本发明适用于小直径接管对接焊缝的超声检测技术领域，公开了一种利用曲面会聚声束的双晶相控阵检测装置及方法。检测装置包括探头和楔块集成装置、机械扫查装置、超声相控阵检测仪、步进电机控制器和喷水装置。基于此检测装置的检测方法，通过小直径接管的曲面会聚声束使得声束扩散角覆盖焊缝厚度，通过电子扇扫描技术使得声束覆盖焊缝宽度，双晶相控阵探头通过一发一收模式减小检测盲区，通过端点衍射技术解决横向裂纹的检测。本发明实现了小直径接管对接焊缝的检测和缺陷定位、定量，提高了横向裂纹检测的可靠性。