新兴的电磁超声技术基于电磁感应原理激发超声波,因不需要耦合介质等优点,引起了无损检测领域的高度重视,本论文即以电磁超声无损检测技术在钢板缺陷检测中的应用为重点进行研究。本文首先介绍了EMAT技术发展和应用的历史,对EMAT的换能机理进行了探讨,研究了电磁超声系统的基本理论,在此基础上对电磁超声检测系统进行了有限元分析。建立了EMAT激发系统的二维有限元模型,分别在激励线圈中加载瞬变电流和高压脉冲激励,研究了由两种不同激励所产生的感应交变磁场、感生电涡流和洛仑兹力的情况。分析了磁导率、电阻率、提离距离等因素对电涡流的影响。通过在被测导体表面设置不同的缺陷类型,建立了缺陷下的二维仿真模型,研究和分析了不同缺陷对被测导体表面感应磁场和感生电涡流的影响情况,为实验研究和系统优化奠定了基础。在理论研究和仿真分析的基础上,对电磁超声检测系统进行了设计。研究了电磁超声换能器的励磁方式,比较了永磁体、直流电磁铁和交流电磁铁的特点,同时分析了几种不同形状的激励线圈,对EMAT的探头线圈进行了优化设计。基于直接数字频率合成技术,研究设计了激发电磁超声的正弦波脉冲串发生器,并研制了相应的功率放大系统。针对电磁超声接收信号微弱的特点,设计相匹配的前置放大器和主放大器,放大了接收到的微弱电压信号。进行了一系列的缺陷实验研究,并提出了一种基于传统傅立叶变换的非线性自适应的时域信号处理方法,对被噪声严重污染的电磁超声回波信号进行了处理,得到了良好的效果。对缺陷与被测导体表面的角度,激励脉冲的个数等影响检测结果的因素进行了实验分析和研究,得出了它们和检测结果之间的关系。