对于在役工件,超声检测是一种常用的无损检测方法。本文结合浙江省自然科学基金、浙江省科技计划以及实际应用需求,研究了一套面向在役工件的便携式超声检测系统。本文以碳纤维复合材料为实验对象,以解决在役检测的耦合问题及检测系统关键技术为目的,分别进行了超声在役检测方法的研究、便携式超声系统的整体设计、在线分析软件设计、辅助耦合装置和辅助运动检测机构设计。这些工作,不仅能够提高超声在役检测的方便性,也能提高其效率和精度。此外,本文还针对复合材料超声检测信号的处理做了深入研究,提出去噪声的新方法和缺陷识别方式,并通过实例验证了其有效性。每章的具体内容如下所列：第一章研究了便携式超声检测系统、在役超声检测和在线信号分析方法的国内外发展现状,介绍了本文研究的背景、意义以及本文的主要内容。第二章研究了在役工件的超声检测方法,从超声在役检测的应用领域、难点及要求,到复合材料缺陷的检测方法,再到超声检测基本方式的选择,最后是超声信号的分析方法研究。第三章设计了便携式超声检测系统和在线分析软件。主要包括检测系统的原理分析、整体设计、关键模块选择、自动化超声检测的方案和在线分析软件的功能模块设计。第四章为解决超声在役检测的耦合、稳定性、精度以及检测的效率问题,本章设计了两款面向在役工件的辅助检测机构——辅助耦合装置和辅助运动检测机构。第五章主要有三大部分内容,采用辅助耦合装置的超声检测实验,复合材料超声检测信号的组成和去噪声的方法研究以及缺陷位置的识别。重点研究了去噪声的方法,提出并优化了EMD加小波阈值去噪声的方法,并验证的其有效性。第六章总结全文的研究内容和创新点,并对下一步的工作做了展望。