探伤用的超声波是一种频率高达几百到上千千赫甚至到几万千赫的高频脉冲弹性波，超声波换能器是一种可逆的声电转换元件，在探伤中起到发射与接收高频脉冲弹性波的作用。
1. 超声波换能器的基本构造
超声波换能器由压电晶片、保护膜、吸收块和外壳等组成。
a. 压电晶片
压电晶片具有压电效应，它的作用是发射和接收超声波，实现电能与声能的转换。由压电材料制成，分为单晶与双晶。晶片的两个表面都有银层作为电极，“一”极引出的导线接发射端，“＋”极接地。常见压电材料与探头代号见表3.2。
b. 保护膜
保护膜的基本功能是保护压电晶片不致磨损。保护膜分为硬、软两类。硬保护膜主要用于对表面光洁度较高、表面平整工件进行检测。硬保护膜被用于粗糙表面检测时，声能的损失达20~30 dB.软保护膜可用于表面光洁度较低或有一定曲率的工件探伤。软保护膜通常含有聚氨酯软塑料等，因此可以改善声能耦合，提高声能传递效率，并且检测结果的重复性好，磨损后易于更换。软保护膜对声能的损失为6~7dB.保护膜材料应耐磨，衰减小，厚度适当。
c. 吸收块
吸收块附着在压电晶片上，对压电晶片的震动进行阻尼，故又称阻尼块。由于晶片共振周期过大会导致脉冲变宽、盲区增大、因此，使用阻尼块会使得晶片起振后尽快地停下来，从而使得脉冲宽度变小，分辨率提高。吸收块的声阻抗应该尽量接近压电晶片的声阻抗。
d. 外壳
由金属或者塑料制成，并装有小电缆连接器插头。主要作用就是保护以上探头组成部分。
2. 几种常用的超声波换能器
图3.4为换能器的基本构造。超声波探伤采用多种探头形状，根据不同的波形可分为纵波探头、横波探头、表面波探头等。根据耦合方式的不同进行分类：接触式探头和液浸式探头。根据波束的不同分为聚焦探头和非聚焦探头。根据晶片的数量，可分为单晶探头与双晶探头。此外还有根据实际生产需要所发明的高温探头，微型探头等特殊探头。下面简单介绍几种常用的探头。
a. 直探头（纵波探头）
直探头用于发射和接受纵波，所以又称为纵波探头。直探头主要用于与探测平面平行的缺陷探测，如钢板。
b. 斜探头（横波探头）
使声束通过斜楔块与工件表面成一定角度射入工件的探头称为斜探头。它可以发射和接收横波，因此又称为横波探头。主要用于检测焊缝、钢管等与检测表面垂直或成一定角度的缺陷。
c. 双晶探头（分割探头）
双晶探头有两块压电晶片，一个用来发射超声波，另一个用来接收超声波。根据人射角aL不同，分为双晶纵波探头（aL<aI)和双晶横波探头（aL=aI~aII).双晶探头基本构造如图3.5所示。
d. 聚焦探头
超声波聚焦探头是把压电晶片（换能器）产生的超声波能量聚焦成一条线状或一个点状的超声束。在焦点处，声波能量集中，提高了探伤的灵敏度和分辨率。它适合用于小直径圆棒、管材的探伤。并在冶金、航空等工业部门的应用也颇为广泛。聚焦式探头构造组成如图3.6所示。
根据聚焦原理，聚焦探头可分为点聚焦和线聚焦探头。点聚焦的理想焦点是声透镜为球面的一点，线聚焦的理想焦点是声透镜为圆柱体的直线。根据耦合条件的不同，可分为水浸聚焦和接触聚焦，水浸聚焦以水为介质进行耦合，探头与工件不直接接触。接触聚焦是探头与工件通过薄层耦合介质接触。按接触聚焦方式不同又分为透镜式聚焦探头、反射式聚焦探头和曲面晶片式聚焦探头。
