无缝钢轨的温度应力检测一直是铁路行业悬而未决的难题。传统的检测方法费时费力、检测速度慢且影响铁路的正常使用。本文研究采用电磁超声法检测钢轨的应力,该方法具有非接触、检测速度快、不需要耦合剂、对材料无损伤等优点。目前该方法存在的问题是电磁超声的转换效率较低,导致信号幅值较小,信噪比不高;声弹性效应属于弱效应,速度变化较小,导致超声速度差检测困难等。本文首先介绍了各种无损检测应力方法,其中电磁超声法具有检测速度快、非接触等特点,我们最终选定基于电磁超声能量转换机制的瑞利波声弹性法进行检测。分析了电磁超声的洛仑兹力和磁致伸缩力能量转换机制。根据该原理优化了超声激励和检测线圈的结构,分析了超声接收探头的阻抗匹配方法,并设计了低噪声的放大滤波电路。实验证明:在探头耦合较好的情况下,输出信号信噪比较高。根据声弹效应,应力引起的超声速度变化非常小,极易受到噪声等因素的干扰。本文运用高速数据采集卡采集超声发射和接收信号,进行合适的滤波和互相关运算,计算超声的传播时间,该方法可达到很高的时间分辨率。在上述软硬件基础上,文章进行了应力检测实验,拟合了时间-应力关系,并进行了误差的分析。文章最后对电磁超声法和巴克豪森法检测应力进行了对比,论述了二者的优缺点。