超聲缺陷探測(cè)方法可以潛在地應(yīng)用于任何標(biāo)準(zhǔn)工程材料的檢測(cè)中，以找到材料中的隱藏裂紋、空隙、多孔性、內(nèi)含物以及相似的不連續(xù)性。雖然大多數(shù)這類檢測(cè)的對(duì)象是鋼和其它結(jié)構(gòu)金屬，但是探傷儀也可以對(duì)塑料、復(fù)合材料、玻璃纖維及陶瓷等材料進(jìn)行檢測(cè)。一些常見應(yīng)用如下：
焊縫檢測(cè)：到目前為止超聲缺陷探測(cè)重要的市場(chǎng)。
初級(jí)金屬：梁柱、鋼坯、棒材、鑄塊、鍛件、管材。
基礎(chǔ)設(shè)施：橋梁梁體、橋梁銷釘、鐵軌、金屬結(jié)構(gòu)。
石油化工：管道、箱罐、支撐結(jié)構(gòu)。
在役檢測(cè)：火車的車輪和輪軸、飛機(jī)的起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)架、起重機(jī)臂、驅(qū)動(dòng)軸、箱罐和壓力容器，以及螺栓的檢測(cè)。
制造工業(yè)：點(diǎn)焊、釬焊接頭、鑄件以及粘接檢測(cè)。
復(fù)合材料：航空航天部件、風(fēng)力渦輪機(jī)、汽車的復(fù)合材料部件及船用玻璃纖維。
現(xiàn)代超聲探傷儀都是一些基于微處理器的小巧便攜式儀器，既可以在廠房車間內(nèi)使用，也可以在野外的露天環(huán)境中使用。這些儀器可生成并顯示超聲波形，受過培訓(xùn)的操作人員對(duì)這些波形進(jìn)行解讀，（解讀過程通常要借助于分析軟件完成），以定位被測(cè)樣件中的缺陷，并對(duì)缺陷進(jìn)行分類。一般來說，檢測(cè)操作需要一個(gè)超聲脈沖發(fā)生器/接收器、用于信號(hào)采集和分析的硬件和軟件、一個(gè)波形顯示屏，以及一個(gè)數(shù)據(jù)記錄模塊。盡管還會(huì)生產(chǎn)一些基于模擬方式的探傷儀，大多數(shù)當(dāng)代儀器都使用數(shù)字式信號(hào)處理方式，以獲得穩(wěn)定的信號(hào)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
脈沖發(fā)生器/接收器部分構(gòu)成了探傷儀的超聲前端。它提供用于驅(qū)動(dòng)探頭的激勵(lì)脈沖，以及用于回波的放大功能和濾波功能。可以對(duì)脈沖波幅、形狀和阻尼進(jìn)行控制，以優(yōu)化探頭的性能，而且可以調(diào)整接收器的增益和帶寬，以優(yōu)化信噪比。
顯示屏可以是液晶顯示屏、場(chǎng)致發(fā)光顯示屏，或較早型號(hào)的陰極射線管（CRT）顯示屏。屏幕一般以深度或距離單位校準(zhǔn)。 多色顯示有助于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀。
內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄器可用于記錄有關(guān)每次檢測(cè)的全部波形和設(shè)置信息，如果在進(jìn)行文檔處理時(shí)有此需要；也可以只記錄所選擇的信息，如：回波波幅、深度或距離讀數(shù)、或報(bào)警條件是否存在的信息。
基本檢測(cè)方法：
1. 垂直聲束檢測(cè)（板材、棒材、鍛件、鑄件等）
垂直聲束檢測(cè)一般用于發(fā)現(xiàn)與被測(cè)樣件的表面平行的裂紋或分層缺陷，以及被測(cè)材料中的孔隙和多孔性。這種檢測(cè)可以使用接觸式探頭、延遲塊探頭、雙晶探頭或水浸探頭，所有這些探頭都將縱波沿著直線聲程發(fā)送到被測(cè)工件中。常見應(yīng)用包含對(duì)板材、棒材、鍛件、鑄件的檢測(cè)，以及對(duì)螺栓和吊架銷釘及可能會(huì)出現(xiàn)平行于接觸表面的裂紋的類似工件的檢測(cè)。垂直聲束檢測(cè)一般還用于玻璃纖維和復(fù)合材料的檢測(cè)。
基本原理：在一種介質(zhì)中傳播的聲能會(huì)一直傳播，直到遇到另一種材料的介質(zhì)時(shí)，如：圍繞底面的空氣或由裂紋或類似的不連續(xù)性形成的空隙，聲能會(huì)從兩種介質(zhì)的邊界上散播或反射回來。在這類檢測(cè)中，操作人員將探頭耦合到被檢樣件，并辨別從底面返回的回波，以及任何來自某些幾何結(jié)構(gòu)的固定反射信號(hào)，如：凹槽或凸緣。記下來自合格工件的回波的特征圖形后，操作人員就可以尋找被測(cè)工件中出現(xiàn)在底面回波前的任何其它回波，對(duì)出現(xiàn)的晶粒散射噪波，可以不予考慮。出現(xiàn)在底面回波前面的具有重要聲學(xué)意義的回波意味著可能存在層狀裂紋或孔隙。通過進(jìn)一步分析，可以確定產(chǎn)生反射信號(hào)的結(jié)構(gòu)（反射體）的深度、大小和形狀。

不存在缺陷	存在缺陷
聲波在材料中傳播，并從底面反射回來。	1） 一些聲波可以在整個(gè)材料中傳播，并從底面反射回來，而另一些聲波會(huì)從材料內(nèi)部的缺陷處反射回來。 2） 回波波幅與缺陷的大小相關(guān)

檢測(cè)平板和平滑的棒材時(shí)，這種檢測(cè)操作通常都很簡(jiǎn)單。
垂直聲束檢測(cè)還可用于檢測(cè)釬焊接頭和其他一些方向與表面平行的膠層。在這些檢測(cè)中，即使合格的接頭一般也會(huì)發(fā)射回波，因?yàn)殁F焊金屬或粘合材料與被連接的材料不同。不過，與合格情況相比，缺少粘接材料時(shí)反射的回波會(huì)更大，因此通過對(duì)比檢測(cè)一般可以發(fā)現(xiàn)粘接方面的缺陷，因此膠層的回波波幅可用作粘接條件的指示器。
2. 角度聲束檢測(cè)

垂直聲束技術(shù)在尋找分層缺陷時(shí)具有很高的效率，但是在檢測(cè)很多普通類型的焊縫時(shí)不太有效，因?yàn)樵谶@些焊縫中，不連續(xù)性的方向一般不會(huì)與工件表面平行。焊縫幾何形狀、缺陷方向，以及焊冠或焊道的存在這些因素綜合在一起，要求使用以一定角度生成的聲束，從焊縫的一側(cè)，對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)。角度聲束檢測(cè)是到目前為止超聲缺陷檢測(cè)中常用的技術(shù)。 角度聲束探頭包含一個(gè)探頭和一個(gè)楔塊，探頭和楔塊可以是分開的部件，也可以被安裝在同一個(gè)外殼中。它們使用折射原理，在兩種介質(zhì)的邊界處發(fā)生的模式轉(zhuǎn)換會(huì)在被測(cè)樣件中生成折射橫波或縱波，如右圖所示。

大多數(shù)常用角度聲束探頭會(huì)在被測(cè)材料中生成45度、60度或70度標(biāo)準(zhǔn)角度的折射橫波。生成想要折射角度所需的入射角度基于材料的聲速，并根據(jù)斯涅爾法則，通過以下公式計(jì)算。
在將塑料或環(huán)氧樹脂楔塊耦合到鋼材料的典型應(yīng)用中，低入射角度會(huì)生成包含縱波和橫波兩種模式的聲束，而且特定的縱波角度聲束楔塊確實(shí)存在。但是，在常用檢測(cè)角度下，只會(huì)生成一個(gè)主橫波，因?yàn)榭梢越夥匠痰目v波角度會(huì)超出90度，而這種情況是不可能的。

在一般的檢測(cè)中，聲束會(huì)以生成的角度向下傳播到被測(cè)樣件的底面，然后再以相同的角度向上反射。前后移動(dòng)探頭會(huì)使聲束掃查到焊縫的整個(gè)高度。這種掃查運(yùn)動(dòng)可以對(duì)整個(gè)焊縫體積進(jìn)行檢測(cè)，而且可以探測(cè)到焊縫的融合線處以及焊縫體積內(nèi)的不連續(xù)性缺陷。
正如垂直聲束檢測(cè)，在角度聲束檢測(cè)中，操作人員要尋找對(duì)應(yīng)于不連續(xù)性缺陷的反射信號(hào)。在進(jìn)行初始設(shè)置時(shí)，操作人員須記下來自焊道或其他幾何結(jié)構(gòu)的任何回波。在代表焊縫的區(qū)域中出現(xiàn)的其他回波可能來自于未融合、裂紋、多孔性或其他不連續(xù)性缺陷，通過進(jìn)一步分析，可以確定這些缺陷的類型、深度和大小。
在下面的示例中，聲束通過合格焊縫，沒有反射回來，因此屏幕上沒有出現(xiàn)表示缺陷的指示信號(hào)。在另一幅圖中，焊縫區(qū)域的不連續(xù)性引起了聲束的較強(qiáng)反射，這個(gè)帶有缺陷的區(qū)域由紅色閘門標(biāo)出。