Testy ultradźwiękowe polegają na wykorzystaniu dźwięku o wysokiej częstotliwości do kontroli materiałów. Częstotliwość dźwięku zwykle waha się od 5 MHz do 25 MHz, czyli znacznie powyżej tego, co słyszy człowiek. Wykorzystywany jest dźwięk o wysokiej częstotliwości, ponieważ jest on w stanie bez trudu przeniknąć przez większość materiałów, co umożliwia prowadzenie badań nieniszczących. Jest powszechnie używany do wyszukiwania pęknięć, pomiaru głębokości materiału oraz sprawdzania korozji i niedoskonałości.
Test ultradźwiękowy polega na odbijaniu dźwięku od obiektu i interpretacji powstałego echa. Przechodzi przez materiał, aż fale dźwiękowe napotkają nieregularność. Operatorzy zwykle odnotowują to jako „nieciągłość”. Analizując nieciągłość, operator może określić, czy w materiale występuje wada.
Grubość materiałów takich jak metale, ceramika i tworzywa sztuczne można mierzyć za pomocą badań ultradźwiękowych. Ultradźwiękowe testy grubości polegają głównie na obliczeniu czasu potrzebnego na odbicie dźwięku od dna materiału. Różne materiały zazwyczaj odbijają dźwięk w różnym stopniu. Mierząc zmianę czasu potrzebnego na odbicie dźwięku, operator jest w stanie zmierzyć grubość każdego materiału na wielowarstwowej powierzchni.
Istnieje kilka rodzajów urządzeń do badań ultradźwiękowych, w zależności od wymaganego zastosowania. Wybór sprzętu jest na ogół podyktowany temperaturą materiału, jego grubością, geometrią i odwróceniem faz. Sprzęt do testów ultradźwiękowych składa się zazwyczaj z trzech elementów: przetwornika, sprzęgacza i systemu obrazowania. Technik obsługuje ultradźwiękowy sprzęt testujący, ręcznie przesuwając sondę po powierzchni testowanego obiektu i interpretując uzyskane dane.
Przetwornik lub sonda wytwarza i odbiera dźwięk. Normalnie przetwornik wysyła dźwięk w wiązce prostej lub w wiązce kątowej. Przetworniki z wiązką prostą są szerzej stosowane niż przetworniki z wiązką kątową, które są często używane do ultradźwiękowego badania spoin.
Na badaną powierzchnię nakłada się sprzęgło, które działa jako medium między przetwornikiem a powierzchnią. Jego głównym celem jest przesyłanie dźwięku na powierzchnię. Zwiększa również dokładność, zapobiegając utracie fal dźwiękowych. Rośliny sprzęgające są często wykonane z żelu lub pasty. Woda jest jednak często stosowana jako sprzęgło podczas korzystania z przetwornika zanurzeniowego.
Dane z testu można odczytać za pomocą systemu obrazowania. System obrazowania zwykle zawiera kontrole i procesor. W niektórych urządzeniach przenośnych przetwornik jest również zintegrowany z systemem obrazowania.