超声波液位计主要由超声波发生装置、信号转换电路和传感器三部分组成。

　　1.超声波发生装置：包括声源、放大器和放大电路。

　　2.信号转换电路：包括信号处理器，其功能是将接收到的回波数据经信号转换成模拟脉冲电压并输出。

　　3.传感器：由一对垂直安装的声源和相应的发射管和接收管组成。

　　一、超声波发射

　　(1)声辐射源：包括发射源和接收器。

　　(2)频率：超声波是一种非常快的连续波，在传播过程中不能被其他频率的电磁场所干扰。

　　(3)功率输出：将一定距离上的一对发射管产生的超声波相互叠加，以产生一定的发射功率。

　　(4)信号放大：通过检测发射信号和接收信号的幅度变化，根据线性关系可以确定声源、发射和接收装置间的距离变化量，并可直接转化为数字量。

　　(5)电压转换：把超声波发射到接收器件处所产生的电压脉冲，转换成一定幅度的模拟电压后输出，以达到测量、显示和控制目的。

　　二、接收回波位置

　　回波的位置决定了测量点液位的变化。

　　发射管发出的超声波到达接收管后，会在一定范围内发生反射，其传播速度与被测容器底部的液位变化有关。

　　回波到达接收管后，在一定时间内会形成一条波带，其传播速度取决于被测介质厚度、高度、液体表面张力及容器表面自由程。

　　由回波传播速度公式可以看出，在一定时间内，超声波与液位之间存在一种近似的耦合关系。

　　回波在测量过程中会受到不同液面高度、容器体积大小及介质类型的影响，从而引起回波波速变化。

　　三、处理分析

　　传感器的输出电压可以通过一个外部电路转换成模拟信号。

　　信号处理处理器将这个转换后的模拟值与事先设置好的参数进行比较。

　　经过比较之后，输出一个可以改变的电压以适应不同场合的需要。

　　输出电压通过一个可编程接口(PSPC)与工业计算机连接或通过继电器触点连接，以控制传感器工作，同时显示系统中设置好的输出信号。

　　最后，显示系统可以根据用户需求设置不同类型的背光、自动闪烁、数字、声音报警和其他参数，并且可以控制信号输出通道或传感器工作通道以适应不同场合。

　　四、计算液体高度

　　由于水对声波的衰减较大，液体表面波对其影响也较大，因此超声波液位计中的液位测量应采用垂直高度法。

　　超声波液位计测量时需要注意以下几点：

　　1.超声波液位计测量高度是否不能超过容器内液位的高度，否则会影响超声波的传播，影响测量精度;

　　2.如果管道内压力过高，那么液体将向上翻腾，使测量值不准确;

　　3.如果管道有坡度、有弯管、管子弯曲、管道中有气体、空气或其他介质进入等等，都会使超声波信号受到干扰。