超聲波液位計的原理是測量一個超聲波脈沖從發出到返回整個過程所需的時間。超聲波液位計垂直安裝在液體的表面，它向液面發出一個超聲波脈沖，經過一段時間，超聲波液位計的傳感器接收到從液面反射回的信號，信號經過變送器電路的選擇和處理，根據超聲波液位計發出和接收超聲波的時間差，計算出液面到傳感器的距離。超聲波屬于機械波，這就決定了他的傳播依賴于連續彈性介質的壓力，溫度，氣流，濕度影響。
介質壓力：聲波在真空下中是無法傳播的，但在微真空狀態下可以傳播，但我們建議不要在任何真空環境應用，即 微真空狀態。因為可能造成超聲波工作不正常或者誤差變大。介質濕度：在干燥或者飽和濕度的空氣中，聲速最大將會變化2％，水蒸氣中空氣含有多種氣體影響超聲波發射速度；空間：在聲波下面有障礙或者有管路，影響超聲波發射，造成信號丟失；泡沫：被測介質所產生的大量泡沫容易吸收聲波或者干擾聲波發射；氣流：在風速小于50Km/h 時候，基本可以忽略，在風速大于50Km/h時將對測量結果產生影響。
超聲波液位計液位是怎樣測量？
當超聲波在低密度介質傳播時遇到高密度的介質時，不能穿透高密度介質，在兩種介質的界面上會產生反射，超聲波液位計就是利用這個特點制成。超聲波液位計的探頭是一個既可發射超聲波，又可接收超聲波。當超聲波液位計的探頭向液面發射超聲波后，經液面反射被接收，其中有個時間差，即超聲波向液面發射及從液面反射所需要的時間，超聲波液位計就記錄這個時間差，并將這個時間差除于2就是從超聲波液位計探頭到液面的超聲波單程時間，將超聲波的傳播速度乘以其單程時間就是超聲波探頭到被測液面的距離。
再根據超聲波液位計設定的測量量程，即可計算出液位的高度。一個水池的深度為6m，設計滿池的水位是5m，超聲波液位計安裝在水池的頂部，液位計與滿池水位有1m的空間距離。超聲波在空氣傳播深度以340m/s計。超聲波探頭從發射超聲波到接收超聲波的時間為8ms，那么超聲波的單程時間4ms。超聲波液位計探頭到水面的距離l是：l=t×v＝0.004×340＝1.36m，超聲波液位計計算，減去1m的空間距離，再由設定的量程5m減去余下的距離，即5-0.36＝4.64m，這就是實際測得的液位高度。
