تکنیک های بازرسی غیرمخرب فراصوتی در بسیاری از علوم به منظور دستیابی به خصوصیات ساختاری و فیزیکی قطعات مورد استفاده قرار می گیرند. در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، با توجه به شرایط خوردگی لوله ها و اهمیت تعیین ضخامت بحرانی آن ها، اندازه گیری دقیق و بازرسی غیرمخرب خطوط لوله امری ضروری و لازم است. عدم تشخیص به موقع و دقیق روند فرسایش و خوردگی لوله ها و مخازن ممکن است منجر به وقوع فاجعه های غیرقابل جبران، هزینه بر و آلودگی های زیست محیطی شود. در این پایان نامه، در راستای افزایش دقت اندازه گیری ضخامت قطعات به روش فراصوتی، سه روش پردازش سیگنال، هم بستگی متقابل درون یابی شده ( icc)، تخمین مبتنی بر مدل ( mbe) و تخمین مبتنی بر مدل بهبود یافته (embe ) با استفاده از الگوریتم تشخیص پالس برای بهبود نتایج ارائه شده است. کارایی و صحت روش های ارائه شده با استفاده از شبیه سازی و آزمایش های تجربی بررسی و پارامترهای موثر در روش embe با استفاده از طراحی آزمایشات، بهینه سازی شده و مدلی برای انتخاب پارامترها ارائه شده است. در نتایج آزمایشگاهی موجود که در شرایطی مشابه با محیط های خورنده در صنعت انجام شده، کاربرد روش های پردازش سیگنال فوق در ضخامت سنجی فراصوتی با هدف اندازه گیری ضخامت کاهش یافته و نرخ خوردگی ارزیابی شده است. برای افزایش دقت ضخامت سنجی، اثرات ناشی از تغییرات دمایی بر اندازه گیری ضخامت نیز بررسی و اعمال شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که استفاده از روش های icc، mbe و embe به ترتیب باعث کاهش کاهش خطای ضخامت سنجی تا 11/0%، 08/0% و 02/0% خواهند شد. همچنین با توجه به هزینه مربوط به زمان اجرا، روش icc بهترین روش برای بازرسی های برخط تشخیص داده شد. از لحاظ دقت نتایج و همچنین برای سیگنال های با نویز همسان و اکوهای هم پوشانی شده روش پردازش embe مناسب ترین روش است و برای سیگنال هایی با نویز تصادفی روش mbe جواب های بهتری را بدست می دهد.