法、全息(xi)照相法。1966年，蘇聯的(de)(de)(de)(de) Zatespin 和(he)(he)Shcherbinin 提(ti)出表(biao)面(mian)開口無(wu)(wu)限(xian)長(chang)缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極子(zi)模(mo)(mo)型(xing)，分(fen)(fen)(fen)別用點磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極子(zi)、無(wu)(wu)限(xian)長(chang)磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極線和(he)(he)無(wu)(wu)限(xian)長(chang)磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極帶來(lai)模(mo)(mo)擬工(gong)件表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)點狀缺(que)(que)(que)陷、淺裂紋和(he)(he)深裂紋。1972年，蘇聯的(de)(de)(de)(de)Shcherbinin利用面(mian)磁(ci)(ci)(ci)偶(ou)極子(zi)模(mo)(mo)型(xing)計算(suan)(suan)了(le)(le)(le)截面(mian)為矩形開口的(de)(de)(de)(de)長(chang)度有(you)限(xian)的(de)(de)(de)(de)裂紋的(de)(de)(de)(de)3D漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)(fen)布(bu)，從而計算(suan)(suan)位數拓展到了(le)(le)(le)三維空間。1975年，美國愛荷華(hua)州立大學（ISU）的(de)(de)(de)(de)Hwang等人采用有(you)限(xian)元數值模(mo)(mo)擬法對漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)進行計算(suan)(suan)。1982-1986年，德(de)國的(de)(de)(de)(de)F?rster F采用試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)方法對美國的(de)(de)(de)(de)Lord和(he)(he)Hwang所(suo)提(ti)出的(de)(de)(de)(de)有(you)限(xian)元漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)計算(suan)(suan)進行了(le)(le)(le)驗(yan)證及部分(fen)(fen)(fen)修正。1986年，英國赫爾大學的(de)(de)(de)(de)Edwards和(he)(he)Palmer 通過(guo)拉(la)普拉(la)斯方程解得截面(mian)為半橢(tuo)圓形的(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)(de)(de)2D漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)(fen)布(bu)，并且(qie)在(zai)此(ci)基礎上給出了(le)(le)(le)有(you)限(xian)長(chang)表(biao)面(mian)開口的(de)(de)(de)(de)3D表(biao)達式(shi)。2003年，烏克蘭國家科學院物(wu)理研究所(suo)的(de)(de)(de)(de)S．Lukyanetsa 給出了(le)(le)(le)線性(xing)(xing)鐵磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)材料表(biao)面(mian)缺(que)(que)(que)陷的(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)(fen)布(bu)解析(xi)模(mo)(mo)型(xing)。
國(guo)內研(yan)究(jiu)方(fang)面，1982年孫雨(yu)施(shi)提(ti)出了永磁(ci)場的計算(suan)(suan)模型，1984年張琪采用數學建模解(jie)析的方(fang)法研(yan)究(jiu)了漏(lou)磁(ci)場分布(bu)特性，1990年南京(jing)燃氣輪機研(yan)究(jiu)所的仲(zhong)維暢(chang)開始對(dui)磁(ci)偶極子開展大(da)量的研(yan)究(jiu)工(gong)作；這期間，華中(zhong)科技大(da)學的楊叔子及康宜(yi)華、清華大(da)學的李路(lu)明(ming)及軍械工(gong)程(cheng)學院的徐章遂及南昌航空(kong)大(da)學的任吉(ji)林(lin)等研(yan)究(jiu)團隊對(dui)缺陷漏(lou)磁(ci)場分布(bu)計算(suan)(suan)也做了大(da)量研(yan)究(jiu)工(gong)作。
影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場分(fen)布的(de)(de)(de)因(yin)素主要包括：檢(jian)(jian)(jian)測(ce)速度(du)、缺(que)陷(xian)特性、構件受力(li)(li)狀(zhuang)態、提離效(xiao)(xiao)應、激勵場強(qiang)度(du)及(ji)磁(ci)(ci)(ci)導率變化等。1993年(nian)(nian)，美國(guo)愛荷(he)華(hua)州(zhou)(zhou)立大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)YK Shin 建立了(le)電磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應現(xian)象對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)數字有(you)限元(yuan)模型。1995年(nian)(nian)，日本國(guo)家鋼(gang)鐵研(yan)究中心的(de)(de)(de)Ichizo Uetake 利用磁(ci)(ci)(ci)偶極子模型分(fen)析(xi)了(le)兩平行裂紋的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場分(fen)布。1996-1998年(nian)(nian)，加拿大(da)女(nv)(nv)王大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)Thomas、Mandal、Atherton 及(ji) Weihua Mao 和(he)Lynann Clapham等人分(fen)別研(yan)究了(le)壓(ya)力(li)(li)對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)，分(fen)析(xi)了(le)相鄰缺(que)陷(xian)之間或不同(tong)走向缺(que)陷(xian)之間的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)信(xin)號(hao)(hao)關系。2000-2003年(nian)(nian)，日本九(jiu)州(zhou)(zhou)工業(ye)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)M.Katoh、K. Nishio、Y.Yamaguchi、Katoh和(he)Nishio 采用有(you)限元(yuan)法計算材(cai)料屬性、極靴氣隙對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。2004年(nian)(nian)，韓國(guo)的(de)(de)(de)Gwan Soo Park 通過3D有(you)限元(yuan)數值(zhi)仿(fang)真和(he)試驗法發現(xian)電磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應現(xian)象對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)波形(xing)和(he)幅值(zhi)都會產生影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。2005年(nian)(nian)，加拿大(da)女(nv)(nv)王大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de) Vijay Babbar研(yan)究了(le)凹痕尺(chi)寸與殘余(yu)應力(li)(li)對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。2006年(nian)(nian)，英國(guo)紐(niu)卡(ka)斯爾(er)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de) Gui Yun Tian和(he)Yong Li等通過有(you)限元(yuan)數值(zhi)仿(fang)真研(yan)究了(le)在不同(tong)缺(que)陷(xian)深(shen)度(du)下渦(wo)流(liu)效(xiao)(xiao)應對漏(lou)(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。國(guo)內，武(wu)漢大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)杜志葉、清華(hua)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)黃松嶺和(he)沈陽工業(ye)大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)楊(yang)理踐等也(ye)在這方面(mian)做了(le)相應的(de)(de)(de)仿(fang)真研(yan)究工作(zuo)。
缺(que)陷反演(yan)(yan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是根據檢(jian)測信(xin)(xin)號(hao)得出(chu)(chu)缺(que)陷損傷(shang)程(cheng)度(du)，從而(er)對構件質量進行(xing)有效評(ping)(ping)價，其中一(yi)個關鍵問題就是尋找檢(jian)測信(xin)(xin)號(hao)與(yu)缺(que)陷尺寸(cun)的(de)(de)(de)對應關系。1995年，日本京都大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)KoichiHanasaki提出(chu)(chu)了一(yi)種鋼絲繩缺(que)陷反演(yan)(yan)模型。2000年，美國愛荷華(hua)(hua)州立(li)(li)大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de) Kyungtae和Hwang采(cai)用神經網絡及小(xiao)波分析(xi)方法(fa)(fa)(fa)研究(jiu)了反演(yan)(yan)問題。2002年，我國鐘維暢利(li)用磁偶極(ji)子理論進行(xing)了缺(que)陷的(de)(de)(de)反推工作；同年，德國的(de)(de)(de)Jens Haueisen 等人采(cai)用最大(da)(da)(da)熵法(fa)(fa)(fa)進行(xing)了評(ping)(ping)估分析(xi)，給出(chu)(chu)了一(yi)種可(ke)根據檢(jian)測信(xin)(xin)號(hao)得出(chu)(chu)缺(que)陷的(de)(de)(de)尺寸(cun)及位(wei)置的(de)(de)(de)有效算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)；密西根州立(li)(li)大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)Ameet Vijay Joshi結合(he)傳統反演(yan)(yan)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)，提出(chu)(chu)了一(yi)種高階(jie)統計法(fa)(fa)(fa)。2009年，合(he)肥工業(ye)大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)張勇采(cai)用粒子群優化(hua)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)對缺(que)陷進行(xing)反演(yan)(yan)，華(hua)(hua)中科技大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)劉志平及天(tian)津(jin)大(da)(da)(da)學(xue)的(de)(de)(de)蔣奇(qi)也做了部(bu)分缺(que)陷反演(yan)(yan)工作。
