利用超聲波測(cè)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(cè)量出超聲脈沖從發(fā)射到接收所需要的時(shí)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(jì)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?gòu)囊好娣祷刂镣粨Q能器而被接收。如換能器至液面的垂直距離為L(zhǎng)，從發(fā)射到接收經(jīng)過的時(shí)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(shí)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(zhǎng)的變化，如果知道聲速c，就可以用精確測(cè)量時(shí)問f的方法來測(cè)量L。是氣介式液位計(jì)，換能器安裝在最高液位之上的空氣或氣體中，此時(shí)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(yán)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(zhǎng)，則一般說來，兩個(gè)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(shí)，亦即在高液位時(shí)，L近似地與S相等，仍可用式來計(jì)算L；但在低液位時(shí)，計(jì)算將會(huì)有較大的誤差，來計(jì)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(shí)間將比從發(fā)到收的時(shí)間￡略短，所短的時(shí)問就是超聲波在液體中傳過距離d所需的時(shí)間，所以當(dāng)固體中的聲速c和液體中的聲速白都知道時(shí)，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(cè)量有一定的誤差。
    超聲檢測(cè)液位有許多優(yōu)點(diǎn)，一般來說，超聲測(cè)液位不需要有運(yùn)動(dòng)的部件，所以在安裝和維護(hù)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(diǎn)和連續(xù)測(cè)量，而且還能夠方便地進(jìn)行遙感檢測(cè)。
    利用超聲波檢測(cè)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(cè)厚度的原理框圖。超聲波探頭與被測(cè)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(dá)被測(cè)物體底面反射回來形成的脈沖信號(hào)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(biāo)記發(fā)生器輸出的是時(shí)間標(biāo)記脈沖信號(hào)，同時(shí)加到該垂直偏轉(zhuǎn)板上，而掃描電壓信號(hào)則加

在水平偏轉(zhuǎn)板上，因此，在示波器上可直接測(cè)出發(fā)射與接收超聲波之間的時(shí)問間隔，那么，被測(cè)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(yīng)原理由單個(gè)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(chǔ)、移位和輸出為一體，應(yīng)用于成像技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信號(hào)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(zhǎng)期以來追求的固體自掃描攝像成為現(xiàn)實(shí)。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(dòng)態(tài)范圍大且不需強(qiáng)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。