本发明涉及超声检测技术领域，具体涉及一种孔道灌浆质量非线性超声检测装置及试验方法，孔道灌浆质量非线性超声检测装置包括信号发生器、放大器、示波器、发射换能器和接收换能器，信号放大器将信号发生器的超声信号放大，形成超声数字信号，发射换能器将超声数字信号转化为超声振动信号，并传输至试件中，接收换能器将穿过试件的超声振动信号转化为数字信号，并传输至示波器中；通过设计试件及模拟孔道灌浆损伤工况，运用非线性超声法去检测能有效检测出孔道灌浆的损伤情况，且能够达到高精确度的检测效果，相对于其他孔道灌浆检测方法，对损伤更敏感，对被测物造成的影响更小。