一体式超声波液位计的原理是测量一个超声波脉冲从发出到返回整个过程所需的时间。在测量中超声波脉冲由传感器（换能器）发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。 由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。超声波液位计可采用二线制、三线制或四线制技术，二线制为：供电与信号输出共用；三线制为：供电回路和信号输出回路独立，当采用直流24v供电时，可使用一根3芯电缆线，供电负端和信号输出负端共用一根芯线；四线制为：当采用交流220v供电时，或者当采用直流24v供电，要求供电回路与信号输出回路隔离时，应使用一根4芯电缆线。直流或交流供电，具有4~20mADC，高低位开关量输出。量程范围：0-50米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类场合，精度高，远传信号输出，PLC系统监控。

超声波探头作为组成超声波液位计的关键部件，其性能好坏直接影响着发射超声波的强度、接收的回波信号的强度、物位计量程，直接决定着超声波物位计能否正常稳定地工作。超声波液位计探头的结构主要由压电陶瓷、匹配层、阻尼块、保护膜、外壳和高频电缆线等部分组成。，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个传感器的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。在实际应用过程中，对探头的***大测试量程、***小测试量程（盲区）和发射角（指向性开角）要求各不相同，超声波液位计在选型时，需要综合考虑，对各个性能指标参数对探头的结构、频率、辐射面以及外部尺寸权衡后再进行选择，以尽量满足实际工况的要求。

目前水电站多采用浮子式液位计或投入式液位计来进行水位测量。其缺点为：测量精度低，不可靠，经常出现浮子卡死不动和传感器堵塞导致测不准；维护工作量大，安装、调试不便，采集到的仅是模拟告警信号，不能直接进入电厂计算机监控系统。对无人值班电厂不实用。我们对拦污栅水位测量系统进行了反复对比，优化得出***后的方案设计，采用超声波液位计对栅前、栅后水位进行实时准确监测，超声波液位计用PLC对采集量进行处理。并且把实时水位和压差数据送到中控室，超声波液位计显示和越限报警。超声波液位计同时采用RS422/RS232接口，又把实时数据送到大坝集中控制室工控机，处理成计算机通信报文，***终将采集量送到电厂计算机监控系统上位机。

安装过程中遇到的问题：设备采集到的数据与实际液位不符，数值乱跳。自检：1、检查超声波液位计参数设置 2、检查超声波液位计检测介质 3、检查超声波液位计安装位置。超声波液位计数据不符原因：水池底部有管道、水泵，液体表面有油渍气泡，对超声波造成了干扰。解决方案：可通过调整安装位置，避开干扰物；若安装位置不能调整则更换大量程超声波液位计，以满足工况复杂的使用需求。介于现场没有更好的安装位置，所以将原来0-5米的超声波液位计更换为0-15米的大量程超声波液位计。

超声波液位计安装时需要考虑“盲区”问题。不同量程的超声波液位计，对应的“盲区”尺寸大小会不同。当液位进入盲区后，超声波液位计就无法准确测量液位。所以，在确定超声波液位计的量程时，必须预留出等于或大于“盲区”的尺寸余量。安装时，探头的高度与***高液位高度间的差值，必须等于或大于“盲区”的尺寸，这样才能保证对液位的准确监测并保证超声波液位计的安全（避免探头被液体浸没）。