2 超声导波检测技术基本理论
2.1 超声导波基本理论
导波，就是一束波能够在导管中不断进行反射且能一直沿管道传播的一种波。由波与横波在传播过程中角度的大小比较会产生能量是否泄漏的不同结果。而在我们的研究中需要用到的就是以超声波的方式检测缺陷，所谓超声导波就是由超声波在波导中传播形成的一种波。
超声导波就是一种声波，之所以是“超声”就是因为其声波频率能够达到2000赫兹以上，有着便于掌控方向以及穿透力强的优点，有着很大的能量,在很多方面都有多种用途，尤其在医学方面有着突出的贡献。基于超声波的反射，折射等与一般的导波有着一样的规律。而且其波长越短，衍射能力的发挥就越差，所以沿直线传播的方式就越强。要想研究超声波，就要明白其频率和功率密度。由于其在很多日常生活中都能发挥作用，故将超声波的原理，传播方式，以及基于超声波的一系列知识总结为“超声学”。 2.2 超声导波检测分类
超声检测按检测方式按照原理可以分为：脉冲反射法和衍射时差法。 如示意图2：
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图2 脉冲反射法和衍射时差法示意图
按缺陷方式的不同可分为：
1.埋藏缺陷的检测； 2.扫查面开口缺陷的检测； 3.底面开口缺陷的检测； 4.层间缺陷的检测；
其具体原理如图3：
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图3 四种缺陷的检测原理
2.3 超声导波检测原理
超声导波检测属于一种无损检测，所谓无损检测，就是利用物体特有的关于电，射线或者光的信号来检测需要的对象，在检测过程中，不会毁坏原有的被检测对象，能够对于一些贵重，不适宜搬动毁坏的对象起到很好的保护作用。
利用超声导波特性，能够对长距离管道，在地底下长埋的不能很方便检测的导管进行简便准确的测量。其产生原理就是经过多次反射，再加上叠加干涉等形成。超声波在检测灵敏度方面要比导波高。其具体检测原理就是一束声波在管道内进行传播，在经过缺陷时产生反射，同时其还在继续向后传播，在传播到管道最后端时继续产生反射，从而产生一个节据点长度，通过对这段距离的数值进行研究，从而达到对缺陷检测的目的。
利用这种原理在国防，航天等方面都能发挥很强大的作用，对于信号处理，人工开发方面的研究已经达到很前沿的利用。 管道检测常规检测示意图4：
图4 管道腐蚀的常规超声检测示意图
长距离检测如图5：
图5 管道腐蚀的长距离超声检测示意图
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在检测过程中要安装探头套环，检测长距离的，不便于挖掘的管道，安装现场过程如下图6所示：
如
图6 安装柔性探头套环现场图
2.4 超声导波检测不足
当然，超声导波在检测管道缺陷时也有一定的不足，会产生噪声，叠加效应，时延等,所以在进一步的研究中就要在实现所求的同时通过算法设计解决这些问题，使得所求的结果精确实现。由于超声波的多种波形能够对缺陷产生不同的灵敏度，所以现阶段可以将两种波形，如纵向波和弯曲波结合起来，使得检测过程更加全面，彻底。
在检测过程中，频率的适用范围可能会有一定的误差，对于要求精确的测量不一定十分准确。而且由于一般在检测管道时由于其管道可能刷有沥青或者沾有泥土，这时有可能对于距离的测量就会不准确，从而也会影响之后的进一步研究。还有可能由于管道具有一定的厚度，也会给测量结果带来一定的误差。
在超声导波检测过程中，导波信号肯定会出现能量衰减这种现象。 对于超声波检测的现场实际装置示意图7为：
图7 超声导波现场检测装置图
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3 text文件读取与程序调试简介
3.1 text文件读取
在我们研究的内容中，需要用到matlab这个软件来设计相关的算法，所以要对matlab相关知识进行一定的了解。
Matlab软件能够实现算法设计，建模等过程，其由MathWorks公司开发。现在这个软件在很多方面都发挥了很大的用处，尤其在对图像的处理、信号的分析以及时间序列的研究等方面，都有着突出贡献。
Matlab相比其他编程软件不仅有传统的功能而且其编程和设计算法速度很快，因为其省去了很多不必要的低级步骤
将在matlab中编写的程序保存在M文件上，这样对于复杂的程序，尤其是不便于调试和改正的程序，统一在M文件中进行修改，使得复杂的程序能够很方便的实现。其语法与C语言有很大的相似性。
在编完程序后要对其进行调试，以便对于出错和有缺陷的地方能够迅速，简便的改正，使得图像能够清晰，客观的反映出所要研究的结果，能够通过对图像的观察方便的得出研究对象的结论。
1.在M文件中包含的内容有函数定义行，其主要含义是定义变量的顺序，数量，包含输入和输出。
Function[out1,out2,out3...]=funName(in1,in2,in3...)
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