系统采用的超声波传感器的工作频率为40kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲，传到液面经反射后返回接收传感器，测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间，根据媒质中的声速，就能得到从传感器到液面之间的距离，从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响，通过温度补偿的方法对传播速度予以校正，以提高测量精度。计算公式为：
V=331.5+0.607T （1）
式中：V为超声波在空气中传播速度；T为环境温度。
S=V ×t/2=V×（t1－t0）/2 （2）
式中：S为被测距离；t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差；t1为超声回波接收时刻；t0为超声脉冲发射时刻。利用MCU的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻，压电陶瓷工厂，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离S。由于本系统的MCU选用了具有SOC特点的混合信号处理器，其内部集成了温度传感器，因此可利用软件很方便的实现对传感器的温度补偿。
由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接受器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接受器的输出，从而对发送的超进行检测.而实际使用中，用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接受器传感器社的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
超声波采油技术是利用大功率发射型超声波换能器发出的超声波使地层介质作激烈机械振动，在地层中超声波传播时作用距离相对较远，它可以破坏堵塞颗粒与储层岩石之间的凝聚力，从而使传播时作用距离相对较远，近井地带孔隙或孔隙喉道内附着的堵塞物疏松、脱落，并随其后的排液排出地层，起到疏通泄油通道，提高产量的作用。 以前的超声波采油换能器只有大功率而耐高温性能比较差，在100摄氏度的油井中因自身的能量消耗温度会很高，使换能器漏电流很大，致使超声波采油效率很低。原因是压电陶瓷材料性能的电导率高所造成的。近保定市宏声声学器材厂技术人员研制出了新型压电陶瓷材料，该材料保留了压电陶瓷大功率的特征，同时具有高压电常数，高机电转换效率，极低的电导率，用该压电陶瓷制作的超声波采油换能器可在150摄氏度深井中超声驱油，解决了深井难以超声波采油的难题。目前用该压电陶瓷制作的超声波采油换能器已在胜利油田采油厂采油多井次，用户反应良好。
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