超声波液位计最适合测什么？一篇讲透选型与应用

16年工业测量经验总结 | 泡沫/搅拌/腐蚀性介质怎么测？ | 附选型对照表

📅 2024年更新 | 安徽初辰科技有限公司 技术部    🎯 核心团队16年工业测量经验

超声波液位计作为非接触式液位测量的代表，凭借安装简单、维护量小、性价比高等优势，广泛应用于各行各业。但很多客户在选型时常常困惑：到底哪些场合最适合用超声波？哪些场合用了反而会出问题？本文从原理出发，结合16年现场经验，一次讲透。

📖 本文目录

1. 超声波液位计的工作原理

2. 最适合测的3大类场景

3. 不能测的4种工况

4. 可以测但需特殊处理的工况

5. 选型前必须准备的3个数据

6. 安装位置的选择要点

7. 常见故障及处理方法

8. 安徽初辰防腐防爆解决方案

一、超声波液位计的工作原理

超声波液位计的工作原理其实很简单：探头（换能器）向液面发射超声波脉冲，声波遇到液面后反射回来，被同一个探头接收。测量声波从发射到接收的时间差Δt，结合声速c，就能计算出探头到液面的距离D：

D = c × Δt / 2

知道安装高度H，就能算出液位高度：液位 = H - D。

这个原理决定了超声波液位计的核心优势：非接触测量，不接触介质，因此不受介质腐蚀性、粘稠度影响；无可动部件，维护量小；安装简单，价格相对雷达更实惠。

* 超声波液位计工作原理示意图

二、超声波液位计最适合测什么？

1️⃣ 水处理行业：自来水厂、污水池、清水池

水处理是超声波液位计应用最成熟的领域。无论是自来水厂的清水池、沉淀池，还是污水处理厂的集水井、曝气池、污泥池，超声波液位计都能稳定工作。

为什么适合：

• 水质清洁，无严重泡沫（或轻微泡沫可处理）

• 常压开口池，温度和压力稳定

• 量程一般在3-10米，正好是超声波的优势范围

• 非接触测量，不怕水质腐蚀

现场经验：某地级市污水处理厂，提升泵房原有浮球液位开关频繁卡死，更换我司超声波液位计后，再无堵塞问题，且实现了4-20mA远传控制，泵启停更精准。

2️⃣ 化工行业：酸碱储罐（腐蚀性液体，非粘稠）

很多人以为超声波不能测化工介质，其实是个误区。只要选对探头材质，超声波是测量酸碱储罐的理想选择。

适用介质：盐酸、硫酸、硝酸、液碱、氢氟酸（低浓度）等腐蚀性液体，前提是不粘稠、不结垢、不挥发强烈蒸汽。

为什么适合：

• 探头可选PTFE（聚四氟乙烯）材质，耐强酸强碱

• 非接触测量，探头不接触腐蚀性液体

• 价格比雷达便宜，性价比高

📌 安徽初辰防腐型超声波液位计：

探头采用整体PTFE包覆，耐盐酸、硫酸、硝酸等强酸腐蚀。法兰可选PP或PTFE材质，与储罐完美匹配。已成功应用于500+化工储罐。

3️⃣ 一般工业：储罐、水池、循环水等常规工况

对于大多数常温常压、介质清洁或轻微腐蚀的工况，超声波液位计都是性价比最高的选择。例如：

• 电厂循环水池

• 化工厂中间罐（非强挥发）

• 食品厂储液罐

• 制药厂溶剂储罐（需确认无强烈蒸汽）

• 冶金厂矿浆池（需考虑泡沫和浓度）

三、这些情况超声波测不了

❌ 以下工况超声波无法测量，请选择雷达、导波雷达或其它原理：

❌ 真空罐

超声波依靠空气传播声波。真空环境下没有介质，声波无法传播，因此超声波液位计完全失效。真空罐必须使用雷达（电磁波）或放射性液位计。

❌ 高温高压（超过80℃或压力过高）

普通超声波探头耐温一般在-20℃~60℃，高温型可达80℃。超过80℃探头内部的压电陶瓷会失效。同时，压力变化会影响声速，导致测量不准。高温高压工况请选用雷达液位计。

❌ 强挥发溶剂（丙酮、甲苯、甲醇等）

这类介质液面上方会充满饱和蒸汽，蒸汽分子会吸收和散射声波，导致回波信号极弱甚至无回波。常见强挥发溶剂包括：丙酮、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇（高浓度）、二氯甲烷等。这些工况建议选用雷达液位计。

❌ 超高粉尘或蒸汽

如果罐内粉尘浓度极高（如水泥仓、粉煤灰仓），或者沸腾的液面产生大量水雾，会严重衰减声波信号，导致测量失效。高粉尘选雷达或重锤，高水雾可尝试大功率超声波。

四、这些情况可以测，但需要特殊处理

以下工况是超声波液位计的挑战区，但只要选对型号、做好配置，完全可以稳定测量。这正是安徽初辰的技术强项。

💭 有泡沫

泡沫是超声波的头号敌人。泡沫会吸收声波能量，导致回波信号减弱甚至消失。但不同泡沫影响不同：

• 轻泡沫：如清水池少量泡沫，大功率超声波可穿透

• 中泡沫：如污水厂曝气泡沫，可通过软件算法识别真实液位

• 重泡沫：如造纸厂黑液泡沫，超声波基本无效，建议换雷达

我们的解决方案：加大发射功率 + 虚假回波抑制算法。通过回波波形分析，区分泡沫信号和真实液面信号。在泡沫厚度10cm以内仍能稳定测量。

🔄 有搅拌器

搅拌器会使液面剧烈波动，同时搅拌器本身也会产生强烈的固定回波（虚假回波）。普通超声波会把这些干扰当成真实液位，导致数值跳变。

我们的解决方案：内置虚假回波学习功能。在空罐状态下，让仪表“学习”并记住搅拌器、罐壁等固定干扰的位置。正常测量时，自动忽略这些固定干扰，只追踪真实的液面回波。配合适当的滤波设置，波动工况也能稳定输出。

📏 安装空间小（小盲区需求）

超声波液位计存在测量盲区：探头正下方一小段距离内无法测量。普通超声波盲区0.3-0.5米。如果罐子很浅（如1.5米高），盲区0.5米就意味着只能测1米以下，浪费了罐容。

我们的解决方案：推出小盲区系列，盲区最小可做到0.25米。1.5米的罐子能测1.25米，大大提高储罐利用率。同时，小盲区探头更适合安装在安装空间有限的狭窄位置。

💧 有蒸汽或冷凝

温差大的户外工况，探头表面容易结露结霜，水滴会衰减声波。某些介质（如热水）会产生蒸汽，同样影响测量。

我们的解决方案：可选自清洁探头或加热探头。对于冷凝严重的场合，可选用分体式安装，探头在罐顶，仪表在安全区，避免电子部分受潮。

五、选型前，请准备好这3个数据

📏

① 量程

罐子/水池有多深？最大液位到探头安装位置的距离是多少？

🧪

② 介质

里面装的是什么？清水、污水、盐酸、硫酸、油？是否有腐蚀性？

🌡️

③ 温度

夏天最高多少度？冬天最低多少度？压力是多少？

有了这三个数据，我们的技术团队就能在5分钟内为您推荐最合适的型号和材质。如果工况复杂，我们还会进一步了解安装位置、是否有搅拌、泡沫等情况。

六、安装位置的选择（影响测量精度）

✅ 正确安装位置：

• 距离罐壁 ≥ 30cm（避免罐壁反射干扰）

• 避开进料口正上方（避免进料冲击干扰）

• 避开搅拌器正上方（避免搅拌器叶片干扰）

• 探头面垂直对准液面（确保声波垂直反射）

• 远离罐内爬梯、支撑柱等障碍物

❌ 错误安装位置：

• 安装在罐子正中心（容易收到多重回波）

• 安装在斜坡或弯曲处（声波反射方向偏移）

• 离进料口太近（进料时液面波动剧烈）

• 安装在有涡流的区域（液面不平整）

七、常见故障及现场处理方法

八、安徽初辰：针对复杂工况的定制化解决方案

安徽初辰科技有限公司，专业工业自动化仪表制造商，核心团队拥有16年工业测量经验。我们不只生产标准产品，更擅长针对复杂工况提供定制化解决方案：

🧪

防腐型

PTFE全防腐探头，耐盐酸、硫酸、硝酸

🔒

防爆型

Ex d IIC T6 Gb，化工厂安全使用

📏

小盲区

盲区最小0.25米，适合浅罐

🔄

分体型

探头与仪表分离，便于观察调试

无论您是水处理、化工、制药还是食品行业，只要您有液位测量需求，我们都能为您提供专业的选型建议和可靠的产品。

九、选型总结：一张表看懂能不能用超声波

还在为选型发愁？16年经验工程师为您免费指导

不管您的工况多复杂，一个电话，我们帮您分析能不能用超声波，该用哪款产品

📞 15212084600

📧 邮箱：394821307@qq.com | 微信同号，添加请备注“选型咨询”

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