本实用新型公开了一种测量多联齿轮焊缝熔深的超声波探头声透镜及使用该探头的超声波检测装置，其中所述超声波探头声透镜沿所述多联齿轮轴向的剖面形状为内凹的球面弧形，所述球面弧形的聚焦点经过耦合剂和齿轮体位于所述多联齿轮的焊缝处；所述超声波探头声透镜沿所述多联齿轮径向的剖面形状为外凸的近弧形结构，所述近弧形结构的聚焦点经过耦合剂和齿轮体也位于所述多联齿轮的相同焊缝处；通过探头移动，通过接收到回波与否判断焊缝熔深起止位置从而断定熔深，采用该实用新型所涉及到的超声波探头声透镜有效检测超声波的能量将较高，检测装置信噪比得到较大提高，有效降低检测结果误差，提高检测精度。