钢丝绳多尺度缺陷检测是指不同损伤类型的判别和损伤的截面损失、位置、分布、锈蚀等级等定量指标分析,其目的是为钢丝绳强度的评估提供更准确的量化参数。目前钢丝绳电磁检测技术仍存在局部型、窄宽度等小尺度缺陷定量检测困难和内部、锈蚀等复杂尺度缺陷难以判别的问题,严重制约了钢丝绳无损检测的发展和应用。本文以钢丝绳多尺度缺陷检测的需求为基础,针对现有检测技术中的问题进行深入分析,采用多传感器融合技术,设计多种定量算法,实现不同尺度缺陷的定量检测。针对局部缺陷定量精度低的问题,提出主磁通轴向漏磁补偿法,探明极距内局部缺陷宽度对截面损失定量检测影响的机理,使缺陷宽度有效地跟截面损失定量解耦,从而提高缺陷截面损失的定量精度。钢丝绳漏磁检测励磁宽度的要求限制了局部缺陷的宽度,其中缺陷宽度是影响截面损失检测精度的主要因素,因此局部缺陷的截面损失难以进行准确地定量分析。采用感应线圈和霍尔阵列多传感器技术检测主磁通和漏磁信号,为了消除缺陷宽度影响,直接得到更加精确的截面损失,研究轴向漏磁补偿主磁通的漏磁场,提出主磁通轴向漏磁补偿截面损失定量算法。通过标准缺陷的简单制作,不仅提高局部缺陷的截面损失定量精度,而且实现不同类型钢丝绳截面损失的普适性检测。针对内部缺陷难以定位及定量的问题,提出径向、轴向漏磁与主磁通融合法,实现以单一激励方式对缺陷进行内外部判别、埋深定位及定量检测。由于钢丝绳多丝绕制结构和缺陷埋深的影响使内外部缺陷难以区分和定量检测。通过内外部缺陷的磁偶极子及仿真模型分别分析缺陷宽度、截面损失、埋深对磁通量和漏磁场的影响,研究漏磁与主磁通的不同特性求解缺陷参数,提出径向、轴向漏磁与主磁通融合定量算法和局部二值化定位算法。优化设计钢丝绳内外部标准缺陷的方法,提高内部缺陷定量精度,最终实现缺陷内外部判别、埋深计算、分布定位和截面损失定量。针对钢丝绳窄缺陷检测困难的问题,提出聚磁探针检测法,不仅提高窄缺陷信号的信噪比,而且可与漏磁检测结合实现窄至宽不同宽度尺度缺陷的检测。当缺陷宽度较小时,漏磁检测信号非常弱,由于背景噪声的影响,现有传感器灵敏度和检测电路精度的限制,以及漏磁检测机理上对窄缺陷检测的局限性,漏磁检测已难以满足窄缺陷检测的要求。以磁尖端效应和磁平衡结合的检测优势,设计检测装置结构,不仅获得更强的窄缺陷信号,而且易与漏磁检测设备结合,扩大检测范围。根据检测信号提出基于希尔伯特变换的缺陷信号提取方法,不仅提高窄缺陷信号的信噪比,而且实现窄缺陷的检测,降低漏检风险。针对钢丝绳锈蚀缺陷难以判别和定量的问题,提出分形维数检测法,不仅单独区分锈蚀,而且实现锈蚀的定量和定位。通过截面损失检测算法可以分析断丝、磨损、锈蚀等缺陷的截面损失,但是难以区分锈蚀,而且只根据截面损失无法评估锈蚀对钢丝绳的破坏程度。分析钢丝绳锈蚀缺陷漏磁检测信号的分布、频率及幅值等特征。用分数维度的视角和数学方法研究锈蚀缺陷的特殊属性,提出以分维值定量分析锈蚀程度和分形维数锈蚀定量检测方法,达到消除检测噪声和其他缺陷信号影响的目的,不仅区分出锈蚀缺陷,而且定量锈蚀等级和定位缺陷位置。