压力容器的焊接质量紧密关系到产品使用的安全性与可靠性,由于超声检测能够对工件焊缝内部的气孔、夹杂、裂纹等缺陷进行快速无损而且精确的检测,能够实现对工件缺陷的定位、定性、评估和诊断,因此其作为常规的无损检测手段之一,在焊接质量检测领域中被广泛应用。然而,在对批量化产品的生产过程中,由于存在着受人为因素影响较大、检测效率低、检测一致性差、误检率高和劳动强度大等问题,使得对其的检测模式正逐步由手工检测提升到自动检测。本文针对超长薄壁压力管件的焊接质量自动检测的工程课题要求,设计完成了一种适用于薄壁、超长压力管件直焊缝缺陷的超声自动检测控制系统。在对国内外薄壁压力容器超声波检测相关技术进行充分分析研究的基础上,根据产品生产情况和工艺要求,设计了超声检测控制系统的总体框架和实现方案;针对管件超长、体积大等问题,设计了管件夹持动力控制系统,实现了上料之后对整体管件的夹紧控制;针对管件直焊缝缺陷疵病检测问题,设计了管件的旋转动力控制系统,实现了对管体直焊缝的找正定位;针对管体壁厚较薄的特点,设计了基于兰姆波的双点聚焦正交探头组、收发一体的超声探头检测工装和运动控制系统,实现了对直焊缝轴向和周向缺陷的正交检测和运动控制;针对工业现场供电不稳定及其干扰等问题,设计了电压变换、功率分配及限流保护的安全控制系统,实现了各动力系统的安全可靠运行;针对检测系统的安全性问题,设计了安全信号检测和安全控制系统,保证了检测系统的安全运行。本系统以PC+PLC为核心,基于Modbus RTU通信协议,通过检测控制指令和工业触摸显示器的人机交互界面可视化设计,完成了对动力驱动、检测运动和安全控制等各系统状态的有效控制,为产品的检测提供了可靠保证。通过对系统的软、硬件测试以及工程应用检验表明,系统的整体性能、功能和稳定性均达到了设计要求,满足了对超长薄壁压力管件焊接质量进行工业自动化检测的工程应用要求,所设计的系统已在厂方流水线作业项目中得到应用。