提出一种基于宽带信号激励的超声导波时间反转检测方法(时反检测方法),利用时间反转波包的自聚焦特性抑制管中导波的频散、多模态特性,以拓展激励信号的频率范围。该方法首先采用宽带脉冲信号作为初始激励信号,从接收信号中提取缺陷波包信息进行时间反转(时反),并将时反后的信息作为激励信号,将再次检测到的缺陷波包作为时反检测结果。研究结果表明,利用时反检测方法得到的检测信号较之前的宽带检测信号,其缺陷波包的波形在时域变得更窄,反射系数得到有效提高,更容易区分出缺陷波包的时间位置。

目前管道检测技术尚难实现大面积、长距离和复杂状态管道的早期裂纹快速检测。而多模态超声导波管道检测技术,利用超声导波,基于小波分析、遗传算法和随机理论,研究激励的方法、信号的采集、分析和管道状态判别的理论和技术,可以实现这一目标。

介绍用超声导波长距离检测在役管道的新技术，此技术在国外已成功地用于石油，化工，电站，煤气等管道腐蚀在不去除包覆的情况下进行快速检测，对及早发现隐患，防范泄漏事故，确保管道安全使用，具有重大意义。

用轴向功率流分布来选择检测自由管状结构的最佳导波模式及其最佳频厚积,并将混合边界元法应用于管状结构,对其结果的有效性进行了验证.结果表明:对于自由管材,用超声纵向L(0,1)模式检测时,频厚积在0.15MHz·mm以下时较为灵敏;用L(0,2)模式检测时,在1.4～1.8 MHz·mm之间对检测管壁中央的缺陷较灵敏;用L(0,3)模式检测时,在2.0 MHz·mm以下对管内外表面上的缺陷都较灵敏.轴向功率流分布能有效地选择检测的最佳导波模式及其频厚积.

在一定条件下，超声导波检测试验中的压电陶瓷片可以作为一种表面波天线生成电磁波。将表面波天线技术应用于结构的超声导波检测，并将表面波天线接收信号与压电陶瓷片接收信号进行对比，两者完全吻合，表明表面波天线可以有效接收到超声导波检测信号。同时，对表面波天线位置对接收信号的影响进行了试验研究，发现天线处于不同位置时，接收信号在时间轴上完全吻合，且当其与试件距离不变时，接收信号无明显变化，符合表面波的传播特性。

介绍了超声导波技术用于电厂管道缺陷检测的发展现状，并用有限元程序Ansys对管道超声导波缺陷检测进行了数值模拟．在管道模型中，在管道外壁建立了具有一定倾斜角的斜楔及水耦层，模拟斜入射换能器的斜楔，在其斜面施加瞬时位移载荷，用以在管道中激励特定模态的导波．分析了在此模型下反射系数随缺陷轴向长度、周向长度和深度而变化的关系，模拟结果与实验结果吻合较好．

为减少管道超声导波检测中频散现象给检测工作带来的不利影响，提出了一种针对管道的超声导波激励信号源的设计方法，采用超高速单片机DS89C430、数模转换器件AD9708和运算放大器LM318等器件，设计出专门用于激励超声导波的汉宁窗调制单音频信号的窄带信号发生器，该信号发生器可实现汉宁窗的宽度可调，汉宁窗调制下的单音频信号频率可调的功能。实验结果表明设计合理，激励信号中单音频的频率及汉宁窗调制单音频的周期数调节方便。

为了实现对板类结构的主动健康监测，采用附着在结构上的压电陶瓷晶片激励和接收导波模态，选取合适模态用于板中缺陷的识别和评估．理论分析结果表明，在低频范围内，相对于A0模态，以面内位移为主、频散小的S0模态更适合于铝板的缺陷检测．利用直径11mm，厚0．4mm的压电陶瓷晶片在1mm厚的铝板上激励和接收得到适合缺陷检测的频率300kHz的S0模态．在此基础上，在铝板中加工-孔状缺陷，分析了S0模态的缺陷榆测能力，并进一步研究了缺陷直径对接收到的导波信号幅度的影响．实验结果表明，利用-发-收法得到的Lamb波模态可以用于铝板中的缺陷检测，并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征．

综合介绍了超声导波,声发射,漏磁技术三种新型无损检测技术,重点研究其在压力管道检测中的应用,分析总结了这些技术现有的不足及未来的研究方向。

超声导波检测技术在许多制造和运行监测领域得到了迅速地发展。将探讨超声导波应用于电厂高温部件状态监测的可能。进一步了解超声导波检测的物理原理和波动力学可以有助于无损检测和评估的实际应用。与此同时，目前已经在工程中得到应用并可能很容易推广到电厂部件无损探伤的一些超声导波检测相关的传感器和软件技术在文中进行了简单地介绍。