我们知道，超声测量仪器，无论是测厚仪还是探伤仪，本质上都是“计时仪器”，即记录脉冲的发送和接收、计算“发送”和“接收”的时间差、乘以输入的超声波在被测介质中传递的速度（即该介质中的超声波声速），由此得出介质的厚度、或者是缺陷的在介质中的位置。两者的差异，概括而言，“超声波测厚”更关注脉冲信号记录的精确性和唯一性，而“超声波探伤”更关注脉冲信号的深度传递和信号捕捉的全面性（即不可遗漏、不可错过）。
通常情况下，超声测厚不需要超声波传递得太远（如果太厚，就不需要太精确的测量了），所以在超声测厚中，仪器的标称范围，其上限一般都会是508mm，这个上限数值是一种“历史沿革”，即最早的超声波测厚，有几个边界条件：
1，介质的超声波声速在5900m/s上下；
2，只考虑超声波在介质中的散射衰减、且该衰减水平与普通碳钢（比如45#钢）相近；
3，仪器的电路结构所能给予换能器（也就是探头）的能量是有限的；
4，需要多个探头的交替使用才能覆盖全量程。
自超声测厚技术诞生至今，材料学和工艺学的发展丰富多彩，被测介质的声学特性也呈现出令人眼花缭乱的多样性，因此，在超声测厚技术的应用和超声测厚仪器的选择上，不能圉于传统的认知。
超声测厚仪器的研制、生产和应用，已历时百年、历经“五代”。
第一代仪器，采用的是“始脉冲——回波”技术。
即，以“换能器的晶振片起始脉冲”和“第一次底面回波”的时间差为基础来计算厚度。国内的普通测厚仪基本上都是这种技术。
第二代仪器，采用的是“界面——回波”技术。
即，事先剔除脉冲信号从晶振片开始到被测物表面的时间；
这种技术的出现，其目的本来是为了剔除“晶振片到探头保护膜的距离”给测厚带来的误差，事实上，这个“距离”，与要测的厚度通常不在一个数量级上，因此，其适用性只在一个很窄的范围内才有意义。这种技术自本世纪初，在国外的仪器中开始有大量的应用，但作为一种“权宜之计”的过渡技术，很快被跨越，不到五年的时间，就让出了它的“领先地位”。
第三代仪器，采用的是“回波——回波”技术。
即，以“第一次底面回波”和“第二次底面回波”的时间差为基础来计算厚度；这种技术，与“界面——回波”技术有相同的地方，即，都不用考虑“晶振片到探头保护膜的距离”带来的测量误差，但同样，只在小范围内才有适用意义。
这种技术得以应用，其更大意义在于：该技术改变了仪器的电路结构，使得仪器可以给换能器（探头）更大的能量、并能更好地分检回波信号，因此，应对“信号衰减”，采用这种技术的仪器比前两代仪器有了质的提升；也因此，“回波—回波”，成了迄今为止先进超声波测厚仪共同的技术基础。
第四代仪器，采用的是“a扫描信号测厚”技术。
前面三代都是“读数型测厚仪”，不管读哪几次波，最终都是靠事先设定的程序由仪器来判定和计算的。而“a扫测厚仪”则是将所有的信号都显示在屏幕上，由操作者自行判断、并且可以计算任意两次波的时间差，也就是说，将测量的主动权交给了操作者，这对于分析型测厚、以及杂波信号较多的测厚非常有帮助；
第五代仪器，采用的是单晶探头。
前面四代测厚仪，使用的都是双晶探头（只有在超薄件测厚中，才有专门的机型使用高频单晶探头），而双晶探头，由于晶振片排列的结构性因素，超声波的传递呈现出一个“v”型路径，这意味着，晶振片发射和接收信号的有效面积势必受到“v”路径的影响，也就是说，每个双晶探头的测厚范围受晶振片直径、晶振片斜角的影响较大。