合格的小径管工件对于可靠发挥其作用来说具有十分重要的意义，而小径管的内腔（壁厚）尺寸是评价其合格与否的重要参数指标。测量由不同材料和加工工艺生产的小径管有许多方法，针对其他测量方法在便捷性、准确性、经济性上存在的问题，本文采用了基于超声的小径管内腔尺寸测量方法。对测量结果进行了误差分析和不确定度的评定，确保了测量结果的精确性，具有较高的理论意义和实践价值。本文通过设计超声测量系统以及分析测量数据的误差，研究了提高小径管检测精度及可靠性的方法。由于测量过程中超声传感器的选择、测量水距以及机械系统设计对检测结果有着很重要的影响，本文探讨了超声探头的选择方案，最佳水距的确定方式和机械系统的设计思路。介绍了测量系统软件的编写思想并对软件的操作进行了介绍。从测量误差的来源分析了检测过程中存在的误差，提出了减小误差的改进方法。在剔除检测数据的粗大误差并判断不存在线性系统误差、周期性系统误差之后，对所测量的内腔尺寸进行了不确定度评定。最后对测量数据的精度进行了分析，并采用最小二乘法对测量结果进行曲线拟合。总而言之，本文所述检测系统可便捷、可靠、准确的对被测工件进行测量，而且具有较高的准确度和精确度。整个论文的研究对小径管内腔尺寸测量具有重要的意义和价值。