高頻的聲波具有方向性，超聲波穿過某個媒介時如（石塊、金屬材料等）直到遇到其他的一個媒介如氣體媒介等的邊界，就會反射回他們的源頭，通過分析這些反射就能測量出要測量的媒介厚度。

超聲波測厚儀的適用范圍較廣，被應用于金屬、塑料、其他復合材料等。唯一不適合的是木材及木材紙質的產品。

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