超声波是指频率超过2×Hz的声波，检测超声在粒度、浓度、流量和料位的测量中，具有精确性、实时性和直观性，已经成熟的应用于矿物加工过程中。
1、粒度检测
粒度检测是选矿中的重要指标，浮选不但要求矿物单体解离，而且要求适宜的入选粒度，如果矿物粒度不当，会引发一系列问题。例如浮选指标下降，矿物资源、选厂用水、用电的浪费。因此粒度检测在矿物加工过程中有着重要的作用。现在常用的粒度分析设备有激光粒度分析仪，嵌入式在线粒度分析仪和超声粒度分析仪等。
超声粒度分析仪相比于嵌入式分析仪，无须与矿浆直接接触，分析速度快，精度高。相比于激光粒度分析仪，超声波的强穿透性可以保证探头和矿浆存在缓冲区，探头不会被飞溅的矿浆污染和阻塞。
图1为超声粒度分析仪原理图，通过发射探头发射超声波，缓冲区1反射的声波由接收探头3接收，样品区反射的声波由接收探头2接收，缓冲区2反射的声波由接收探头1接收，投射的音波由接收探头4接收。通过对比各个探头接收到声波的强度，就可以计算出样品的粒度。
美国Autometrics生产出第一代PSM-粒度分析仪，适用于测量-0.mm占20%~80%的目的矿浆；紧接着推出PSM-粒度分析仪，适用于-0.mm占90%的细粒物料；芬兰奥特昆普公司的PSI系列粒度分析仪；我国最早研制出的马鞍山设计院研制出CLY型粒度分析仪，其结构与美国PSM分析仪类似；北京矿冶研究总院开发、研制BSDM-1型矿浆浓度计；丹东东方测控技术股份有限公司的DF-PSM粒度分析仪，可以测量颗粒不大于1mm，P80为到25μm的分布。
目前，超声波粒度仪已经在国内多处公司投入使用。DF-PSM在线超声粒度分析仪在金堆城百花岭、卅亩地选厂投产，用于磨矿系统中，溢流-目含量和矿浆浓度误差都在2%以内，便于调整磨矿操作，使旋流器分流的浓度、细度更加稳定，为浮选作业提供更好的环境，提高钼精矿产品质量，跑粗现象减少，尾矿品位降低。
2、浓度检测
浓度对泡沫浮选有着重大影响，适宜的浓度有益于矿粒与气泡碰撞吸附，保证了气泡对矿物具备足够的负载能力。矿浆浓度过低时，回收率较低；浓度过高时，又会导致浮选机工作环境变差，使浮选指标变差。
目前，市场上有静压力法、重力法、浮子法、γ射线法、振动法、光电法等多种浓度检测方法。在测量矿浆中矿粒的粒径时，粒径本身相差较大，探头工作环境差，工作时间长等一系列因素，对探头耐磨耐腐蚀性要求较高，导致其他方法无法长期稳定的进行测量。而超声波法自身由于穿透力强，无需与矿浆直接接触。
我国从上世纪60年代就开始对超声工业测量技术开始研究，受限于当时材料和电子科学的限制，在上世纪90年代，南化集团生产出USC型超声波硫酸浓度计。丹东东方测控技术股份有限公司的DF-，测量精度：2.0%（1σ），浓度范围：-70%。截止年，已成功用于50多个工业现场，为矿山选厂有很好的指导意义。赞比亚穆利亚西铜矿于年采用DF-型超声波矿浆浓度计，矿浆测量结果标准偏差小于1.7%，克服了气泡、粒度、温度、磨损等因素的影响。安庆铜矿充填自动化控制系统中采用超声波浓度计对胶结填充矿浆进行测量，测量、维护方便，使得填充工艺流程基本实现了自动化。
3、流量检测
在选矿流程中，矿浆流量的测量是保证选厂过程控制与金属平衡计算的重要参数，在矿山中，旋流器进浆流量、溢流流量、尾矿浓密机底流流量、中间产品流量，结合相应矿浆浓度，进行矿量计算，方便矿山对流程工艺进行控制管理。
现有矿浆流量测量工艺有两种，一种为电磁流量计，另一种是超声流量计。由于矿浆成分较为复杂，具有磨蚀、易粘着、易沉积等特性，电磁流量计在接触测量的过程中，电极和探头磨损严重，传感器上存在矿物沉积，导致测量结果准确性和稳定性较差。超声波测量矿浆流量，无需接触，对矿浆流动不产生影响，不受流体导电性和磁性的影响，穿透力强可用于测量大管道的流量测量，并且可以通过测量矿浆气泡来对测量结果进行修正，准确率和稳定性较高。
超声流量计常用的有两种，其一是通过超声在不同介质中传播速度不同而产生的声速流量计，成为时差法超声流量计。另一种是基于多普勒效应的多普勒超声流量计。超声波流量计通常由测量变换器、超声波产生和接收电路及信号处理系统三部分组成。测量变换器，简称变换器，它包括超声波发射换能器、接收换能器，实现换能器与流体媒质之间声耦合的声导（或称声楔）及其相应的机械联结组件等。
超声波在静止的媒质中的传播速度与在流动的媒质中传播速度不同。具体变化值与媒质流速有关。因此通过测量超声传播速度的变化，就可以测定媒质的流速，得出媒质的流量。
现在常用的是多普勒流量计，其原理为多普勒效应：物体辐射的波长因为波源和接收点的相对运动而产生变化。通过测量流体中运动粒子散射声波的多普勒频移，以此完成流量检测。
19世纪20年代，O.Rutten发明了世界上第一台时差法超声波流量计；20世纪80年代，多普勒式超声波流量计开始成为主流。我国超声流量计起步较晚，20世纪90年代，同济大学声学工作室等开始独立研发。至今，浙江大学，天津大学、华中科技大学，哈尔滨工业大学等学校已经在超声流量测量技术方面取得了一定的成果，也有多家公司开始投入生产超声波流量设备。年中铁资源伊春某钼矿采用了DN声呐流量计，用于测量旋流器溢流中矿浆流量[15]。年江铜德兴某铜矿，对旋流器进浆管道流量进行测量。测量误差都小于1.0%。
4、料位检测
采用料位仪对矿山选厂的矿仓进行料位测量，可以杜绝空仓，溢仓等事故，还能改善工人的动环境，提高设备运转率。
现有料位检测设备主要有重锤式料位仪、阻尼叶片式料位仪和超声波料位仪。重锤式料位仪在测量中误差较大，重锤会没入物料而发生故障。阻尼叶片式料位仪只能测量固定矿仓内固体物料高度，无法进行动态测量。超声料位仪不仅能够动态、精确测量物料高度，还能对液位高度进行测量。
现有物料测量中，在连续测料位的超声技术中，应用最广的是超声波脉冲回波法，它的基本原理是:发射超声换能器发出的超声脉冲，通过传声媒质传到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的声时，再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到物料的距离，从而确定料位。
在矿仓顶端垂直向下安置超声波探头，探头间断性向下发射脉冲，通过测量接收探头接收到反射回的声波的时间，来计算发射探头到物料位面的距离。
上世纪60~70年代，美国THERMORAMSEY公司的超声料位仪，德国Endres＆Hauser公司的NIvotesterFTU，日本的UMK等一系列超声料位仪已经有了成熟应用。我国超声料位仪的起步较晚，但在年，我国研制的USK型超声波位置控制器开始投产，相比于辐射式物位计，机械式物位计，电磁式物位计、光学式物位计等其他类型物位计，有着安全无污染，精确度高，不会损害物料等一系列优点。现在超声料位仪已经广泛应用于各类矿山仓库，杜绝了矿仓空砸等设备事故，减少了操作人员在恶劣环境下工作，提高了设备的运转效率。
资料来源：《*万抚，胡运祯，*李金鸿，曾祥荣，张天锡．超声技术在矿物加工中的应用进展．应用化工.