Ein Ultraschallwandler ist ein elektrisches Bauteil, das Ultraschallwellen außerhalb des menschlichen Hörbereichs in elektrische Wechselstrom- (AC) oder Gleichstrom-(DC)-Signale umwandelt, die dann übertragen oder aufgezeichnet werden. Normalerweise sind solche Geräte auf Kristallen aufgebaut, die einen piezoelektrischen Effekt aufweisen, die als Reaktion auf mechanische Beanspruchung oder Vibrationen elektrischen Strom leiten. Die Quarze haben einen direkt proportionalen Ausgang zur Stärke der Eingangsschallwelle oder -spannung, was sie zu nützlichen Messgeräten als Ultraschallwandler macht.
Zu den Anwendungen der auf Ultraschallwandlern basierenden Elektronik gehörten die Verwendung in frühen Fernsehfernbedienungen als Signalgeräte und ab 2011 in Anemometern, die von Wetterstationen zur Überwachung von Windkurs und -geschwindigkeit verwendet werden. Sie werden in industriellen Anwendungen zur Überwachung des Flüssigkeitsstands in einem Tank und in modernen Automobilen ab 2011 für Echoortungssensoren verwendet, um Objekte in unmittelbarer Nähe des Fahrweges eines rückwärtsfahrenden oder in eine Garage einfahrenden Fahrzeugs anzuzeigen . Da ein Ultraschallwandler durch die zugeführte elektrische Leistung auch die Rolle eines Ultraschallsenders spielen kann, bieten sie in vielen Fällen die Fähigkeit eines primitiven Sonars. Schallwellen können von einer Oberfläche reflektiert werden und der Abstand zu dieser Oberfläche wird anhand der Zeit und Frequenz der zurückprallenden Welle gemessen.
Elektrische Geräte, die eine Energieform in eine andere umwandeln, wie beispielsweise Ultraschallsensoren, finden häufig in der Elektronik und in der Industrie weit verbreitete Anwendung. Es gibt jetzt viele verschiedene Verwendungen für den Ultraschallwandler, einschließlich in Umgebungskontrollen für Gebäude, wie beispielsweise in Luftbefeuchtern, wo sie die Wasseroberfläche verdampfen, und in Einbruchmeldeanlagen, um Objekte zu erkennen, die sich innerhalb eines ansonsten freien Weges bewegen. Auch in der Medizin beruht die Sonographie auf dem Prinzip eines Ultraschallwandlers, bei dem Schallwellen von 1 bis 30 Megahertz verwendet werden, um aus der Ferne Bilder vom Zustand von Muskeln, inneren Organen und Blutgefäßen im menschlichen Körper sowie den Zustand von ein Fötus während der Schwangerschaft.
Seit der Ära der 1940er Jahre wird der Ultraschallwandler in Prüfgeräte eingebaut, um Fehler in einer Reihe von Sonar-bezogenen Anwendungen zu erkennen. Sie können verwendet werden, um feine Risse, Hohlräume oder poröse Abschnitte in Beton- und Gebäudefundamenten, beschädigte oder gebrochene Metallschweißnähte und Fehler in anderen Materialien wie Kunststoff, Keramik und Verbundwerkstoffen zu finden. Die Geräte sind vielseitig einsetzbar, da die von ihnen ausgehenden Schallwellen von jedem Medium beeinflusst werden, egal ob flüssig, fest oder gasförmig. Bei einem Detektor zur Messung des Gaszustandes wird jedoch meist ein Zwischengel zwischen Gas und Ultraschallwandler platziert, da Schallwellen sonst schlecht geleitet und in einem gasförmigen Medium aufgezeichnet werden.
Der Bereich der Fehlererkennung für die Ultraschalltechnik gliedert sich in fünf verschiedene Typen von Wandlern: Kontakt-, Winkel-, Verzögerungs-, Tauch- und Doppelelement-Wandler. Kontaktgeber müssen sich in unmittelbarer Nähe zum Messobjekt befinden, wie zum Beispiel ein Bolzensucher im Baugewerbe, der zum Aufspüren von Holzbalken hinter Wänden verwendet wird. Ein Tauchschwinger ist wasserdicht und wird in einen Flüssigkeitsstrom gelegt. Sowohl Winkelstrahl- als auch Verzögerungsleitungsformen eines Ultraschallwandlers werden verwendet, um Schweißnähte und bei hohen Temperaturen zu messen. Der Doppelelementwandler ist gleichzeitig Sender und Empfänger für die kontinuierliche Überwachung von rauen oder potenziell fehlerhaften Oberflächen.