本发明公开了一种异形顶面气缸活塞镶圈超声采集装置、检测装置及方法，活塞的周面上设有若干第一环形槽和第三环形槽，第一环形槽内设有镶圈，且镶圈周面具有第二环形槽，检测装置包括采集装置、信号分析系统，采集装置包括安装架、可上下调节地安装于安装架上的延伸杆、安装于延伸杆上的水浸焦点传感器，采集装置还包括安装于延伸杆上的薄片式超声传感器，以及信号分析系统，水浸焦点传感器用于在活塞端部产生爬波，薄片式超声传感器设于第二环形槽和第三环形槽内用于接收爬波信号。采用组合探头，一发一收，通过爬波信号幅值高低判断贴合程度，检出率及可靠性大幅改善，适用于生产线在线检测，方便工人操作。