1、測量原理

超聲波是指振動頻率超過20kHz的聲波，其發射和接收一般由石英晶體或壓電陶瓷構成的換能器也即是探頭實現的。超聲波液位計是非接觸液位測量儀表中發展的比較快的一種。超聲波在同種介質中傳播速度相對恒定，遇到被測物體表面產生反射，基于此原理研制出超聲波液位計。現在智能型的超聲波液位計可以對接收信號進行分析、處理，并實現干擾信號過濾，多重回波識別，溫度補償等有關信息。

探頭與介質液面間距離D和聲波傳輸時間t的關系為：D= c?t/2；介質液位：L=E-D=E-c?t/2。

2、安裝

結合現場調試經驗和超聲波液位計的特點，超聲波液位計的安裝主要有以下注意事項和要求：

（1）超聲波液位計的換能器即探頭一般安裝在由罐體引出的一段帶法蘭管道上，在安裝時要防止管道過長影響超聲波的發射接收，造成液位計無法正常工作。

（2）一般情況下，超聲波液位計的探頭應垂直于被測面，實在不能滿足的情況下，應考慮使用反射板反射實現。

（3）對于拱形底部或者頂部的容器，超聲波液位計應安裝在偏離頂部中心位置，以防止回波聚集頂部產生多重干擾。而對于平底容器則宜安裝在頂部中央位置。

（4）安裝超聲波液位計應避開容器有障礙物、攪拌機、泵、進料口易造成液位劇烈波動的地方，如確實無法避免應考慮增設導波管。

（5）考慮到抑制工業環境下的電磁干擾，超聲波液位計的信號電纜應安裝屏蔽層。

3、技術特點

（1）超聲波液位計是采用聲波測量的儀器，聲波傳播必須要有傳播介質。

（2）超聲波液位計通過壓電效應產生振動發射超聲波，所以其通常用在常壓容器中，而且聲波的傳播速度受溫度影響較大，一般情況下超聲波換能器的工作溫度不能過高。

（3）非接觸式測量，超聲波液位計的探頭安裝在被測物上方，實現非接觸測量，可以對有毒物、腐蝕性、粘稠物等進行測量，特別是帶有只能操作面板的超聲波液位計，人機交互良好，維護方便簡單。

（4）應避免安裝在液體容易產生泡沫、漂浮物或者液面易波動的地方，否則會導致虛假回波的產生。

（5）自動虛假回波抑制功能，能夠避免容器內固有障礙物對儀表測量的影響。

4、超聲波液位計的溫度補償

聲速隨溫度變化的規律為：c≈331.45+0.6t，在室溫下，溫度變化1℃，超聲波速度就變化0.6m/s，必須采取一定措施減小或消除這種溫度變化產生的系統誤差。常用聲速補償的方法有聲速實測補償、參考聲程補償、溫度實測補償等。

5、盲區

一般超聲波設備都存在有盲區，這對測量是無害的，但是在某些場合，例如倒車雷達設備，盲區太大會直接影響到設備的正常工作以及車輛安全，因而盡量減小盲區也是擴大測量范圍提高測量精度的一個關鍵課題。

審核編輯 黃宇