本文研究了基于时间反转技术实现管中导波能量在缺陷处聚焦的方法，采用有限元模型研究了时反技术对单个通透裂纹沿周向、轴向扩展和同周向不同轴向双通透裂纹的检测规律。在此基础上研制出了一套具有时间反转功能的超声导波检测仪器，与不同换能器（阵列）组合可架构针对管类结构的时间反转检测系统，并进行了相应的实验研究。针对目前超声导波时间反转聚焦检测技术需预判缺陷大致位置的问题，提出一种超声导波分段时间反转的管道检测方法，仿真和试验结果表明，该方法能对管道整个待检区域中的小缺陷实现有效检测。将在不同圆周位置接收的缺陷反射声场分解为L(n,2)模态簇，通过数值频散补偿方法实现所分解信号的时间--空间变换，用变换后的信号实现管中导波缺陷成像，实验研究了该成像方法对裂纹缺陷进行常规导波、时反导波成像，可实现管中缺陷的轴向及周向定位。