超聲波液位計的工作原理是通過一個可以發射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發射能量波，能量波遇到障礙物反射，由一個接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定液(物)位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理，終轉化成與液位相關的電信號。
一次探頭向被測介質表面發射超聲波脈沖信號，超聲波在傳輸過程中遇到被測介質(障礙物)后反射，反射回來的超聲波信號通過電子模塊檢測。通過軟件加以處理，分析發射超聲波和回波的時間差，結合超聲波的傳播速度，可以計算出超聲波傳播的路程，進而可以反映出液位的情況。

超聲波液位計優點非常，主要體現在以下幾個方面：
1、結構簡單、讀數方便、非常便于安裝和維護。 　　
2、安全清潔，儀表使用壽命長、測量穩定可靠、精度高。 　　
3、采用非接觸式測量，不易受液體的粘度、密度等影響。 　　
當然，所謂尺短寸長。超聲波液位計也有自身的局限性和無法克服的缺陷，具體說來，主要表現在： 　　
1、超聲波液位計測量存在盲區。盲區就是儀表無法測量的區域。在超聲波脈沖傳輸過程中，超聲換能器附近的小面積區域通常不能接收到聲波。就收不到聲波的盲區，其大小與超聲波的測量距離有關。一般來講，測量距離小，盲區就小；測量距離大，則盲區就大； 2、超聲波液位計測量易受溫度影響。在實際測量中，溫度的變化會導致聲音速度的變化，進而導致測量出現誤差； 　　
3、聲波下面不宜有障礙物。由于超聲波液位計是利用聲波反射原理實現液位測量的，如果有障礙物會影響超聲波發射，造成信號丟失，影響測量效果； 　　
4、超聲波液位計不宜用來測量壓力容器。由于壓力主要影響的是探頭，且壓力和溫度之間也有一定的關系，壓力的變化會影響到溫度的變化，進而影響聲速的變化，使測量的精度受到影響； 　　
5、超聲波液位計不能在有水霧、易產生大量泡沫性的介質、易揮發性介質的場合使用。因為這種工況容易吸收聲波或干擾聲波發射，而使信號丟失、精度下降。

超聲波液位計是一種數字化的液位儀表，而且它是由微處理器來進行控制的。在測量過程中，超聲波脈沖從換能器發出，聲波在經過液體表面時會產生反射，反射后再被同一個傳感器進行接收，這樣通過壓電晶體在轉換成一種電信號。后，經過對聲波的發射和后的接收之間所需要的時間來進行計算傳感器到所測的液體表面的實際距離。他大的優點是可以測量任何介質，因為它是采用的非接觸性的測量手段，因此可以廣泛地使用在各類固、液體物料的測量之中。
液位測量技術經過不斷的發展,它的各種測量方法在工業生產中都有了自己的應用領域,并得到快速的進步。液位是油罐計量中的重要參數之一,因此需要對它進行準確的測定。油罐儲油計量是油料業務中的一項重要組成部分，其目的在于正確測得儲罐容積、內部存儲液體介質的質量、油品含水率等實時監測液位的高低、對液位上下限進行報警，連續監視作業過程并進行調節，使液位保持在所要求的高度。
實現對油罐的自動計量，達到測量的及時性、準確性和性的目的，不僅能滿足平時的正常作業和應急保障，還可以減少工作人員的勞動強度，及時提供決策數據，提高油庫自動化信息管理水平。