以钢为主的铁磁性材料被广泛应用于机械机电、冶金矿产、石油化工、水利水电、交通运输等众多行业,已成为世界上使用最多的材料。随着工业与科学技术的发展,精密与重载机械设备越来越多,然而大多设备都是工作在高速、高温、高压等恶劣环境中,长此以往,必然会出现各种损伤,进而导致设备故障,甚至发生灾难性后果。因此,对铁磁性材料损伤进行准确、快速、高效的检测与评估是至关重要的。无损检测技术是保证设备安全运行的重要手段,其种类繁多,各有各的技术特点与应用范围,而磁性无损检测技术对于铁磁性材料的检测可谓有先天性的优势,应用越来越广泛。本文在对磁记忆检测、漏磁检测和巴克豪森噪声检测进行理论与应用研究的基础上,提出了设计基于磁性方法的多功能无损检测传感器的研究思路,并开展了大量的研究工作。根据三种磁检测方法的机理与特点,研制出了多功能的检测传感器,包括信号接收、移动磁化、激励信号产生与控制等部分。信号接收部分由7组信号接收单元组成,每个单元可测量X方向和Z方向两个信号。移动磁化部分主要由6个励磁线圈组成,可在被检材料内形成旋转磁场。激励信号产生与控制部分采用DDS技术合成频率、相位可变的激励正弦波信号。制作了45钢实验试件,试件表面预制了残余应力带和不同角度的7个裂纹。确定了实验参数、信号处理方法,搭建了检测系统并设计了检测实验。分别利用三种方法依次进行检测,并对接收的信号进行处理、分析。结果表明,磁记忆扫查检测可以识别出应力和裂纹的存在,强化磁记忆检测提高了灵敏度,检测结果更稳定,漏磁检测可以对任意角度的裂纹进行识别,巴克豪森噪声检测可以对应力进行初步定量化评估。利用三种方法的配合可以对试件的应力和裂纹损伤状态进行良好的评估。