液位是工業製程監測的重要目標參數之一。在對各種儲槽、筒倉、水池等進行連續液位測量時，由於現場條件的多樣性，很難找到能夠滿足所有工況的液位計。
其中，雷達式和超音波式液位計廣泛應用於非接觸式測量儀器。那麼，雷達式液位計和超音波式液位計有什麼差別呢？這兩種測量方法的原理是什麼？雷達式液位計和超音波式液位計各有什麼優點？
首先是超音波液位計
我們通常將頻率大於20kHz的聲波稱為超音波，超音波是一種機械波，即在彈性介質中傳播過程中的機械振動，它具有頻率高、波長短、衍射現像小、指向性好等特點，可以像射線一樣定向傳播。
超音波在液體和固體中的衰減很小，因此穿透能力很強，尤其是在淺色不透明固體中，超音波可以穿透數十米，遇到雜質或界面會有明顯的反射，超音波液位測量就是利用了這一特性。
在超音波檢測技術中，無論是哪種類型的超音波儀器，都需要將電能轉換為超音波發射，然後再接收轉換回電訊號，完成此功能的裝置稱為超音波換能器，也稱為探頭。
工作時，超音波換能器置於被測物體上方，向下發射超音波。超音波穿過空氣介質，遇到被測物體表面時發生反射，被換能器接收並轉換為電訊號。電子檢測部分偵測到該訊號後，將其轉換為電平訊號進行顯示和輸出。
二、雷達液位計
雷達液位計的工作原理與超音波液位計相同，也採用發射-反射-接收的工作模式。差別在於，雷達超音波液位計的測量主要依靠超音波換能器，而雷達液位計則依靠高頻探頭和天線。
超音波液位計利用機械波，而雷達液位計則利用超高頻（幾吉赫茲到幾十吉赫茲）電磁波。電磁波以光速傳播，其傳播時間可透過電子元件轉換為液位訊號。
另一種常見的雷達液位計是導波雷達液位計。
導波雷達液位計是一種基於時域反射法（TDR）原理的雷達液位計。雷達液位計的電磁脈衝沿著鋼纜或探頭以光速傳播。當脈衝遇到被測介質表面時，部分脈衝被反射形成回波，並沿著原路返回脈衝發射裝置。發射器與被測介質表面之間的距離與脈衝的傳播時間成正比，液位高度即透過此傳播時間計算。
第三，雷達液位計和超音波液位計的優缺點
1. 超音波的精度不如雷達；
2. 由於頻率與天線尺寸的關係，頻率較高的雷達液位計體積較小，安裝較方便；
3. 因為雷達頻率較高，波長較短，在傾斜的固體表面反射效果較好；
4. 雷達測量盲點比超音波測量盲點小；
5. 由於雷達頻率較高，雷達波束角較小，能量集中，回波能力增強，有利於避免干擾；
6. 與使用機械波的超音波液位計相比，雷達液位計基本上不受真空、空氣中的水蒸氣、灰塵（石墨、鐵合金等高介電常數灰塵除外）、溫度和壓力變化的影響；
發佈時間：2023年9月18日