在各种波中，纵波的传播速度最快，几乎是横波的两倍，从而能够领先于其它种类的波，在最短时间内到达接收探头。

TOFD检测不使用横波而使用纵波，是为了避免回波信号难以识别的困难。使用纵波并利用纵波波速计算缺陷的深度，得到的结果是唯一的。

设想:探头发射的纵波进入工件，其中一部分转换为折射纵波C，另一部分转换成折射横波S。工件中传播的纵波C遇到缺陷A和B，可能产生缺陷A的CCA和CSA，以及缺陷B的CCB和CSB；同样,工件中传播的横波S遇到缺陷A和B, 可能产生包括缺陷A的SCA和SSA，以及缺陷B的SCB和SSB。这样,工件中传播的信号就包括了CCA、CSA、CCB、CSB、SCA、SCB、SSA、SSB，这些信号都可能被探头接收到，按信号的传播速度，信号在时间轴上的排列次序如图所示。

由于TOFD检测是以波的传输时间来确定缺陷深度的，因此信号传输时间与缺陷深度必须有唯一性。在金属材料中，纵波最先到达接收探头。依据纵波信号（CCA、CCB）识别缺陷和以纵波波速计算其深度，就不会与横波信号（CSA、CSB、SCA、SSA、SCB、SSB）或变形波信号混淆，也不会发生计算出错误的缺陷深度。

TOFD检测不使用横波而使用纵波，其目的也是为了避免回波信号难以识别的困难。 

可大致估算纵波与横波信号的传输时间差：

设：缺陷A、B分别在工件上、下表面，且在两探头之间的中线上，主声束与底面法线夹角为45°，近似认为横波声速为纵波一半，则：假如经缺陷A的纵波信号CCA的传输时间近似于直通波的传输时间2t，那么经过缺陷B的纵波信号CCB的传输时间近似于底波的传输时间就为2.8t；经过缺陷A的变形波CSA或SCA的信号传输时间为3t；经过缺陷B的变形波信号（CSB或SCB）传输时间为4.2t；而横波信号SSA、SSB分别为4t和5.6t。

可见，位于两探头中间的缺陷，其产生的横波信号始终在底波之后，不会对纵波信号产生干扰；在声束经过的大部分区域，即使产生变形波信号也将在底波之后，不会对纵波信号产生干扰，只有在靠近其中一个探头附近的很小区域内产生的变形波信号可能在底波之前出现。

综上所述，在TOFD检测时，工件中存在多种波：首先是探头发射的纵波和横波；其次在波的传播过程中，遇到缺陷，底面，或其它不同声阻抗的界面，会发生波型转换。

因此，到达接收探头的信号包括：所有纵波、所有横波、波型转换后的一部分纵波和一部分横波。