在石油化工、煤化工领域，广泛存在多相流的冲蚀问题，会引起设备管道壁厚减薄及介质泄漏问题，特别在原油劣质化过程中以及煤化工过程中，局部冲刷穿孔是装置非计划停工及引发火灾、爆炸事故的主要成因。现实中高温管道壁厚的在线监测是工程界关注的焦点，也是理论界研究的热点，本文针对高温高压多相流管道的定点在线监测的实际需求开展基于SH超声导波脉冲测厚系统及辅助系统的研发，为高温多相流管道实时监测技术提供理论基础。本研究工作主要分为三个部分：第一，分析了高温管道壁厚在线监测的背景和研究意义，阐述了国内外高温管道的壁厚监测原理和方法，确定了以超声导波脉冲反射作为壁厚测量的基本原理，根据超声导波在管壁中的传播时间和传播声速计算管壁厚度；对超声导波的基本理论和波动方程进行了研究，以在界面上反射和透射时不发生波形转换的SH导波作为测量波源，并根据其传播特性和基本理论设计了传输信噪比高、散热性好的导波杆。第二，选取由汉宁窗函数调制的多周期脉冲信号作为声波激励源，利用ANSYS有限元分析软件对SH波在导波杆中的波形、能量衰减等特性进行仿真分析，验证波源和导波杆设计的正确性和合理性，优化并确定最佳工作参数。第三，对超声导波测厚的信号处理、数据传输及数据管理等辅助系统进行选型设计，选择ATmega128单片机作为信号处理系统的控制单元，并选用满足系统要求的超声波发射/接收电路、计数电路和ZigBee无线通信模块；通过路由器和协调器组建基于ZigBee传输协议的无线网络，实现数据的远距离传输；利用LabWindows/CVI软件开发平台和MicrosoftAccess数据库，开发数据管理系统，实现壁厚极值和减薄速率的监测和报警功能。本课题所研究的高温管道壁厚在线监测管理系统可以实现对管道实时定点在线测厚，数据无线传输到中控室，通过数据管理系统对数据分析处理，弥补了现有监测技术的缺点和不足，解决了高温管道局部减薄的监测难题，具有一定的创新性和应用价值。