相控阵超声扫描检测是近年来兴起的超声检测技术，是按照一定规律排布超声阵列换能器，通过控制激发晶片的个数和激发时序，来控制超声波声束扫描聚焦的范围和位置。相控阵超声无损检测技术因其快速灵活而高效的声束扫查聚焦控制、较大的动态变化范围以及清晰的实时成像，逐渐发展为一种主流的工业无损检测新兴技术手段，在石油长途运输管道及大型储罐焊缝检测中起到不可替代的作用。国内自主研制的超声相控阵检测系统在相关技术层面还有很大的发展空间。本论文设计了一个应用于大型石油储罐焊缝检测的多通道超声相控阵自动检测系统，并就其中几项重点技术进行了仔细研究。本文主要工作内容如下：1.对超声相控阵检测的原理进行了综合描述，详细讨论了超声相控阵动态扫描的聚焦法则和延时控制法则及其物理依据，作为本课题的理论依据。2.设计了32通道超声相控阵自动检测系统的硬件方案，主要是针对16通道仪器硬件的缺陷，在此基础上进行了重要模块电路的改进和重新设计。包括对相控阵超声脉冲发射电路、回波信号接收电路、超声模拟前端集成电路、DDR存储部分电路、两片FPGA作为主从控制器的接口电路等重要电路模块的改进设计。3.设计了基于乒乓存储的高速实时数据通讯系统设计方案，给出高速数据通讯系统的整体架构的同时，就USB2.0控制器基于Slave FIFO模式的数据读写控制，DDR存储芯片的读写操作控制时序以及使用IP核对DDR接口控制等方面进行了深入研究。并通过大量仿真和实验验证，证明了数据通讯系统的可行性。4.设计了使用DSP Builder实现对超声回波信号的滤波的方案，并通过仿真实验验证了对回波信号滤波的效果。本文设计的多通道相控阵检测系统已投入应用于中石油大型储罐焊缝检测中，目前处在试验阶段。系统的稳定性、高效性和实时性基本满足工业超声无损检测的各项指标。