在油性、酸性、高溫、高壓等極端惡劣的測試環(huán)境下，為了實現(xiàn)液位測量需要用到各種新型材料如合金等。新材料的發(fā)明有助于拓展傳感器的應用，如聚四氟乙烯護套材料可以實現(xiàn)耐腐蝕應用、電拋光316不銹鋼可以滿足清潔度要求。

磁致伸縮液位變送器

利用磁浮子測量液位的方法，其優(yōu)勢在前面已經(jīng)描述過。磁致伸縮技術目前已經(jīng)被證明可以非常準確的讀取浮子的位置。磁致伸縮液位計的傳感器工作時，（如圖1所示）傳感器的電路部分將在波導絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導絲傳播時會在波導絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。

在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子，此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個扭轉波脈沖，這個脈沖以固定的速度沿波導絲傳回并由檢出機構檢出。通過測量脈沖電流與扭轉波的時間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。該技術的主要優(yōu)點是：脈沖波的速度是已知的；如溫度、壓力等過程變量是恒定的；脈沖信號不會受環(huán)境物質(zhì)影響；脈沖波的發(fā)散性??；不會受到錯誤信號干擾。另一個好處是，唯一的運動部件是磁浮子，隨流面上下移動，工作可靠，壽命長。

超聲波液位變送器

超聲波液位傳感器（如圖2所示），通過計算超聲波發(fā)出時間到接收返回信號的時間差（TOF），乘以超聲波的速度得出傳感器與液體表面間的距離。一般液位變送器中使用的超聲波頻率為上千赫茲，超聲波的傳播速度達到6米/毫秒。聲波的傳播速度與傳播介質(zhì)的材料組成、溫度等相關（15℃的空氣中，聲音的傳播速度為340米/秒）。超聲波液位傳感器受溫度的影響產(chǎn)生的偏差，可以通過溫度補償?shù)姆绞絹硇拚?，但是這種溫度補償技術還僅僅局限在空氣或氮氣介質(zhì)下，并且氣體壓力為大氣壓力。

激光液位變送器

激光器的工作原理和超聲波液位傳感器非常相似，一般被用于散裝顆粒物、料漿和不透明的液體（如污水、牛奶、苯乙烯等）。超聲波液位傳感器使用的是超聲波載體測量液面，而激光液位傳感器使用的是光載體測量液面。（見圖3所示）。

在容器頂部安裝一個激光發(fā)射器，發(fā)射一束激光脈沖后達到液體表面并反射回來，由探測器搜集反射回來的激光脈沖信號，使用定時電路測量激光脈沖的飛行時間從而換算出距離。由于激光的聚焦性（光束發(fā)散角小于0.2°）且不會出現(xiàn)虛假反射波，可以在煙霧和泡沫的環(huán)境下實現(xiàn)精確測量。激光液位測量系統(tǒng)在障礙物眾多的容器測量環(huán)境中是一個理想的選擇，并且其測量范圍可以達到1500英尺，在高溫和高壓的環(huán)境下同樣適用。

激光液位測量系統(tǒng)甚至被用在核反應堆容器中，激光器通過測量玻璃窗實現(xiàn)無接觸式測量，當然玻璃窗的擴散性和光衰減必須在設計時進行考慮。

雷達液位變送器

雷達測量系統(tǒng)安裝在容器頂部，向下發(fā)射微波脈沖信號；微波脈沖信號達到液體表面后反射回去，同時用電路計算微波信號的往返時間，從而計算出傳感器離頁面的距離。但是如果液體的介電常數(shù)太小可能會引起雷達液位傳感器無法正常檢測液位；如果液體的介電常數(shù)太小，雷達波可以穿過液體，而反射的雷達波的能量太小不能被雷達接收器檢測到。

和超聲波液位測量一樣，雷達波也會出現(xiàn)發(fā)散而影響測量準確性；同時容器內(nèi)部的結構和一些障礙物引起的反射雷達波也會造成測量錯誤。為了解決這些問題將模糊算法引入雷法發(fā)射器，但是由于容器環(huán)境的不同這些問題可能依然存在。

導波雷達（GWR）液位測量系統(tǒng)（如圖4所示）可以解決以上問題。導波雷達液位計采用接觸式的測量方式，利用導波桿探頭（鋼性探針或柔性電纜）來發(fā)射與接收信號，將導波桿探頭安裝在測量罐的頂部，其尾端直達罐底，發(fā)射信號及反射信號都通過導波桿傳播，信號不會輻射到外部空間中，所以反射信號的質(zhì)量更好。導波雷達液位測量系統(tǒng)所測量的液體的介電常數(shù)可以低至1.4，在狹小的空間依然可以完成測量，并能適用于高溫和高壓的工況。