液位是工业过程监测的重要目标参数之一。在对各种储罐、筒仓、水池等进行连续液位测量时，由于现场条件的多样性，很难找到能够满足所有工况的液位计。
其中，雷达式和超声波式液位计广泛应用于非接触式测量仪器。那么，雷达式液位计和超声波式液位计有什么区别？这两种测量方法的原理是什么？雷达式液位计和超声波式液位计各有什么优势？
首先是超声波液位计
我们通常将频率大于20kHz的声波称为超声波，超声波是一种机械波，即在弹性介质中传播过程中的机械振动，它具有频率高、波长短、衍射现象小、指向性好等特点，可以像射线一样定向传播。
超声波在液体和固体中的衰减很小，因此穿透能力很强，尤其是在浅色不透明固体中，超声波可以穿透数十米，遇到杂质或界面会有明显的反射，超声波液位测量就是利用了这一特性。
在超声波检测技术中，无论是什么类型的超声波仪器，都需要将电能转换为超声波发射，然后再接收转换回电信号，完成此功能的装置称为超声波换能器，也称为探头。
工作时，超声波换能器置于被测物体上方，向下发射超声波。超声波穿过空气介质，遇到被测物体表面时发生反射，被换能器接收并转换为电信号。电子检测部分检测到该信号后，将其转换为电平信号进行显示和输出。
二、雷达液位计
雷达液位计的工作原理与超声波液位计相同，也采用发射-反射-接收的工作模式。区别在于，雷达超声波液位计的测量主要依靠超声波换能器，而雷达液位计则依靠高频探头和天线。
超声波液位计利用机械波，而雷达液位计利用超高频（几吉赫兹到几十吉赫兹）电磁波。电磁波以光速传播，其传播时间可通过电子元件转换为液位信号。
另一种常见的雷达液位计是导波雷达液位计。
导波雷达液位计是一种基于时域反射法（TDR）原理的雷达液位计。雷达液位计的电磁脉冲沿钢缆或探头以光速传播。当脉冲遇到被测介质表面时，部分脉冲被反射形成回波，并沿原路返回到脉冲发射装置。发射器与被测介质表面之间的距离与脉冲的传播时间成正比，液位高度即通过该传播时间计算得出。
第三，雷达液位计和超声波液位计的优缺点
1. 超声波的精度不如雷达；
2. 由于频率与天线尺寸的关系，频率较高的雷达液位计体积更小，安装更方便；
3. 因为雷达频率较高，波长较短，在倾斜的固体表面上反射效果更好；
4. 雷达测量盲区比超声波测量盲区小；
5. 由于雷达频率较高，雷达波束角较小，能量集中，回波能力增强，有利于避免干扰；
6. 与使用机械波的超声波液位计相比，雷达液位计基本不受真空、空气中的水蒸气、灰尘（石墨、铁合金等高介电常数灰尘除外）、温度和压力变化的影响；
发布时间：2023年9月18日