儀器內部的換能器在電脈沖激勵下產生高頻超聲波脈沖。該脈沖通過耦合介質進入被檢材料，沿厚度方向傳播。當超聲波遇到材料內部界面時，由于聲阻抗的變化，一部分能量發生反射，另一部分能量繼續向前傳播。這些反射回來的聲波被同一換能器接收，并轉換為電信號，形成回波波形。

 

　　在均勻且無缺陷的材料中，回波主要來自材料的底面。通過測量發射脈沖與第一次底面回波之間的時間間隔，結合超聲波在材料中的傳播速度，即可計算出材料厚度。這種測量方式能夠反映材料的整體厚度狀況。

 

　　材料內部缺陷的識別依賴于對回波波形特征的分析。當超聲波遇到內部缺陷，如分層、氣孔、夾雜或裂紋時，缺陷界面會產生額外的反射回波。這些缺陷回波會出現在底面回波之前的位置，且其幅值與缺陷的大小、形狀及方向相關。通過觀察回波序列中是否出現非底面反射的異常波形，可以判斷材料內部是否存在缺陷。

 

　　進一步分析回波的幅度、相位、頻譜成分以及波形包絡特征，有助于對缺陷性質做出更細致的判斷。例如，尖銳裂紋產生的反射波往往具有較寬的頻譜分布，而近表面微小缺陷可能導致表面回波與缺陷回波發生波形疊加。通過比較當前波形與參考波形之間的差異，可以檢測出材料的局部變化或早期損傷。

 

　　波形超聲波測厚儀還具備波形顯示與門限設置功能。操作人員可根據波形形態調整檢測靈敏度，并通過設置檢測門限，自動捕捉特定深度范圍內的回波信號，從而實現對缺陷位置的定位。對底波幅值衰減或消失的現象進行分析，可以判斷材料是否存在嚴重缺陷或全斷裂。

 

　　此外，利用多次回波分析法，可在無需準確聲速校準的情況下提高厚度測量精度。當缺陷導致底波強度下降或波形畸變時，結合多次回波的間隔變化，可以進一步確認缺陷的存在及其對聲波傳播路徑的影響。