超声波物位传感器原理是回波测距原理，运用精确的时差测量技术。完整的探头系列可完成非接触式连续测量物位和流量，可应用于明渠、堰、罐器及储罐的物位或流量测量，更适合于环境复杂的工业现场。
超声波物位传感器是利用超声波在气体、液体和固体介质中传播的回声测距原理检测物位，故超声波物位传感器有气介式、液介式和固介式三类。单探头形式，即探头（换能器）既发射又接收超声波；双探头形式，发射和接收超声波各由一个探头承担。
大规模集成电路与模块化设计相结合，减少分立元件，提高了设备的可靠性；
过压及防雷保护设计，提高了设备的抗干扰能力；
外壳采用特殊防腐材料处理，防腐性能强、坚固的外表封装;
小盲区大量程；
环境温度测量补偿；
液位、距离互换功能；
可适应多种工作环境；
具有5°、10°、12°的窄声波投射角，能确保精确的测量；
利用超声波物位传感器测量物位有许多优越性。超声波物位传感器可用于危险场所非接触检测物位，可以测量所有液体和固体的物位，它不仅可以定点和连续测量，而且能够很方便地提供遥控所需要的信号。测量精度高和换能器寿命长。传感器与物料不直接接触，安装维护方便，价格便宜。超声波不受光线、料度的影响，其传播速度并不直接与媒质的介电常数、电导率、热导率有关，因而超声传感器广泛应用于测量腐蚀性和侵蚀性物粒及性质易变的物位。 超声波物位传感器测量物位也有其缺点。超声波物位传感器不能测量有汽泡和有悬浮物的液位；当被测量液面有很大波浪时，在测量上会引起声波反射混乱，产生测量误差。单探头式不能检测小于盲区的距离，双探头式虽然理论上无盲区，但由于电路耦合和探头侧向超声辐射对接收器的作用，使接收电路有微弱输出。 超声波物位传感器的检测范围为10-2m~104m，精度为0.1 %。
超声波物位传感器测量精度高，运行稳定，而且具有温度补偿功能。可广泛用于制造、电力、冶金测得建材、化工、粮食、汽车、仓储、船舶、纺织、交通、勘探、液位、物位监测、明沟流量检测、机器人技术食品加工等行业，既可测量液体物料，也可测量固体物料行业的物液位测量，
