隨著我國工業突飛猛進的發展,無縫鋼管的產量在全球所占的比重不斷增長,對發展國民經濟所起的作用日益突出。由于無縫鋼管大都應用于石油、化工和鍋爐等高壓、高危的場合,如果存在缺陷,將會造成災難性的后果。因此,對無縫鋼管質量檢測與評價技術的研究一直以來受到學術界和工程界的普遍重視,成為了無損檢測領域研究的熱點之一。基于以上背景,本文以無縫鋼管出廠質量檢測為應用對象,以超聲無損檢測為技術基礎,結合機電一體化領域中****的研究成果,在開展現場總線應用、基于廣義倒頻譜的測厚算法和黑盒測試等關鍵技術研究的基礎上,研發出一套高性能的在線超聲無損檢測設備,達到實際應用水平,體現出高效、高精和高缺陷識別率以及友好操作交互等特點。本文的具體內容如下：第一章,介紹了無縫鋼管在線超聲無損檢測技術及系統開發的研究意義,闡述了無縫鋼管在線超聲無損檢測相關技術的國內外研究現狀及其發展趨勢,為后續的研究指明了方向,并規劃了本文的研究內容和章節安排。第二章,在明確系統主要性能和技術指標的基礎上,采用超聲換能器陣列固定不動、待檢鋼管螺旋運動的檢測方式,完成一種能夠對無縫鋼管橫、縱傷和壁厚自動檢測的在線超聲無損檢測系統總體方案的設計。第三章,確定了機械和電氣控制部分的技術方案,完成了機械部分關鍵部件的計算設計,并對電氣控制部分中關鍵技術——現場總線應用,對Profibus總線和CAN總線進行了研究。第四章,對超聲換能器陣列的布置和缺陷在線檢測技術進行了研究,提出了基于廣義倒頻譜的壁厚測量算法,并進行了實驗驗證。第五章,完成了檢測系統上位機軟件總體方案的設計,實現了基于MPI的上位機與PLC通信、基于TCP/IP的上位機之間的通信及MYSQL數據庫的應用,并提出了基于黑盒測試法的軟件測試策略。第六章,對論文的研制工作進行了全面地總結,明確了未來的主要研究方向。