航空航天、国防、能源等领域的发展离不开金属设备及构件,监测并保证它们的安全运行至关重要。由于服役过程中存在应力、腐蚀和疲劳的影响,金属表面不可避免的会产生均匀腐蚀、裂纹、坑蚀等缺陷,尤其是在环境恶劣、密闭、不间断工作等条件下使用的诸如油气管道、化工容器等。脉冲电位降（Pulsed Current Potential Drop technique,PCPD）作为一种安全可靠、非侵入式的无损检测手段,能够有效监测均匀腐蚀等多种缺陷。PCPD技术历经近20年的发展,其相比于其它无损检测技术,具有测量速度快、测得信号信息量大的特点,在一些工业领域中得到广泛应用。本文在国家自然科学基金项目“基于变频交流场指纹法的金属管道点蚀在线监测技术研究”的支持下,基于国内外脉冲电位降无损监测技术的研究现状,对脉冲电位降监测中任意角度裂纹的深度求解、不同类型缺陷的分类识别等关键技术进行了研究,具体的工作内容和创新如下:（1）对脉冲电位降中的电场分布和参数设定进行研究,采用多物理场仿真软件COMSOL建立平板仿真模型。通过仿真计算分析了注入脉冲电流的上升时间、脉冲宽度以及测量间距对瞬态响应信号的影响,这些仿真结论有助于深入地理解和解决PCPD的参数设置问题。（2）创新性的提出多向脉冲电位降法求解任意角度裂纹的深度。该方法给出了限定角概念,将激励电极的有效监测区域与限定角对应,根据限定角的大小增加激励电极的数目,从而实现裂纹的全域限定,使得利用单一角度裂纹标定的深度求解方程可以计算任意角度裂纹的深度。（3）创新性的提出坐标法求解下表面任意角度裂纹的深度,可以在提高测量精度的同时降低对电极的依赖。该方法根据主辅电压峰值比值在坐标系中的位置确定裂纹深度,仅适用于下表面裂纹的监测,上面裂纹仍需要使用多向脉冲电位降法求解。（4）缺陷分类是准确测量缺陷深度的前提。由于PCPD目前没有给出缺陷分类的方法,本文基于“牵扯效应”原理,给出识别缺陷的特征向量,然后采用支持向量机对坑、裂纹、均匀腐蚀三类缺陷进行分类,比较了四种常用多分类算法的分类效果,选出综合分类精度最高的算法建立多分类器。同时对分类模型进行仿真测试与平板实验验证,结果表明提出模型的分类精度都高于90%,可以有效识别缺陷类型。（5）将上述研究成果集成在一起,验证了多向脉冲电位降法和坐标法求解管道内裂纹深度的可行性,二者的测量误差均小于10%,可以有效提高测量精度。这些检测结果可以为该技术的应用开发提供指导。