一体化超声波液位计是一种常用的非接触式液位测量仪表。

一、结构组成

超声波换能器

这是核心部件，它能发射和接收超声波。一般采用压电陶瓷等材料制成，通过电致伸缩效应将电能转换为超声波能量发射出去，同时也能接收反射回来的超声波并将其转换为电信号。

电子线路单元

包含信号处理电路、微处理器等。信号处理电路对超声波换能器接收的电信号进行放大、滤波等处理，微处理器则根据超声波的传播时间等参数计算出液位高度，并将结果进行显示、输出等操作。

外壳及安装部件

外壳通常采用不锈钢等耐腐蚀材料制成，以保护内部元件。安装部件方便将液位计安装在容器壁上，常见的有法兰安装、螺纹安装等方式。

二、工作原理

超声波传播

超声波换能器向液面发射超声波脉冲，超声波在空气中传播，遇到液面后反射回来被换能器接收。

液位计算

根据超声波的传播速度v和从发射到接收的时间t，利用公式h=vt/2（h为液位高度）计算出液位高度。其中v的值会受到温度等因素的影响，所以一般液位计内部会带有温度补偿装置来修正v的值，以提高测量精度。

三、性能特点

非接触式测量

由于不需要与被测液体直接接触，不会受到液体的化学腐蚀、粘性、杂质等影响，适用于各种腐蚀性、高粘度、含有杂质的液体液位测量。

精度较高

在合适的安装条件和使用环境下，测量精度可以达到±0.5% - ±1%FS（满量程），能满足大多数工业应用场景的需求。

安装方便

采用法兰或螺纹安装等方式，安装过程相对简单快捷，不需要对被测容器进行大规模改造。

适用范围广

可以测量各种液体，如化工原料、食品饮料、水处理等行业的液位，并且测量范围较宽，从几十厘米到几十米不等。

四、应用领域

化工行业

用于测量各种化工原料、中间体和成品的液位，如酸、碱、盐溶液等，由于化工液体的腐蚀性，一体化超声波液位计的非接触式测量特性使其成为理想选择。

食品饮料行业

可以测量储罐中的果汁、牛奶、酒类等液体的液位，满足卫生要求和不同容器形状的测量需求。

水处理行业

在自来水厂、污水处理厂中，用于测量水池、水箱、污水池等的液位，有助于水资源的合理调配和处理流程的控制。

水利工程

对水库、河流等水位的监测，虽然精度要求可能相对工业应用略低，但一体化超声波液位计的大范围测量能力也能发挥作用。