关于超声波的一些问题

1、被测物的反射面与超声波源不是垂直的，那超声波是被完全反射到别的方向了，还是多少能反射回一些？假如能，那时间上与垂直反射是否相同？
声波的反射与反射物关系很大，反射物的影响因素有：材质、表面光滑程序等。材质越硬则反射越强，如玻璃、不锈钢等。表面越光滑反射也越强。如果你所说的被测物的材质坚硬且光滑，若与垂直的角度较大，则声波会反射到其他方向，你一点也接收不到。若表面是粗糙的，则有可能会反射一点回来。“不是垂直”说法太模糊，夹角5度与30度都是“不垂直”，但角度不同，对反射回到声源的程序就差别很大。如果反射物是一条直径几十cm的管子，则总是会有回波到声源的。
教授问的第二点“那时间上与垂直反射是否相同？ ”，意思是说，某一如圆管形物体不是放在声源的正前方，而是在声源正前方的侧边（可惜放不了图，不知你理解没有）。那么测到的是声源与目标物的直线距离，但有些应用中，要求测其两者的垂直距离，在只用一个/组传感器的条件下，这种情况是测不到垂直距离的。只能用多个传感器来实现，这就是所谓的“三角”测量法，这点你无须研究了。

2、超声波是纵波还是横波？
超声波有纵波与横波，声波是机械波（“机械波”与“电磁波”要区别开来），机械波一般都会同时存在纵波与横波。超声波根据应用不同，会用到它的纵波与横波。在超声波测距中，主要是用纵波。
教授之所以问你这个问题，是因为超声波在无损探测上，会用到横波。

3、超声波在空气中传播时，如果灰尘很大，那超声波的声速是否变化？
超声波在空气中传播时，声速与空气的温度与湿度有关系，其中关系最大的是温度，每度影响0.17%。灰尘并不影响声速，但会把声波衰减。因为声波会被灰尘反射掉。

4、如果空气中气流流速比较大，即刮风时，超声波测量是否受影响？考虑3中情况：顺风、逆风、侧风
这个问题比较专业，你的教授所研究的大概不是超声波测距的。
首先测距会受气流的影响。
形象来说，声波会被气流带着走。如果气流的速度足够强，而且垂直于声波的传播方向，则声波会偏离原声波的方向，而且其偏离方向与气流方向一致。这样，声波可能达不到原对准的被测物，也就收不到回波。这是侧风造成的影响。
顺风与逆风造成的影响就没这么大，起码还能收到回波，最多会使误差偏大。但绝对的逆风与顺风，即与声波夹角为0或180度的程序就少了。
在测距应用中，精度不高时，一般不考虑气流造成的影响。
顺便说一下，超声流量计并不是用上面说的原理来设计的。

超声的回波很不稳定，反射物对回波的影响十分大，在软件上须有这方面的数据处理。否则只能作实验。
"声波频率越高，指向性越强...",原则上可以这样说，这里所说的“指向性”应该是波束的夹角，实际应用中，波束的夹角主要受传感器的设计制造有关，而与频率关系则不大（注意是实际应用中，不是理论），高的频率也可设计夹角大的，相同频率，设计与工艺不同，夹角可有很大的不同。
(本文引自www.mcujl.com/article.asp?conID=455)