超音波水平な送信機はタンクの上に取付けられ、タンクに超音波脈拍を送信する。 音速で移動するこのパルスは、液体表面から送信機に反射されて戻ってくる。 送信機は送信され、受け取られたエコー信号間の時間遅れを測定し、機内マイクロプロセッサは方式を使用して液体の表面までの間隔を計算する。
Distance=(Speed of sound in air x time delay)/2
トランスミッタがアプリケーションのボトムリファレンス（通常はタンクのボトム）でプログラムされると、液体レベルはマイクロプロセッサによって計算されます。タンクレベルを計算するための基本的な式は、
レベル=タンクの高さ-距離です
超音波レベル測定の基本概念と要素
最小測定距離（Xm）: （「デッドバンド」としても知られている）は、すべての超音波レベルメーターに共通する機能です。 これは、超音波装置が測定できないセンサの前の短距離である。
最大測定距離（XM）：デバイスが測定できる理想的な条件の下で最も長い範囲。 この距離を超えて測定することはできません。
超音波レベル送信機は、波の移動距離をタンク内のレベルの尺度に変換する計算を実行します。 サウンドバーストを発射してからリターンエコーを受信するまでの時間経過は、トランスデューサと容器内の材料との間の距離に正比例します。 媒体は、通常、材料の表面上の空気であるが、それはいくつかの他のガスや蒸気の毛布である可能性があります。 器械は反映の表面およびリターンに移動する破烈の時間を測定する。 この時間は、トランスデューサから表面までの距離に比例し、タンク内の流体のレベルを決定するために使用することができます。 この基本原理は、超音波測定技術の中心にあり、距離=（音速x時間）/2の式に示されています。 これらの非接触装置はDCSs、Plc、または他の遠隔システムに4-20mAの出力に読書を変えることができるモデルで利用できる。
超音波法の周波数範囲は15…200kHzの範囲です。 より低い頻度器械はより困難な適用のために使用される;より長い間隔のようなおよび固体水平な測定およびより高い頻度とのそれらはより短
超音波測定法の実用化のためには、いくつかの要因を考慮する必要があります。 いくつかの重要な点は次のとおりです:
- 媒体（通常は空気）を通る音の速度は、媒体の温度によって異なります。 トランスデューサには、音速を変える動作温度の変化を補償する温度センサが含まれているため、正確なレベル測定を決定する距離計算が含まれている場合があります。 温度修正は健全な媒体の均一温度の分散を説明するために提供される。 温度センサはトランスデューサの内部に配置され、信号はトランスデューサの配線を介してトランシーバに送信されます。 必要に応じて、代替温度センサを使用して、一体型温度センサを使用するのではなく、温度入力を提供することができる。 音媒体の温度が一定のままである場合、積分温度補償またはリモートセンサのいずれかを使用する代わりに、トランシーバ構成中に所望の温度を入力す
- 材料の表面に重い泡/ほこりが存在すると、吸音剤として作用する可能性があります。 場合によっては、吸収は、超音波技術の使用を排除するのに十分であり得る。 泡/塵か他の要因が液体の表面に出入して波旅行に影響を与える性能を高めるためには、あるモデルはトランスデューサーに付すビームガイドを備えてい
- 液体の極端な乱流は、測定値の変動を引き起こす可能性があります。 計測器で減衰調整を使用するか、応答遅延を使用すると、この問題を克服するのに役立ちます。 トランシーバーはmAの出力信号の表示された物質的なレベルそして変動の最高の変更率を制御するために弱まることを提供する。 弱まることは特に液体の表面が撹拌にあるか、または材料が満ちることの間に健全な道に落ちるとき表示の応答の率を減速する。
利点
- 超音波送信機は、空のタンクや液体を含むタンクに簡単に設置できます。
- セットアップは簡単で、オンボードプログラミング機能を備えたデバイスは数分で設定できます。
- メディアとの接触や可動部品がないため、デバイスは事実上メンテナンスフリーです。 ぬらされた材料は通常不活性のfluoropolymer、凝縮の蒸気からの腐食に対して抵抗力がある。
- このデバイスは非接触であるため、液体密度、誘電体、粘度の変化に影響されず、水性液体および多くの化学物質に対して良好な性能を発揮します。
- プロセス温度の変化は、液体の上の空間を通る超音波パルスの速度を変化させますが、内蔵の温度補償は自動的にこれを補正します。
- プロセス圧力の変化は測定に影響しません。
- 超音波送信機は、飛行時間中にパルスが影響を受けないことに依存しています。 重い蒸気、蒸気または蒸気層を形成する液体は避けるべきです（これらの場合はレーダー送信機を使用してください）。 パルスは空気を通過させる必要があるため、真空の適用は不可能です。
- 建築材料は一般的に、プロセス温度を70°C(約158°F)、圧力を43psig(3bar)に制限しています。
- 液面の状態も重要です。 いくつかの乱気流は容認することができますが、発泡はしばしば戻りエコーを減衰させます。
- タンク内のパイプ、強化バー、攪拌機などの障害物は誤ったエコーを引き起こしますが、ほとんどの送信機はこれらのエコーのマスキングまたは無視を可能にする洗練されたソフトウェアアルゴリズムを持っています。
- 超音波送信機は、ペレット、穀物、粉末などの乾燥製品を含むサイロに使用することができますが、これらは委託するのがより困難です。 安息、塵を払うことおよび長距離の表面の角度のような要因は考慮に入れられなければならない。 導かれた波のレーダーの送信機はプロダクト塗布を乾燥させるためにより適している。