耐火材料是高温冶炼技术领域的基础材料，主要应用于炼焦炉、炼铁高炉等各种热工设备，因此耐火材料的好坏直接影响着热工设备的安全。按照当前多数企业的生产工艺和使用方法，其内部会出现裂纹、孔洞等缺陷，本课题设计的超声检测系统能够很好地实现耐火材料的缺陷检测，提高了耐火材料的安全性和可靠性。本文依据超声检测原理，结合耐火材料的缺陷特征，采用双探头垂直透射方式，设计了耐火材料低频超声处理系统，实现了超声回波信号的前期处理，开发了基于USB的高速数据采集与控制系统，采用LabVIEW开发的检测界面，能够实现系统探伤参数设置、波形显示以及孔洞直径计算等功能。通过比较人工缺陷的孔顶、孔中、孔底与无孔处回波信号的特点与差异，提出了时域幅值、时域能量、频域能量等三种能量特征分析算法，实现了缺陷信号的有效提取，采用时域幅值算法实现了缺陷有无的精确判定，通过对不同孔径、不同位置标准伤的测试，拟合出缺陷孔径的计算函数，实现了孔径尺寸的精确计算，测试精度可达2.64mm。通过对人工缺陷的标准件进行检测，验证了该超声检测系统检测结果的准确性。