超聲波是機械波的一種，即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長短、繞射現象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力強，尤其是在對光不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度，碰到雜質或界面就會有顯著的反射，超聲波液位計就是利用它的這一原理而工作的。
在超聲波檢測技術中，不管那種超聲波儀器，都必須把電能轉換超聲波發射出去，再接收回來變換成電信號，完成這項功能的裝置就叫超聲波換能器，也被稱作為探頭。將超聲波換能器置于被測液體或物位上方，向下發射超聲波，超聲波穿過空氣介質，在遇到水面或物體介面時被反射回來，然后被換能器所接收并轉換為電信號，電子檢測部分檢測到這一信號后將其變成物位信號進行顯示并輸出標準信號,供其它儀表或控制裝置使用.由超聲波在介質中傳播原理可知，若介質壓力、溫度、密度、濕度等條件一定，則超聲波在該介質中傳播速度是一個常數。因此，當測量出超聲波由發射到遇到物面或液面反射被接收所需要的時間，則可換算出超聲波通過的路程，從而間接地測量出物位或者液位數據。超聲波液位計的工作原理是由換能器(探頭)發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示：
S=CxT/2。
由于發射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭，無法識別，不能測量其距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。
超聲波液位計安裝要求：
換能器發射超聲波脈沖時，都有一定的發射開角。從換能器下緣到被測介質表面之間，由發射的超聲波波束所輻射的區域內，不得有障礙物，因此安裝時應盡可能避開罐內舉措措施，如：人梯、限位開關、加熱設備、支架等。 另外須留意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時還要留意：Z高料位不得進入丈量盲區;儀表距罐壁必需保持一定的間隔;儀表的安裝盡可能使換能器的發射方向與液面垂直。
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