非接触磁致伸缩导波是利用材料自身的磁致伸缩效应在构件中直接激励和接收导波,其适用于被检对象为铁磁性材料的检测。相比较传统的点对点式无损检测方法,非接触磁致伸缩导波检测距离长、非接触、效率高,传感器不需沿着被测结构移动进行检测,能够检测结构内外部的缺陷,因此研究非接触磁致伸缩导波在无损检测和结构状态监测中的应用具有重要意义。磁致伸缩导波的激励效率低是限制其广泛应用的主要因素,这使得导波信号幅值小、传播距离近和缺陷分辨率低。同时传统无损检测技术只对被测结构的缺陷进行检测,如被测结构拉力发生异常变化不能够及时发现时,会严重影响其使用寿命及系统的安全运行。在导波检测中,换能器附近会产生导波检测的盲区,因此会降低导波检测缺陷的可靠性。磁致伸缩片换能器能够增强导波幅值并实现模态控制,但该种方式需要在检测前清除管道表面的外包层、防腐漆等材料,这增加了其使用难度,并限制了其应用范围。本文以提高纵波信号的幅值,监测钢带所受拉力的差异情况并实现其缺陷检测,克服导波检测盲区和非接触磁致伸缩扭转波检测小直径管道为目标,在以下几个方面进行了理论研究及工程实践:针对非接触式磁致伸缩导波的激励效率较低和导波幅值小的问题,提出利用白噪声测量管道固有频率的方法,以检出的固有频率作为导波激励频率来增强导波幅值。首先对比不同白噪声产生原理以确定白噪声发生电路结构,再根据管道振动在其固有频率时振幅最大的原理,利用白噪声作为导波换能器的激励信号,以此来高效、准确地测量管道固有频率,以克服扫频方法检测管道固有频率耗时、频率分辨率低的缺点。将白噪声检测出的固有频率作为导波的激励频率以提高导波幅值,实现管道的缺陷检测。针对单一纵波传感器不能够实现钢带的拉力异常监测和缺陷检测的问题,提出采用磁致伸缩纵波换能器加载白噪声测量钢带固有频率以监测钢带拉力异常情况的方法,并利用该传感器实现导波检测钢带缺陷。为了实现钢丝绳或钢带拉力异常监测和缺陷检测,首先通过三维仿真分析对比不同导波换能器激励导波的效果来确定钢带导波换能器结构。然后利用白噪声测量钢带的固有频率,以监测其拉力异常情况并确定导波幅值最大的频率点,以此实现钢带导波的激励和接收并检测缺陷,增加磁致伸缩导波的应用范围。针对换能器附近存在导波检测盲区的问题,提出融合涡流检测和磁致伸缩导波检测的方法,在不增加换能器的前提下,实现管道的无损检测,以提高管道无损检测的可靠性。导波检测中,换能器附近区域会形成导波检测盲区,使得盲区内的缺陷难以检测。为了实现磁致伸缩导波和涡流检测的融合,首先分析两种检测方式融合的可行性,然后通过涡流理论分析和三维电磁仿真,分析涡流信号幅值和相位与缺陷之间的关系。利用磁致伸缩导波实现管道大范围缺陷检测,利用涡流检测克服磁致伸缩导波检测盲区,在不增加成本的前提下提高导波管道无损检测的可靠性。针对接触式导波检测管道前需要对管道表面进行预处理并涂抹耦合剂的问题,提出非接触磁致伸缩扭转波检测小直径管道的方法,以增加导波检测应用范围。T（0,1）是仅有的在全频率范围内不频散的导波,但该导波换能器多需借助磁致伸缩片来激励导波,同时其在检测前需要对管道表面进行预处理并涂抹耦合剂,因此增加了导波换能器的使用难度及成本。首先通过三维仿真分析对比不同结构换能器的性能,设计带瓦片形永磁体的换能器实现管道均匀的周向静态励磁,再结合螺线管导线提供轴向动态磁场。然后通过静态励磁强度优化传感器结构以提高导波幅值,使其在非接触测量的前提下,在管道中激励和检测扭转波并实现缺陷检测。