自上世紀20年代開始，不銹鋼管表面缺陷的檢測開始發展，根據其發展階段和使用技術原理，大致可分為三個階段人工檢測法、傳統光電檢測、基于機器視覺的檢測。

人工檢測

人工檢測方法又叫人工目視法，起源最早。由于當時的生產技術落后、生產速度慢以及當時的產品需求低、人口紅利高，對產品的檢測速度和質量都沒有很高的要求，全球都使用這種方法。但隨著生產水平的提高、產品的需求量增大、人口紅利的消失，檢測效率低，勞動強度大、檢測標準不統一等缺點逐漸凸顯，不適宜快速和準確的檢測要求，漸漸被棄用。

傳統光電檢測

隨著傳感器、光學器件高速發展以及光學學科、物理學科逐漸應用于很多企業中，利用光電技術開發的檢測系統流行起來，相比教于人工檢測方法，檢測速度、準確率、效率有了一定的提高。

（1）渦流檢測

渦流檢測是基于法拉第的電磁感應原理。常用做法是對檢測帶鋼表面的激勵線圈施加交變電流，進而產生的交變磁場，在進行檢測時，交變磁場在檢測工件上產生渦流，渦流也會產生一個感應的交變磁場，影響檢測線圈的感應電壓、阻抗，通過判斷感應電流和阻抗的變化來判斷有無疵點，檢測原理如圖1.1所示?？哲姽こ檀髮W的曹海霞[7]運用ANSYS對渦流檢測仿真，對于圓柱形的激勵線圈，不銹鋼管工件隨著提離增加感應信號的峰值減小。

渦流檢測具有靈敏性高、響應迅速、操作方便等一些優點。但同時浪費資源大、難以檢測小缺陷目標、對探頭要求高等一些缺點，并不適合不銹鋼管表面的缺陷檢測。

（2）漏磁檢測

漏磁檢測的基本原理是當不銹鋼管被強大的磁場深度所磁化，當不銹鋼管表面存在缺陷時，由缺陷部位的所引起的不銹鋼管橫截面積的變化，會改變磁導率和磁阻，導致整個磁場中有一部分的磁場繞過缺陷的部位，而從周圍的空氣中穿過，這就會造成磁場的變形，由直線變為曲線，其相應的傳感器把磁場的變化轉化為電信號，可以通過其相應的電信號大小可以判斷不銹鋼管表面缺陷的大小。

1965年，美國的Tuboscope管道服務公司發明制造了首臺漏磁檢測儀器，極大的提高了缺陷檢測效率。1975年，Hwang和Lord第一次將鐵磁材料的內部場強和磁導率與漏磁場幅值聯系起來進行漏磁場的分析，這就為漏磁技術應用于不銹鋼管表面缺陷檢測提供了可能。我國與國外相比，對漏磁檢測起步較晚，20世紀80年代開始研究，才逐漸填補國內漏磁理論和儀器上的空白。

目前為止我國國內漏磁檢測儀器主要由廈門愛德森公司研究和生產。漏磁檢測技術是一種非常簡易和快速的檢測技術，受環境干擾因素小，可靠性高。但同時存在漏磁信號特征簡單，檢測缺陷種類有限等多種弊端。

（3）紅外檢測

紅外檢測的技術原理為紅外輻射理論，即除在絕對零度以下的環境，任何物體都會連續不斷的向外發射紅外波，且紅外輻射的能量和物體溫度成正相關，其輻射強度和波長也和溫度存在定量關系且遵循普朗克輻射定律、維恩位移定律、斯特凡-玻爾茲曼定律等，其檢測原理如圖1.3所示。紅外檢測功能比較多，可用于缺陷檢測、應力和疲勞分析、模擬仿真、圖像處理和故障診斷等一些功能。在用于缺陷檢測時，檢測裝置大致可分為三個部分：激勵部分（信號發生器和激勵源）、紅外熱像儀、PC終端。其工作過程大致為對不銹鋼管材料施加相應的激勵源來獲取其熱相圖，由于不銹鋼管的缺陷部分和非缺陷部分溫度不相同，這就會在不銹鋼管表面形成溫度高低不同的區域，發射不同的紅外波。

國外的CHANOWSKL等人發現，利用脈沖紅外熱像法測得的奧氏體不銹鋼316L的熱擴散系數值較為準確，其次運用熱傳導方程來計算簡單邊界條件也比較容易。

目前國內正對紅外檢測的研究機構有華中科技大學、哈爾濱工業大學、中國特種設備檢測研究院等，其中沈功田等人[12]針對金屬材料以及高溫壓力的管道進行相關試驗研究，其結果為導熱率越低的金屬材料，其相應的檢測靈敏度也就越高，缺陷缺口大，缺陷面積大，金屬厚度薄的地方，其缺陷檢測性能也越好。

從事紅外檢測技術產品生產由廣州颯特、浙江大力等，其紅外檢測大多有無接觸檢測、檢測范圍廣、檢測距離遠等優點，但紅外缺陷檢測缺陷種類少，存在一定的缺點，不能廣泛應用。

（4）激光掃描檢測

激光掃描器的工作原理。在1988年，德國的SICK公司以激光作為發射光源，再用旋轉反射鏡反射激光束，最后通過光學系統的反射鏡，在帶鋼的表面上均布平行橫向掃描，而在反射光的方向上用電倍增管收集鋼帶表面反射的光源，最后通過轉換器轉換為電信號，這樣就可以保證在一定速度下檢測缺陷。

相比較于國外，國內紅外掃描檢測起步晚，技術相對落后。由江蘇江佳機械有限公司和南京林業大學，聯合開發的木材表面缺陷的激光掃描于檢測裝置和鋼帶表面檢測原理相同，值得借鑒和參考。其優點是利用上下兩臺激光分別進行掃描，可以進行雙面掃描，得到檢測材料的雙面數據，最后得到的圖像再由計算機處理分析。

但紅外檢測技術對環境檢測要求較高、檢測速度慢，連續運動的激光器壽命和可靠性有所降低，且購買和維護成本高昂，局限性較大，難以進一步突破。于是很多企業開始尋找成本低、檢測效率高、維護方便的檢測設備。