随着“一带一路”战略的快速推进,钢管、铁轨等铁磁性构件的应用更加广泛,对其无损检测十分重要,对深层的内部微小缺陷实施漏磁检测成为技术难点。本文从内部缺陷产生的局部磁导率扰动及其测量入手,提出一种新的电磁无损检测原理与方法,实现了内部深层缺陷的检测。基于直流磁化下铁磁性材料的非线性磁特性,剖析了缺陷引起的内部磁场扰动机理。通过理论分析揭示了μ-H曲线各阶段由缺陷引起的磁导率扰动的不同特征;通过解析模型和有限元计算模型,获得不同埋深缺陷的磁导率扰动的空间分布及其表征方法、传递规律和影响因素。探讨“缺陷-磁导率扰动”的信源转化机制,首次提出了磁导率扰动无损检测(MPPT)新方法,推导出基于Dodd-Deeds模型的放置式线圈测量磁导率扰动的积分解析模型。采用等效磁导率法建立三维有限元模型,仿真结果表明,磁导率扰动对涡流分布产生影响,检测线圈能够拾取到感应信号。为提升检测灵敏度,采用差分式MPPT探头,实验分析了差分间距、缺陷尺寸、探头提离及激励频率等影响因素,获得钢板中埋深25mm层面的0.5mm_深×25mm_长×0.5mm_宽裂纹的检测信号,突破了常规漏磁检测的探伤极限。缺陷大小、磁导率扰动、漏磁场是MPPT方法中的多种信源。为了分辨多源的影响关系,阐明了在不同的内、外部条件下,三者对信号的主导机制。随磁化器磁化电流的增加,内部和外部缺陷的信号幅度均呈现强烈的非单调变化。对于外部缺陷,漏磁场在大提离下的MPPT信号中占据主导作用;对于内部缺陷,磁导率扰动在深层缺陷的磁导率扰动检测信号中占据主导作用。进一步,提出基于MPPT探头的表面缺陷大提离检测方法,实验获得了10mm提离值下0.5mm_深×25mm_长×0.5mm_宽裂纹的检测信号,超出了常规漏磁检测方法的探伤能力。厚壁小径钢管是漏磁检测和超声检测难以实现的应用对象。通过对比分析MPPT方法与常规漏磁检测、涡流检测方法的应用特点,阐明MPPT方法的优越性。研究了曲率半径对钢管表面漏磁场和表层磁导率扰动的影响,实验获得壁厚12mm的Φ56mm钢管内壁0.6mm_深×25mm_长×0.5mm_宽裂纹的检测信号,具有工程应用价值。