声波是一种机械波，是机械振动在介质中的传播过程，当振动频率在十余赫到万余赫时可以引起听觉，也称可闻声波；更低频率的机械波称为次声波；20kHz以上频率的机械波称为超声波，这是人耳听不见的。超声波的波长较短，近似作直线传播，在固体和液体介质内衰减比电磁波小，能量容易集中，可形成较大强度，产生剧烈振动，并能引起很多特殊作用。超声学是一门学科，已有几十年历史，其应用范围很广泛。超声波检测技术则是利用较弱的超声波来进行各种检验和测量，介质的许多非声学特性和介质的某些状态参量都可用超声方法来加以测定。在超声检测技术中要涉及超声波的产生和接收，即所谓的超声波换能器技术，超声波换能器的材料和结构即是*的主要问题。

超声波换能器的作用是使其他形式的能量转换成超声波的能量（发射换能器）和使超声波能量转换成其他形式易于检测的能量（接收换能器）。电能的应用zui为方便，因此一般是应用电能和超声波能量相互转换的电声换能器。用适当的发射电路把电能加到发射换能器上可使其作超声振动，并在周围的介质中产生超声波。接收换能器是把接收到的超声波信号转换成电信号，采用的相应的接收电路获得适当的电信号输出。在超声波检测中往往用一个超声波换能器既作发射换能器又作接收换能器。在超声波检测中zui常用的是压电换能器。

1918年法国的朗之万发明了利用石英晶体的压电效应制成的电声换能器，开展了超声波技术的应用。到20世纪30年代开发了磁制伸缩材料。20世纪40年代后期应用钛酸钡压电陶瓷。20世纪50年代末期广泛应用性能更好的锆钛酸铅压电陶瓷。PZT-4和PZT-5是应用较多的锆钛酸铅压电陶瓷。

压电材料可以分为两大类，*类是天然或人工制造的压电单晶体，如石英；第二类是人工烧制的多晶压电陶瓷，如上述锆钛酸铅压电陶瓷。

压电片的振动方式很多，多薄片的厚度振动，纵片的长度振动、横片的长度振动等。当同一换能器既用来发射脉冲波又用来接收回波时，为了缩短无法辨别接收信号和发射信号的区域，往往要求脉冲的持续时间越短越好，有的甚至是单个脉冲。为了改善效果，除在电路上采取措施外，也可在压电片的背后加上吸声块，使得向背后发射的能量被吸声块所吸收，吸声块的底部可做成楔形以进一步减小回波。