管道安全运输关系国民经济命脉,对国家经济的发展起着重要作用。然而,管道一旦发生泄漏就会造成巨大经济损失,情况严重时还会给人民的生命安全造成威胁,对管道进行缺陷检测具有重要的意义。现有的应用于管道检测的装置大多成本高、检测灵敏度低,设计出一套成本低、检测灵敏度高的检测装置具有重大意义。本文主要工作如下:第一,以单一频率交流电磁场检测理论为基础,充分考虑激励信号频率对于缺陷长、宽、深检测灵敏度的差异,对多频电磁检测理论进行深入分析,并将此作为多频电磁缺陷检测装置设计的理论依据。第二,对多频电磁检测技术进行有限元建模分析,通过改变模型中的关键参数,包括激励信号的频率、模型中检测探头与待测试金属试件提离值、检测线圈的外径,比较待测试金属试件的磁位移矢量和磁场强度,确定模型的最优参数,并将此结果作为多频检测装置硬件设计的基础。第三,对多频电磁检测装置的激励信号模块、功率放大模块和数据采集模块进行硬件电路的设计和相应的软件编程,并利用检测装置对缺陷进行测量。通过对检测电压信号的分析,进一步验证频率对于缺陷长、宽、深检测灵敏度的差异,并通过检测电压信号特征量对缺陷的尺寸进行测量。第四,本文提出一种基于BP神经网络决策KNN算法的缺陷尺寸反演方法,利用检测装置获取的大量实验数据驱动该算法,建立了基于BP神经网络决策KNN算法的缺陷反演模型,改进了传统KNN算法反演效果受K值影响较大的问题。模型可根据多频电磁缺陷检测装置获得的检测电压信号对缺陷尺寸预测。