TOM技術采用雙探頭配置，一般情況下將一對或多對縱波探頭(機械固定于掃查裝置)分置于焊縫的兩側，平行或垂直于焊縫運行來實現對焊縫缺陷的檢測。TOM檢測原理見圖9一14。

雙探頭系統是TOFD技術的基本配置和特征，可以實現以下檢測目的:可避免鏡面反射信號掩蓋衍射波信號，從而在任何情況下都能很好地接收端點衍射波信號;測定反射體的準確位置和深度;易于實現大范圍掃查，快速接收大缺信號。

對于常用的脈沖反射法探傷來說，大多數情況下使用的超聲脈沖都是橫波。通過特殊的設計使探頭只發射橫波而沒有縱波，這就避免了工件中存在兩種波而導致回波信號難以識別的問題。在TOM檢測中一般不使用橫波而選擇使用縱波，其主要目的也是避免回波信號難以識別的困難。在各種波中，不同模式的聲波以不同的聲速傳播，縱波的傳播速度最快，接近橫波的兩倍，所以縱波能夠在最短的時間內到達接收探頭。而且使用縱波并利用縱波的波速來計算缺陷的深度所得到的結果也是唯一的。但是如果使用橫波檢測，并根據橫波波速來計算缺陷的位置則結果可能不是唯一的。任意一種波都可以通過折射或衍射轉換成為其他類型的波。如果一束橫波通過端點衍射后產生縱波，那么縱波信號將先于橫波到達接收探頭，這時采用橫波的波速計算就會得到錯誤的缺陷位置。