超声导波是由低频扭曲波(torsinal wave)或纵波(longitudinal wave)在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的(见图)。对于管道检测,在一般管壁厚度下要产生适当的波型,需要使用比通常超声波检测低得多的频率。导波通常使用的频率f<100千赫,对单个缺陷的检出灵敏度较低,但能传播20~30米长距离而衰减很小,因此在一个位置固定脉冲回波阵列可做大范围检测,适合检测在役管道的内外壁腐蚀以及焊缝的危险性缺陷。低频导波长距离超声检测法适用于管道在役状态的快速检测,内外壁腐蚀可一次探测到,能检出管子断面的平面状缺陷。
超声导波检测技术具有两个特点:①在结构的一处激励超声导波,由于导波本身的特性(沿传播路径衰减很小),可以沿构件传播非常远的距离,最远可达100米。②由于超声导波在管材(或板材)的内、外(上、下)表面和中部均有质点振动,声场遍及整个壁厚(板厚),所以,利用超声导波可以同时检测构件内部和表面的多处缺陷。超声导波检测技术相对传统检测技术具有以下优点:①能够在一个探测点同时检测或扫描很长距离的构件,如板、管道系统等。②能够同时检测构件的整个界面,实现很长距离上的100%检测。③检测期间探头不需要移动,无须复杂、昂贵的插入/旋转机械装置。④通过速度模式控制和频率选择,可以提高对一些管道缺陷的检测精度。⑤能够检测水下、覆盖物下或绝缘层下的管道而无精确度损失。⑥结构简单,所需费用少。超声导波检测比传统的超声波技术频率更低,传播距离更远,是国际上迅速发展的一门新技术。其与电磁超声检测技术的结合,将有着非常广阔的应用前景,尤其适用于高速、高温、在线、在役的检测。