现代超声探伤仪都是一些基于微处理器的小巧便携式仪器，既可以在厂房车间内使用，也可以在野外的露天环境中使用。这些仪器可生成并显示超声波形，受过培训的操作人员对这些波形进行解读，（解读过程通常要借助于分析软件完成），以定位被测样件中的缺陷，并对缺陷进行分类。一般来说，检测操作需要一个超声脉冲发生器/接收器、用于信号采集和分析的硬件和软件、一个波形显示屏，以及一个数据记录模块。尽管还会生产一些基于模拟方式的探伤仪，大多数当代仪器都使用数字式信号处理方式，以获得稳定的信号和准确的数据。
脉冲发生器/接收器部分构成了探伤仪的超声前端。它提供用于驱动探头的激励脉冲，以及用于回波的放大功能和滤波功能。可以对脉冲波幅、形状和阻尼进行控制，以优化探头的性能，而且可以调整接收器的增益和带宽，以优化信噪比。
一般来说，现代探伤仪都是先以数字形式采集到一个波形，然后再对波形进行各种测量和分析。可使用时钟或计时器同步探头的脉冲，并提供距离校准。信号处理过程可繁可简：简单的方式是生成一个在已校准的标度上显示信号波幅对时间发生变化的波形图像；复杂的方式可以上升到繁琐的数字信号处理算法，这类处理对于斜射声程，要进行距离/波幅校正和三角函数的计算。报警闸门通常用于监控波列中所选位置处的信号水平，以突出显示来自缺陷的回波。
显示屏可以是液晶显示屏、场致发光显示屏，或较早型号的阴极射线管（CRT）显示屏。屏幕一般以深度或距离单位校准。 多色显示有助于对数据进行判读。
内置数据记录器可用于记录有关每次检测的全部波形和设置信息，如果在进行文档处理时有此需要；也可以只记录所选择的信息，如：回波波幅、深度或距离读数、或报警条件是否存在的信息。
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