在超声波液位计的测量中，超声波脉冲由传感器(换能器)发出，经物体表面反射后，由同一传感器(换能器)接收，并转换成电信号。传感器(传感器)和被测液位之间的距离由超声波发射和接收之间的时间来计算。
因此，超声波液位计利用测量回波距离的原理，根据超声波的发射和接收进行测量。
由于超声波的发射和接收是一次往返，实际测量的距离值用公式表示：S=CT/2。其中s为测得的距离值，c为声速，t为传播时间。
超声波在空气中的传播速度是固定的，池子的深度或水箱的高度也是固定的。实际液位是池子或罐体等容器的深度减去超声波测量的距离，即液位或液位的高度。从而实现了液位的超声波测量。
超声波液位计的工作原理是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定液(物)位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，终转化成与液位相关的电信号。
一次探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号，超声波在传输过程中遇到被测介质(障碍物)后反射，反射回来的超声波信号通过电子模块检测。通过软件加以处理，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传播速度，可以计算出超声波传播的路程，进而可以反映出液位的情况。
由于超声波液位计在大多数工况下应用于液体的液位测量，因此也被称作超声波液位计，它不仅能和连续测位，而且能方便地提供遥测或遥控所需的信号。与放射性测位技术相比，超声技术不需要防护措施；与激光测距技术相比，它又显得操作更简易，价格也更实惠。除此之外，超声技术一般不需要运动部件，因此，在安装和维护上又相对来说十分方便。
超声波液位计可用于测量各种露天槽罐、池罐的液位，适用于排水系统、水库、河流、湖泊、海水的测量，尤其适合污水或者腐蚀性场合。因为大部分污水带有腐蚀性液体及强腐蚀易挥发气体，若采用音叉液位开关这种接触式的测量仪表，则长时间与污水接触，如此一来，音叉探头便极易被腐蚀，从而影响仪表正常工作。而超声波液位计采用非接触测量技术，可以很好地避免此问题，又由于它的精度较高，维修方便，因此在业内非常受用户欢迎。
超声波液位计是一种数字化的液位仪表，而且它是由微处理器来进行控制的。在测量过程中，超声波脉冲从换能器发出，声波在经过液体表面时会产生反射，反射后再被同一个传感器进行接收，这样通过压电晶体在转换成一种电信号。后，经过对声波的发射和后的接收之间所需要的时间来进行计算传感器到所测的液体表面的实际距离。他大的优点是可以测量任何介质，因为它是采用的非接触性的测量手段，因此可以广泛地使用在各类固、液体物料的测量之中。
液位测量技术经过不断的发展,它的各种测量方法在工业生产中都有了自己的应用领域,并得到快速的进步。液位是油罐计量中的重要参数之一,因此需要对它进行准确的测定。油罐储油计量是油料业务中的一项重要组成部分，其目的在于正确测得储罐容积、内部存储液体介质的质量、油品含水率等实时监测液位的高低、对液位上下限进行报警，连续监视作业过程并进行调节，使液位保持在所要求的高度。
实现对油罐的自动计量，达到测量的及时性、准确性和性的目的，不仅能满足平时的正常作业和应急保障，还可以减少工作人员的劳动强度，及时提供决策数据，提高油库自动化信息管理水平。
超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。在测量中超声波脉冲由传感器(换能器)发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。 由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。超声波对于不接触仪器仪表或相关行业的人比较陌生，但对于在这个行业内的人基本都会遇到，超声波和空气一样，看不见摸不着得，但却是实实在在存在的。
超声波液位传感器一般安装在水箱顶部，应用案例（家用蓄水池、水井、水槽、工业设备等）。
超声波是一种振动频率声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、、生物医学等方面以超声波作为检测手段，产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
超声波液位变送器可广泛用于各种常压储罐、工艺罐、小罐和小型容器、泵提升站、废水储罐等；由于其设计的灵活性，超声波液位变送器也可应用于集成系统或替代浮球开关、电导开关和静压传感器，在流体控制和化学品供应系统的综合应用中也能见到它的身影。
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