超聲液位計(jì)是利用波在介質(zhì)中的傳播特性，具體地說(shuō)，超聲波在傳播中遇到相界面時(shí)，有一部分反射回來(lái)，另一部分則折射入相鄰介質(zhì)中。但當(dāng)它由氣體傳播到液體或固體中，或者由固體、液體傳播到空氣中時(shí)，由于介質(zhì)密度相差太大而幾乎全部發(fā)生反射。因此，在容器底部或頂部安裝超聲波發(fā)射器和接收器，發(fā)射出的超聲波在相界面被反射，并由接收器接收，測(cè)出超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差，便可測(cè)出液位高低。
超聲液位計(jì)按傳聲介質(zhì)不同，可分為氣介式、液介式和固介式三種；按探頭的工作方式可分為自發(fā)自收的單探頭方式和收發(fā)分開(kāi)的雙探頭方式。相互組合
可以得到六種液位計(jì)的方案。圖1為單探頭超聲液位計(jì)。其中（a）為氣介式，（b）為液介式。（c）為固介式。在實(shí)際測(cè)量中，有時(shí)液面會(huì)有氣泡、懸浮物、波浪或沸騰，引起反射混亂，產(chǎn)生測(cè)量誤差，因此在復(fù)雜情況下宜采用固介式液位計(jì)。它不會(huì)因上述原因產(chǎn)生反射混亂或聲束偏轉(zhuǎn)。
（a）氣介式 ?。╞）液介式 （c）固介式
圖1 單探頭超聲液位計(jì)
單探頭液位計(jì)使用一個(gè)換能器，由控制電路控制它分時(shí)交替作發(fā)射器與接收器。雙探頭式則使用兩個(gè)換能器分別作發(fā)射器和接收器。對(duì)于固介式，需要有兩根金屬棒或金屬管分別作發(fā)射波與接收波的傳輸管道。
由圖1看出，超聲波傳播距離為l，波的傳播速度為c，傳播時(shí)間為△t，則
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l是與液位有關(guān)的量，故測(cè)出△t便可知液位，△t的測(cè)量一般是用接收到的信號(hào)觸發(fā)門(mén)電路對(duì)振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
超聲液位測(cè)量有許多優(yōu)點(diǎn)：
①與介質(zhì)不接觸，無(wú)可動(dòng)部件，電子元件只以聲頻振動(dòng)，振幅小，儀器壽命長(zhǎng)；
②超聲波傳播速度比較穩(wěn)定，光線、介質(zhì)粘度、濕度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等對(duì)檢測(cè)幾乎無(wú)影響，因此適用于有毒、腐蝕性或高粘度等特殊場(chǎng)合的液位測(cè)量；
③不僅可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和定點(diǎn)測(cè)量，還能方便地提供遙測(cè)或遙控信號(hào)；
④能測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)或有傾斜晃動(dòng)的液體的液位，如置于汽車(chē)、飛機(jī)、輪船中的液位。
但超聲儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)昂貴，而且當(dāng)超聲波傳播介質(zhì)溫度或密度發(fā)生變化時(shí)，聲速也將發(fā)生變化，對(duì)此超聲液位計(jì)應(yīng)有相應(yīng)的補(bǔ)償措施，否則會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度。另外，有些物質(zhì)對(duì)超聲波有強(qiáng)烈吸收作用，選用測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器時(shí)要充分考慮液位測(cè)量的具體情況和條件。