输油、输气管道和热交换器管等管线的快速检测对保证管线的安全运行具有重要意义,而超声导波技术以其具有检测距离远、检测效率高、无需对埋地管道进行全部开挖等优点,成为目前管线快速检测行之有效的方法；但是由于导波检测的灵敏度在许多情况下还不能满足检测要求,因此限制了导波检测技术的推广应用。超声导波探头是导波检测系统的重要组成部分,在仪器硬件和软件确定后,通过改进导波探头的性能是提高导波检测的灵敏度和距离的关键途径。然而国内外对导波探头的研究虽有一些报道,但是并没有详细指出如何提高导波探头的性能；并且国内研制的导波探头进行探伤的实验结果表明,其性能与国外先进的探头相比仍有很大的差距。基于此,本文提出研制超声导波探头并对其性能测试进行研究,确定影响导波探头灵敏度的重要参数,旨在进一步提高导波检测的灵敏度和距离。　　 本文讨论了国内外导波探头的研究现状,吸收成功经验,以压电晶片的基本性能测试和研究为基础,通过ANSYS数值模拟了解各种压电晶片的振动模式,指导探头优化设计；借鉴常规超声探头的制作工艺,研制了超声导波探头,并用该导波探头激励出T(0,1)模导波,对φ28mm×2.5mm×8.9m不锈钢样管中φ1.5mm和φ3.2mm通孔人工缺陷进行探伤实验,并与引进的导波探头的探伤结果进行了对比。　　 实验结果显示:在现有的实验条件下,自制的探头与引进的探头检测φ1.5mm和φ3.2mm通孔人工缺陷的信噪比和检测距离基本一致,说明自制的探头已经达到了引进的探头所具有的检测能力。本文还通过实验找出了最佳激励参数:激励电压高(本文能达200Vpp)、激励频率为50KHz、激励周期大于200ms、激励脉冲为含10次单频振动的Tone-Burst时检测结果最佳。通过理论分析和实验验证,当激励探头环与接收探头环之间的距离满足2n-1/4λ,n=1,2,3…时,对检测最有利。本文提出用导波探头发射和接收横波,从而评价厚度切变式导波探头发射和接收导波的性能,实验表明,这是一种准确可靠的方法。