超声波测量厚度的原理与光波测量原理相似。探头发射的超声波脉冲到达背测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
超声波测厚仪采用超声波测量原理，适用于能使超声波以一恒定速度在其内部传播，并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。
超声波测厚仪可对各种板材和各种加工零件做精确测量，另一重要方面是可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
特点
1、超轻超薄机身，便于单手操作,方便携带。
2、低功耗，两节干电池可使用200小时以上
3、两点校准功能，使得测量值更为准确
4、独有蓝色背景灯光，各种环境下清晰可视
5、高精度，高分辨率；
6、报警方式、差值方式、高速扫描方式及RS232数据输出接口；
7、回波-回波模式，无需去除油漆涂层而测量厚度；
8、界面-回波模式，测量厚工件和塑料时自动切换；
9、外壳完全密封的金属外壳，小巧、便携，适用于恶劣的操作环境。
10、适合测量所有导声材料，如钢、铁、塑料、陶瓷、有机玻璃等
11、自动校对零点，可对系统误差进行修正
12、非线性自动补偿，利用计算机软件对探头非线性误差进行修正，以提高测量准确度
13、四位数字液晶显示存储10个测量值仅两个按键，操作极其简便
14、设有耦合状态提示、低电压提示、自动关机等功能
15、适合测量钢材料、可监测管道及压力容器在使用过程中受腐蚀后减薄的程度
影响超声波测厚仪示值的因素
（1）工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
（2）工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。可选用小管径专用探头（6mm),能较精确的测量管道等曲面材料。
（3）检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。
（4）铸件、奥氏体钢因组织不均匀或进一步进行缺陷检测。
（9）温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100°C，声速下降1。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头（300－600°C)，切勿使用普通探头。
（10）层叠材料、复合（非均质）材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的，因超声波无法穿透未经耦合的空间，而且不能在复合（非均质）材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备（像尿素高压设备），测厚时要特别注意，测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。
（12）耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。
（13）声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后（常用试块为钢）又去测量另一种材料时，将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料，选择合适声速。
（14）应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在，固体材料的应力状况对声速有一定的影响，当应力方向与传播方向一致时，若应力为压应力，则应力作用使工件弹性增加，声速加快；反之，若应力为拉应力，则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时，波动过程中质点振动轨迹受应力干扰，波的传播方向产生偏离。根据资料表明，一般应力增加，声速缓慢增加。
（15）金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层，虽与基体材料结合紧密，无名显界面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。