超声波液位差计是一种非接触式液位测量仪表，用于连续测量两个相邻液槽、上下游水体或连通容器之间的液体高度差。其核心在于分别独立测量两个液面的高度，再通过计算得出差值，工作原理基于超声波传播的时间测量，并展现出非接触测量带来的多项技术优势。 一、工作原理
该设备通常由两个独立的超声波换能器及一个计算显示单元构成。每个换能器既是发射器也是接收器。其测量单个液位的原理如下：
超声波发射：探头内的压电陶瓷片在电脉冲激励下，产生高频机械振动，向被测液面垂直发射一束超声波脉冲。
传播与反射：超声波脉冲在空气中以已知速度传播，遇到密度、声阻抗差异的液面时，大部分能量被反射回探头方向。
回波接收：同一探头接收到反射回波，并将其转换回电信号。
时间测量与计算：电子单元精确测量从发射超声波脉冲到接收到有效回波之间的时间间隔，即超声波在探头与液面之间往返传播的时间。
液位与液位差计算：已知探头安装的零点位置，减去测得的空间距离，即得到该点的液位高度。仪表内部处理器实时获取两个探头的测量结果，并立即计算两者之差，即为液位差。测量结果连续输出。
二、技术优势
基于上述非接触、时差法测量原理，超声波液位差计在应用中具有一系列优势。
非接触测量，适用性广：探头不与被测介质接触，避免了介质腐蚀、粘附、高压、高温、易燃易爆等对传感器造成的损害或限制。适用于测量腐蚀性液体、污水、粘稠流体、食品、药品等多种介质。安装维护无需清空容器，不影响生产过程。
安装简便，免于复杂标定：只需在容器顶部或适当支架上安装探头，对准液面即可。无需在容器上开孔安装法兰或连接管路，施工简单，特别适用于已建成设施改造或难以开孔的场合。初始设置主要输入探头安装高度等几何参数。
高精度与可靠性：现代电子技术能够实现纳秒级的时间测量精度，配合实时的温度补偿算法，可获得较高的液位测量精度。液位差由同一仪表同步测量计算得出，消除了使用两个独立液位计可能存在的系统误差和不同步问题，差值精度和可靠性高。
连续实时测量与丰富输出：提供连续、实时的液位差数据，响应速度快，便于过程自动控制。通常具备多种模拟量和数字量输出接口，可轻松接入控制系统。具备数据记录、报警功能。
维护需求低：无机械运动部件，不易磨损，寿命长。日常维护主要是保持探头表面清洁，避免冷凝水、灰尘或结晶物堆积影响声波发射。自诊断功能可提示故障。
安全性好：全封闭电子结构，无火花产生风险，可用于防爆要求区域。对介质无污染，满足卫生行业要求。
局限性与注意事项：其测量效果可受湍流、泡沫、蒸汽、粉尘、真空或压力大幅波动的影响，可能干扰声波传播。探头下方需保证一定的测量盲区。对于介电常数小、表面不平的介质，反射信号可能较弱。
超声波液位差计通过精确测量超声波脉冲在探头与两个液面间的往返时间，经温度补偿与几何计算，得出高精度的液位差。其技术优势根植于非接触测量模式，带来了广泛的介质适应性、简易的安装方式、较高的测量精度与可靠性、以及低维护需求。这些特点使其在水处理、水利水文、化工、石油、食品饮料等行业中，对于需要监控水位差以实现流程控制、流量推算或安全预警的应用场合，成为一种具有价值的测量解决方案。正确选型与安装是确保其优势充分发挥的关键。
