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超聲波可以在固體、液體和氣體中以不同的速度進行傳播，其速度受介質溫度、壓力等因素的影響，但在相同外部環境下，超聲波在同一介質中的傳播速度是一常數。這是所有超聲儀表進行測量的基礎。
超聲波從一種介質進入另一種介質時，由于兩種介質密度不同，因而在兩種介質分界面，其方向傳播會發生改變：其中一部分折射入另一種介質，另一部分被反射回來。當超聲波以氣體傳播到固體或液體時，由于兩種介質密度相差懸殊，聲波幾乎全部被反射，超聲波物位計充分利用了這一特性。當超聲波以固體傳播到液體（或反過來）時，聲波因為傳播的介質密度相近而幾乎全部折射，超聲波流量計則利用了這一特性。
超聲波在傳播過程中，由于受介質和介質中雜質的阻礙或吸收，其強度會產生衰減。不論是超聲波流量計還是超聲波物位計，對所接受的聲波強度都有一定要求，所以都要對各種衰減進行抑制。
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