利用超聲波測量液位的工作原理如下：由發(fā)射換能器發(fā)出超聲波脈沖，在介質(zhì)中傳到液面，經(jīng)反射后再通過介質(zhì)返回到接收換能器，測量出超聲脈沖從發(fā)射到接收所需要的時間，根據(jù)介質(zhì)中的聲速，就能算出從換能器到液面之問的距離，從而確定液位。根據(jù)傳聲介質(zhì)的不同，可以分為液介式、氣介式和固介式三類。根據(jù)換能器的工作方式，又可分為自發(fā)自收單換能器方式和一發(fā)一收雙換能器方式。這樣可以組成六種超聲波液位計方案，。自發(fā)自收單換能器方式的三種方案。液介式的情況，換能器固定安裝在液體中最低液位之下(也可安裝在容器底壁外面)，

超聲波換能器發(fā)出的超聲波脈沖在液體中從換能器傳至液面，反射后再從液面返回至同一換能器而被接收。如換能器至液面的垂直距離為L，從發(fā)射到接收經(jīng)過的時間(即超聲脈沖在換能器和液面之f剮來回粘塵墊 , 粘塵滾筒一次所經(jīng)過的時問)為f，超聲波在液體中傳播的速度為c，則換能器到液面的距離可按下。
    由于液位的升降表現(xiàn)為L的變化，如果知道聲速c，就可以用精確測量時問f的方法來測量L。是氣介式液位計，換能器安裝在最高液位之上的空氣或氣體中，此時式完全適用，只是c代表氣體中的聲速。是固介式的情況，把一根傳聲的固體棒或管插入液體中，七端要高出最高液位之上，換能器就安裝在傳聲固體上端。仍然適用，但c代表固體中聲速，由于固體棒或管可以傳播各種形式的波，其傳播的速度也各不相同，因此更嚴格地說，c是我們選用的波形在傳聲固體中的位播速度。
    能器液介式的情況，從圖中可見，如果兩只換能器中心的距離為2＆，聲波從換能器至液面的斜向路徑為s，而換能器至液面的垂直高度(反映液位)為L，則一般說來，兩個換能器放得很近粘塵墊 , 粘塵滾筒，即。很小，所以在s和L足夠大時，亦即在高液位時，L近似地與S相等，仍可用式來計算L；但在低液位時，計算將會有較大的誤差，來計算。是雙換能器氣介式原理圖，只要把c用氣體的聲速來代替，則上面關(guān)于雙換能器液介式的討論均可適用。是雙換能器固介式的情況，它用兩根傳聲固體棒，超聲波從發(fā)射換能器經(jīng)第一根固體棒傳至液面，再在液體中傳至第二根固體棒，然后沿著第二根固體棒傳至接收換能器。超聲波在固體棒中傳過2L距離所需的時間將比從發(fā)到收的時間￡略短，所短的時問就是超聲波在液體中傳過距離d所需的時間，所以當固體中的聲速c和液體中的聲速白都知道時，d是固定距離，則可從f來算出L。如果傳聲固體由于彎曲等原因而不平行，則矗的數(shù)值并不固定，這將使L的測量有一定的誤差。
    超聲檢測液位有許多優(yōu)點，一般來說，超聲測液位不需要有運動的部件，所以在安裝和維護上有很大的優(yōu)越性；它可以選用氣體、液體或固體來作為傳聲介質(zhì)，因而有較大的靈活性，它不僅能定點和連續(xù)測量，而且還能夠方便地進行遙感檢測。
    利用超聲波檢測厚度的方法有共振法、干涉法、脈沖回波法等。為脈沖回波法檢測厚度的原理框圖。超聲波探頭與被測物體表面接觸，主控制器控制發(fā)射電路，使探頭發(fā)出的超聲波到達被測物體底面反射回來形成的脈沖信號又被探頭所接收，經(jīng)放大器放大后加到示波器垂直偏轉(zhuǎn)板上。標記發(fā)生器輸出的是時間標記脈沖信號，同時加到該垂直偏轉(zhuǎn)板上，而掃描電壓信號則加

在水平偏轉(zhuǎn)板上，因此，在示波器上可直接測出發(fā)射與接收超聲波之間的時問間隔，那么，被測物體的厚度萬為電荷耦合器件CCD是一種MOs晶體管的器件，它是利用內(nèi)光電效應原理由單個光粘塵墊 , 粘塵滾筒敏元構(gòu)成的光傳感器的集成化器件。它集電荷存儲、移位和輸出為一體，應用于成像技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲和信號處理等電路中。其中，固體成像器件最有意義，由于其像素的大小及排列固定，很

少出現(xiàn)圖像失真，使人們長期以來追求的固體自掃描攝像成為現(xiàn)實。它比傳統(tǒng)的攝像儀體積小、重量輕、工作電壓低(小于20V)、可靠性高、動態(tài)范圍大且不需強光照射等。其光波范圍從紫外

光區(qū)、可見光區(qū)發(fā)展到紅外光區(qū)。從用于一維(線性)和二維(平面)圖像信息處理發(fā)展到三維(立體)圖像信息處理。