混凝土是一种非均匀的各向异性介质,超声波在其内部传播路径复杂、能量衰减比较严重,传统混凝土缺陷检测只对一维信号进行处理,根据回波信号声时、主频、幅度变化进行探伤,这种方法检测分辨率低、可靠性差,本文在已有混凝土检测技术的基础上,独立设计开发了一套混凝土缺陷超声探头阵列无损检测系统,用来研究探头阵列对混凝土高分辨率成像的方法。鉴于低频超声检测分辨率低的缺点,本文提出一种基于探头阵列的合成孔径聚焦成像技术。本课题设计开发了一套4通道混凝土超声处理系统,完成了超声信号的发射和回波信号前期的放大、滤波处理,在深入研究USB2.0协议的基础上,设计开发了一套基于USB2.0的4通道数据采集控制系统,该控制系统根据上位机传输的命令可以设置各检测通道采样模式、采样深度、增益大小等探伤参数,能将前级处理的四路回波信号采集保存到FIFO中。应用VC++开发了一套与该检测系统相匹配的上位机界面,通过USB2.0与4通道数据采集控制系统进行通信,实现系统探伤参数的传输和采集回波信号的显示和保存。通过探头阵列对混凝土试块进行扫描,应用Matlab软件对采集的数据进行预处理,然后对处理的数据进行合成孔径聚焦成像,成像结果基本能反映预埋方形钢管缺陷的位置。通过对混凝土试块缺陷的验证实验证明,本文提出的采用探头阵列和合成孔径聚焦成像算法相结合的方式对混凝土试块进行检测的方案是可行的,它不仅可以对混凝土是否有缺陷做出直观判断,而且大大提高了检测系统探伤分辨率和检测精度。