根据不同的检测原理，可将超声检测技术分为穿透法、脉冲反射法和共振法。

1.穿透法

穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的声压或波高变化来判断缺陷情况的一种方法。穿透法常采用两个探头，一个作发射用，一个作接收用，分别放置在试件的两侧进行探测。如图4-1所示，T表示始波，I表示接收波。

图4-1 穿透法示意图

图4-1a表示试件内无缺陷，发射探头发出的超声波除材质衰减外全部被接收探头接收，因此穿透波的波幅比较高；图4-1b表示试件内有小缺陷，发射的超声波部分被缺陷反射或吸收，因此穿透波的波幅比较低；图4-1c中试件的缺陷较大，完全挡住了发射声波的传播路径，因此接收探头不能接收到任何声波信号，即没有穿透波形显示。

2.脉冲反射法

超声波探头发射脉冲波到被检试件内，根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称为脉冲反射法。脉冲反射法检测时，在A型显示的情况下，超声检测仪示波屏上出现的典型波形如图4-2所示。图中T为始波；B为底面反射波，又叫底面回波；F为缺陷反射波，又叫缺陷回波。根据图4-2，可以从以下三方面对被检工件进行分析。

首先，根据仪器示屏上显示的缺陷波形，当试件完好时，超声波可顺利传播到达底面，示波屏中只有表示发射脉冲T及底面回波B两个信号，如图4-2a和图4-2c所示。若试件中存在缺陷，在示波屏中，底面回波前有缺陷回波F，如图4-1b和图4-2d所示。因此可以说，存在回波F，即存在缺陷。

图4-2 脉冲反射法示意图

其次，被检工件的探测面与底面平行的情况下，根据底面回波高度，可以做一些定性分析。当工件的材质和厚度不变时，底面回波高度应是基本不变的。如果试件内存在缺陷，底面回波高度会下降甚至消失。这是因为，缺陷的存在会对声波继续传播到底面有一定的阻碍作用。通过分析底波高度，可以对某些不易产生回波的缺陷进行推测分析。例如，某些倾斜的或小而密集的缺陷，即使存在于工件中，也很难形成缺陷回波，这时，可以观察底波高度，当工件某处的底波比其他地方的底波明显低时，就可以大胆推测此类缺陷的存在。

另外，当工件厚度较小且进入工件的超声波能量足够大，超声波可在探测面与底面之间往复传播多次，示波屏上出现多次底波。如果试件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散射而增加了声能的损耗，底面回波次数减少，同时也打乱了各次底面回波高度依次衰减的规律，并显示出各次缺陷回波。对于厚度不大、形状简单、探测面与底面平行的工件，可以利用多次底波反射的情况，判断工件中缺陷的有无。

3.共振法

当试件的厚度为超声波的半波长的整数倍时，入射声波与反射声波将会引起共振（即产生驻波）。当超声波的频率通过仪器可调时，就能找出一系列的频率使试件的厚度为超声波的半波长的整数倍，从而产生共振现象。若工件内存在缺陷，则共振频率与无缺陷情况下相比将发生变化，因此可以根据被检工件的这种共振特性，判断工件内部状态。共振法可用于航空航天产品中胶接件的内部质量检验，称为声振法，胶接处脱胶会引起共振频率的变化。(www.daowen.com)

共振法可用来测试试件的厚度，下面给出试件厚度计算公式：

式中 d——待测试件厚度；

f₀——试件的固有频率；

c——试件中的声速；

λ——固有频率下的波长；

f_n，fn-1——相邻两共振频率。

值得注意的是，在实际测厚过程中，工件的固有频率f₀一般是不知道的，只有通过测得两相邻共振频率f_n、f_n-1来计算工件厚度。

共振法测厚要求被测件上下表面平行，否则不易产生共振，故其应用受到限制。现在流行以脉冲反射法来测工件厚度，目前市场上提供的测厚仪或数字检测仪都是根据脉冲反射法来测厚的。其测量原理是：工件厚度等于声速和单程传输时间的乘积，可用式（4-2）表示：

式中 d——待测试件厚度；

c——试件中的声速；

t——底面回波的双程传输时间。