超声波液位计和雷达液位计的测量原理不同，导致它们的应用不同。雷达是基于被测材料的介电常数，而超声波是基于被测材料的密度。因此超声波液位仪，雷达对介电常数极低的物质的测量效果会受到影响，一般建议对固体物质使用超声波。同时，雷达发射电磁波，不需要传输介质，而超声波是声波，是机械波的一种，需要传输介质。此外，波发射的元素也不同。例如，超声波是由压电材料的振动发出的，因此不能用于高压或负压的场合。一般只用于常压容器。

超声波液位计是一系列非接触式、高可靠性、低价位、免维护的液位计。在不接触工业介质的情况下，可以满足大多数封闭/开放容器中的液位测量要求。

在电子技术发展的今天，超声波液位测量仪可以测量几厘米到几十厘米的液位范围，在许多恶劣的条件下表现出非凡的能力。

超声波液位计测量的内部原理非常简单。超声波探头位于容器顶部，向被测介质表面发射脉冲波，同时接收被测物体表面反射的回波。发射波与回波的时间差，即声波在空间的往返传播时间，用于测量探头与被测介质表面的距离。

根据以上原理，影响超声波液位计工作的主要因素有：

01

速度的影响：

超声波工业应用中液位计的频率为5KHZ-5MHZ，液位测量技术为5HZ-40HZ。超声波探头与介质表面距离的计算公式如下：

D=t1×C/2

D：探头到介质表面的距离

t1：声波的传播时间

C：波的传播速度

由此可见，除了声波传播时间的测量精度外，声波的传播速度起着决定性作用。

声速因传输介质而异。在实际应用中，影响传输介质和声速的因素很多。如今超声波液位仪，为了获得更准确的测量结果，超声波物位仪可以按度数设置不同介质的声速。

02

温度的影响：

温度的变化会影响声速的变化。正常环境下，温度变化带来的声速变化为0.17%℃。在实际测量中，多种自然因素都会造成误差，而先进的测量系统，包括温度传感器和软件功能，可以自动补偿温度影响。在实际应用中，由于探头周围环境的原因，超声波传播介质的温度与被测介质的温度并不相同。测量系统应根据实际需要选择与探头组合的内置温度传感器和与探头分开的外置温度传感器。对于更精确的测量系统，可以将回波反射参考放置在探头的特定位置，以生成参考回波以补偿温度影响。这种方法的有效性取决于放置回波反射参考的准确程度。

03

压力的影响：

压力变化引起的温度变化之间的关系：

LnT1/T2=1.4LnP1/P2

虽然压力的变化会影响探头的工作状态，但压力的变化并不直接改变声速。由于压力与温度的关系：T=KP（K为常数），压力的变化影响温度的变化，进而影响声速的变化。

04

声波发射和传播：

探头内部有一个或多个压电陶瓷晶体，用于声波信号的产生和接收。当压电陶瓷晶体获得电信号时，会产生微小的机械振动并发出声波。同理，回声使压电陶瓷晶体产生微小的机械振动，发出电磁信号。实际的做法是，一个探针起到发送和接收的双重作用。

压电陶瓷晶体受电脉冲激发时，会在一段时间内产生共振。初始共振振幅很大，随着探头振动能量的减弱，振幅会趋于零。在共振期间，共振覆盖回波，使探头无法准确地确定回波。这个周期是几毫秒，对应的距离范围变成：“盲区”。 10mS相对盲区1.7m.

为了保证发射波与回波时间差的准确性，回波信号必须有足够的强度产生并转换成电脉冲。回波信号的强弱取决于发射信号的强弱，以及传播介质特性、传播距离和被测介质反射面的特性。

05

强度衰减

声波在传播过程中强度的减弱是由于它被空气吸收，这是由于空气的粘性和热传导以及分子的行为所决定的。

06

灰尘的影响

粉尘环境对声速的影响很小，但超声波的衰减明显，是阻碍超声波解决方案实施的主要因素。在实践中，具有特殊泡沫表面的低频探头已在多尘环境中非常成功地使用。

07

气流的影响

在开阔的环境中，空气作为超声波的载体，横向气流会使声波的传播路径变长且弯曲。实际影响不大。

08

被测介质表面的影响

超声波物位计的回波强度比取决于被测介质的特性，所有介质都对超声波敏感。它部分反射，部分吸收，部分透射。稠密的介质会产生强烈的回声，反之亦然。在实际测量中，液体界面的回波比固体的要好很多。固定粒子表面产生回波时，它们的角方向不同，且相互之间存在时间差，导致相位不同，直接反射回探头的回波强度降低。

从原理上看，影响测量的因素很多。许多制造商的超声波物位计已经具备温度补偿、回波跟踪和识别等软件功能，使该测量仪器成为最成功的工业测量解决方案。一，包括液位、固位、各种料仓物料、明渠流量等，已成为当今最被广泛接受的非接触式测量技术。