超音波厚さ計の動作原理は、超音波パルスの反射に基づいています。プローブから発せられた超音波パルスが測定対象物を通過して物質界面に到達すると、パルスは反射されてプローブに戻ります。超音波が材料中を伝播する時間を正確に測定することにより、測定される材料の厚さを決定することができます。超音波厚さ計は、金属、セラミック、ガラスなど、内部に超音波を一定の速度で伝播させることができる材質であれば、さまざまな材質に適しています。
超音波厚さ計は主にホストとプローブの 2 つの部分で構成されます。ホスト回路には、送信回路、受信回路、カウントおよび表示回路が含まれます。送信回路は高電圧の衝撃波を発生させてプローブを励振し、超音波の送信パルス波を発生します。パルス波は媒体界面で反射され、受信回路で受信される。厚み値はシングルチップマイコンでカウント処理され、LCDに表示されます。この装置は、材料内の超音波の伝播速度にサンプルを通過する時間の半分を乗じてサンプルの厚さを計算します。
また、超音波厚さ計には、単結晶縦波プローブや二結晶縦波プローブなど、さまざまなプローブの種類があります。デュアルクリスタルプローブは結合効果が優れており、伝播中に超音波によって生成されるクラッターを低減できるため、測定精度が向上します。