城市排水管道负责整个城市的生活污水、工业废水和雨水的排除工作,与城市的经济发展、人们的生活质量和工作环境息息相关,保障其功能完好和结构稳固至关重要。目前,排水管道普遍存在渗漏、腐蚀、积泥堵塞甚至塌陷等故障,需要研究合适的排水管道检测系统进行及时的检测,以便采取有效的手段进行修复来提高管道的排水能力、延长管道的使用寿命及避免造成巨大的经济损失。基于超声法的排水管道检测系统利用超声检测的方法,针对排水管道内部存在的淤积故障进行检测的问题进行深入的研究。论文研究了国内外排水管道检测中传统的检测方法以及目前先进的检测技术,研究了超声波传播过程中反射、折射、透射、衰减及声场模型的相关理论,得出旋转反射镜材料和检测装置腔壁材料选择的依据以及对超声波进行衰减补偿的依据。采用单探头旋转反射镜超声检测方法研究旋转反射镜反射超声波实现管道360°的扫描检测,分析了在检测过程中的不漏检条件及影响检测结果的各种因素,得到了在检测过程中各个参数之间的相互约束关系。论文研究了旋转反射镜装置的设计并设计了由步进电机、旋转反射镜装置、超声探头组成的检测装置结构。采用低功耗、高速的放大器设计了检测系统硬件电路。采用Microsoft Visual C++软件和OpenGL三维图形标准设计了超声检测数据成像程序。实验表明,采用钢作为平面反射镜的材料,并由步进电机、旋转反射镜装置及超声探头组成的检测装置结构实现了管道360°的旋转检测;检测系统硬件电路采用高截止频率的放大器进行设计,检测信号高速和稳定;设计的排水管道检测系统成像程序绘制的图像可以判别管道淤积故障的范围和地点。