管道为五大运输工具之一,广泛应用于石油、化工、天然气及城市供水等行业中。由于管道老化、内外壁腐蚀、裂纹和接头松动等所导致的管道泄漏除了影响正常的生产外,还造成资源浪费,环境污染,经济损失,甚至会给人们的生命安全造成巨大损害。超声导波技术作为一种新型无损检测方法,具有检测效率高、速度快等优点,特别适合于板、管、杆等波导的大范围健康检测。阻抗法是一种有效的非参数结构健康检测方法,特别适用于结构不规则的管道连接处的实时在线监测。　　 本课题采用新型压电复合材料MFC(Macro Fiber Composite),使用超声导波法和压电阻抗法对管道主干和法兰进行检测,主要研究内容如下:　　 (1)利用超声导波法的实验系统,对管道主干部分的导波无损检测问题进行了实验研究。选取了合适的MFC作为传感器,通过理论分析及实验研究,获取了适合MFC用于管道检测的导波模态以及最优检测频率,并采用此检测频率研究了管道主干部位周向缺陷大小的检测效果,同时研究了近法兰区域超声导波的检测效果；　　 (2)利用压电阻抗法的实验系统,对管道法兰部分及近法兰区域的缺陷检测问题进行实验研究。首先进行了管道法兰处螺栓松动实验,包括单一螺栓扭矩变化的实验研究、松动螺栓数量变化的实验研究和螺栓松动方位变化的实验研究；研究了模拟缺陷块在管道近法兰区域及主干部位的检测效果,包括缺陷数量变化实验研究和缺陷位置变化实验研究；　　 (3)分析了压电阻抗法检测过程中的影响因素。主要研究了外界环境对阻抗法的影响,并提出了一种优化算法用来降低外界影响；研究了实验过程中管道转动对阻抗法的影响,同时研究了实验过程中支架位置变化对压电阻抗法的检测效果影响。