Trong các đầu góc sự khúc xạ và sự chuyển đổi dạng sóng được dùng để truyền sóng siêu âm vào vật thể kiểm tra theo các góc khác nhau với bề mặt. Cấu trúc thực tế của đầu dò góc loại tiếp xúc được biểu diễn ở hình 2.29.
Mặt đầu dò góc truyền sang dọc qua một khối làm trễ bằng khối thuỷ tinh hữu cơ đến bề mặt vật thể kiểm tra theo một góc tới xác định. Góc tới được chọn lớn hơn góc tới hàn thứ nhất sao cho chỉ có sóng ngang được truyền vào mẫu. Phần sóng dọc bị phản xạ trở vào trong đầu dò và bị suy giảm bởi khối giảm chấn (hấp thụ dao động) nên triệt tiêu được các nhiễu do sóng dọc gây ra. Góc khúc xạ cho kiểm tra thép và điểm ra của các chùm tia thường gọi là điểm ra của đầu dò (Probe index) được đánh dấu ở vỏ kim loại của đầu dò.
Một đầu dò sóng mặt là một đầu dò góc ở một chừng mực nào đó có dùng một cái nêm để định biến tử tại một góc với bề mặt của mẫu. Góc nêm được chọn sao cho sự khúc xạ của sóng ngang là 900 và sóng thu được từ sự chuyển đổi dạng sóng truyền dọc theo bề mặt.
Một đầu dò góc được thiết kế dành cho thép khi sử dụng cho vật liệu khác thì cần phải tính đến sự thay đổi của góc khúc xạ.
Trong trường hợp 1 đầu dò góc 30o dùng cho đồng và gang xám thì sẽ có một sóng dọc tồn tại ở các góc tương ứng là 570 và 550. Do đó đối với các vật liệu này nên dùng các góc nêm lớn hơn. Nó cũng yêu cầu rằng nêm phải được chế tạo từ vật liệu sao cho vận tốc sóng dọc của nó phải nhỏ hơn vận tốc sóng ngang trong vật thể kiểm tra nhằm khúc xạ những chùm tia tới đi ra khỏi hướng vuông góc. Trong trường hợp đối với nhôm và thép có vận tốc tương ứng là c1 = 3,1 và 3,21 Km/s, thì phù hợp là các loại vật liệu hiện có như thuỷ tinh hữu cơ (c1
= 2,7Km/s) hay Polysty Rene (2,4Km/s) nên chúng thường được sử dụng cho đầu dò góc. Tuy nhiên trong trường hợp của đồng có c1 = 2,3Km/s thì toàn bộ dải góc 900 có thể không đủ lớn bao phủ được. Trong trường hợp của gang xám có c1 = 2,2Km/s. Chì có c1 = 2,2Km/s sẽ phù hợp cho mục đích, nhưng với loại nitro nilon nào đó có c1 từ 1,69 Km/s đến 2,6 Km/s và teplon thì cao su non nói chung được sử dụng.
Trong một số kiểm tra cần thay đổi góc của chùm sóng âm liên tục hình 2.30 trình bày một số giải pháp khác nhau. Trong trường hợp đầu tiên có hai miếng nêm bằng plastic được thiết kế có thể quay đối với nhau, 1 được gắn vào biến tử với các góc nêm bằng nhau, bất kì góc nêm giữa giá trị 0 và 2 lần góc của tấm nêm có thể nhận được. Việc quay này sẽ làm thay đổi mặt phẳng tới thiết kế
Chất tiếp âm Vỏ bọc
Khối suy giảm
Đầu nối cáp
Tinh thể
Nêm bằng thuỷ tinh hữu cơ
dạng này mặt phẳng tới được duy trì không thay đổi nhưng điểm ra chùm sóng còn bị dịch đi.
Trong dạng thứ 3 cả thì cả điểm ra chùm sóng âm cũng được duy trì không thay đổi. Các loại đầu dò có góc điều chỉnh được thường được dùng để kiểm tra các tấm vật liệu có bề dầy đồng nhất, ở đó chúng tạo ra các sóng bản nóng
Hình 2.30: Các loại thiết bị khác nhau của đầu đo góc và các góc của chùm tia siêu âm có thể điều chỉnh được sự liên tục