工作原理与通用超声波探伤仪相同。当超声波在被检测材料中传播时，若遇到声阻抗不同的界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射、折射、散射和波形转换等现象，使得声波的反射波、散射波或透射波等带有材料内部的各种信息，通过观察超声波探伤仪显示的图像信号即可判断被检测材料是否存在异常。

掌上式数字超声波探伤仪具有体积小、重量轻、待机时间长、可单手操作和随身搁放等特点。主要适于现场、野外、高空等各种操作环境应用，使用者可在移动探头的同时单手对仪器参数进行设置和调整（图1），配备的通用型接口能根据需求与不同规格探头相连接。仪器耗能较小，内置高性能电池可供连续4小时使用，检测时只消耗耦合剂和磨损探头，总的费用较低，

图1 掌上式数字超声波探伤仪

掌上式超声探伤仪的结构与通用数字超声探伤仪相同，由高频发生器、同步发生器、扫描发生器、接收放大器、信号处理电路、显示器和电源等部分组成，如图2所示。在使用超声探伤仪时，还需要配用超声传感器（探头）、耦合剂、标准试块与辅助装置等。

图2 掌上式数字超声波探伤仪结构示意图

为适应不同类型的试件，不同取向、位置和性质的缺陷及质量要求，超声传感器（探头）的选取至关重要。掌上式超声探伤中使用的频率为0.5～10兆赫。超声检测穿透能力较大，在钢中的有效探测深度可达1米以上；对平面型缺陷如裂纹、夹层等，探伤灵敏度较高，并可测定缺陷的深度和相对大小。