超声波污泥界面仪的测量原理是基于超声波液位测量原理。超声波液位计的工作过程如下。传感器由一对发射和接收传感器组成。发射换能器在污泥边界表面发射超声波脉冲，由表面反射回来，由接收换能器接收。传感器与液位之间的距离可以根据从发送到接收的时间来确定，可以转换成液位。
污泥界面仪的传感器位于水面以下，一般为5-10cm。超声波能量从探头（pH探头）表面发射到沉淀池底部。超声波会被水中的悬浮固体反射，形成一个连续的回波，由传感器恢复。利用专用分析软件对回波数据进行分析，根据声速和用户预置计算污泥界面位置。这里的用户预置是指：超声波到达池底时的反馈波强度取百分之百，将超声波遇到水中悬浮物时的反射波强度与池底的反馈强度进行比较，用百分比表示。一般认为池底反射强度70%左右的反馈波为污泥反射波，即70%的反射波设置在污泥层中。这样，就可以通过软件分析确定泥水界面的位置。泥浆（污泥干燥机）的高度可以通过从探头（pH探头）到罐底的深度减去泥浆-水界面的高度来获得。这种设置是为了便于确定污泥界面的位置，特别是在二沉池等污泥界面不是很清晰的构筑物中。为了确定薄泥浆的界面，有必要调整该预置值来确定泥浆与水的界面。
