Lo spessimetro ad ultrasuoni è composto principalmente dall'host e dalla sonda. Il circuito host comprende tre parti: il circuito di trasmissione, il circuito di ricezione e il circuito di visualizzazione del conteggio. L'onda d'urto ad alta tensione generata dal circuito di trasmissione eccita la sonda per generare onde di impulsi di trasmissione ultrasoniche, che vengono riflesse dall'interfaccia del mezzo e quindi ricevute dal circuito di ricezione. Si basa principalmente sulla velocità di propagazione dell'onda sonora nel campione moltiplicata per la metà del tempo che passa attraverso il campione per ottenere lo spessore del campione.
Lo spessimetro ad ultrasuoni misura lo spessore in base al principio della riflessione dell'impulso ultrasonico. Quando l'impulso ultrasonico emesso dalla sonda passa attraverso l'oggetto misurato e raggiunge l'interfaccia del materiale, l'impulso viene riflesso alla sonda. Lo spessore del materiale da misurare viene determinato misurando con precisione il tempo in cui l'onda ultrasonica viaggia attraverso il materiale. Questo principio può essere utilizzato per misurare tutti i tipi di materiali che possono far propagare onde ultrasoniche al loro interno a velocità costante.
Grazie alla comodità dell'elaborazione ad ultrasuoni e alla buona direttività, la tecnologia ad ultrasuoni misura lo spessore di materiali metallici e non metallici, che è veloce, preciso e non inquinante, soprattutto nel caso in cui sia possibile toccare solo un lato, che può mostrare la sua superiorità. I misuratori di spessore ad ultrasuoni sono ampiamente utilizzati in vari spessori delle pareti di piastre e tubi, spessori delle pareti dei serbatoi delle caldaie e nelle loro condizioni di corrosione e ruggine locali. Pertanto, l'ispezione dei prodotti della metallurgia, della costruzione navale, dei macchinari, dell'industria chimica, dell'energia elettrica, dell'energia atomica e di altri settori industriali svolge un ruolo importante nel funzionamento sicuro delle apparecchiature e nella gestione moderna.
Le onde ultrasoniche saranno rapidamente attenuate quando incontrano l'aria. Per scaricare l'aria tra la sonda a ultrasuoni e il pezzo in lavorazione, vengono spesso utilizzati accoppiatori ultrasonici per rimuoverli. Di solito, la superficie liscia del pezzo può essere misurata in fabbrica con olio generico o altro liquido non corrosivo e la superficie ruvida può essere utilizzata con burro relativamente viscoso. Dopo la misurazione, la superficie della sonda e la superficie del blocco standard devono essere pulite. Quando si ripete la misurazione nello stesso punto, allontanare ogni volta la sonda di oltre 10 cm, quindi misurarla dopo un intervallo di alcuni secondi, in modo da evitare che il risultato della misurazione successiva venga influenzato dalla magnetizzazione del materiale testato dovuta alla sonda .