高精度超聲波測厚儀廣泛應用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領域。是由探頭產生超聲波脈沖透過耦合劑到達被測體，一部分超聲信號被物體底面反射，探頭接收由被測體底面反射的回波，準確地計算超聲波的往返時間，并按下式計算厚度值，再將計算結果顯示出來。
高精度超聲波測厚儀根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。配備了高溫探頭，可測量高溫材料，被測工件表面溫度可到300度，由于本儀器聲速可調，因此可以測量除鋼以外的任何超聲波良導體材料在高溫狀態下的厚度。
高精度超聲波測厚儀主要由主機和探頭兩部分組成。主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分，由發射電路產生的高壓沖擊波激勵探頭，產生超聲發射脈沖波，脈沖波經介質介面反射后被接收電路接收，通過單片機計數處理后，經液晶顯示器顯示厚度數值，它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
高精度超聲波測厚儀碰到特殊情況的處理：
（1）檢測時發現數值明顯偏離預期值，應用測厚儀進行輔助判斷。當發現背面有腐蝕凹坑時，這個區域測量就得十分小心，可選擇變換分割面角度作多次測量。
（2）當測量復合外形的工件（如管子彎頭處）時，可采用在一點處用探頭進行兩次側厚，兩次側厚中，探頭的分割面要互為90°，選較小的數據作為該工件在測量點處的厚度方法。
（3）被側工件的另一表面必須與被測面平行，否則得不到滿意的超聲響應，將引起測量誤差或根本無讀數顯示。
（4）對于層疊材料、復合材料以及內部結構特異的，常用的超聲反射原理測厚儀不使用。
