非接触式液位测量是工业自动化领域的一项关键技术。该方法无需与介质进行物理接触即可监测储罐、容器或明渠中的液体或固体液位。超声波液位计和雷达液位计是应用最广泛的非接触式液位测量方法。如果用户希望将非接触式测量应用于液位控制，了解超声波液位计和雷达液位计的工作原理有助于根据具体应用场景选择合适的液位计。
工作原理
超声波液位计该仪器通过发射高频声波脉冲来测量传感器到液体/固体介质表面的距离。这些声波在空气中传播，从介质表面反射，然后返回传感器。距离可以通过声波传播所需的时间来计算。因此，该仪器可以部署在介质表面上方一定距离处，无需任何部件直接接触或浸入介质中。
雷达液位计它利用电磁波（微波）而非声波来测定液体或固体的液位。微波信号被发射到介质表面，然后反射并被仪器接收。在此过程中，仪器本体与介质之间没有物理接触。通过记录波信号的飞行时间，可以计算出仪器到介质表面的距离。
这两种类型的液位测量采用相同的公式：
D = (C*T)/2
L = H - D
在哪里，
D介质表面到仪器的距离
C：声速（用于超声波）光速（用于雷达）
T：从发射到接收的时间间隔
L：中等水平待测
H：从容器底部到仪器的高度
与常见的接触式液位计不同，超声波和雷达技术无需与被测物质进行物理接触，因此在腐蚀性、粘稠性或危险性物质的液位控制方面表现出色，避免了对浮子、探头或脉冲管线等易受液体接触的部件造成损坏或堵塞。由于这些设备采用外部安装，因此安装更加简便；此外，由于其非侵入式设计，维护和停机时间通常也降至最低。化学加工、水处理和食品生产等行业可以从超声波和雷达非接触式液位传感器中获益匪浅，因为它们用途广泛且可靠性高，适用于各种储罐几何形状的液体、流体、浆料和固体过程控制。
超声波和雷达的比较
超声波液位计安装简便，所需设置极少。与雷达液位计相比，超声波液位计通常价格更低，因此在预算有限的应用中更受欢迎。然而，超声波液位计的性能更容易受到环境因素的影响，例如灰尘、泡沫、空气湍流以及极端温度和湿度，这些因素会吸收或偏转声波，导致声波丢失。
另一方面，雷达液位计以其高精度、远距离测量和在恶劣工作环境下久经考验的可靠性而著称。它受上述因素的影响较小，而这些因素往往会影响超声波液位计。然而，这也意味着雷达产品通常成本更高。介电常数是雷达测量的另一个重要因素。低介电常数材料会削弱回波信号的反射，导致测量不稳定或丢失。
总之，当用户决定采用非接触式液位测量时，超声波传感器适用于中等工作条件和预算有限的项目，而雷达则适用于更具挑战性的环境和对测量精度的要求更高的应用。无论如何，至关重要的是要确保介质特性、环境以及过程系统的结构都有利于实施所需的非接触式测量方法。
非接触式仪器的安装说明
- ✦ 安装位置应尽可能远离噪声源
- ✦ 橡胶垫圈可用于在振动环境下安装
- ✦ 传感器到最高预估液位的距离应大于测量盲区。
- ✦ 根据发射角度，传感器位置应与容器壁保持一定距离。
- ✦ 测量区域应无障碍物，避免可能造成信号干扰的障碍物，例如梯子或横梁。
- ✦ 对于固体介质测量，安装位置应避开物料进料口区域
- ✦ 仪器安装地点最好避免温度剧烈波动。
- ✦ 为确保最佳性能，传感器探头应垂直于介质表面。
上海旺源我们是一家拥有20多年经验的仪器仪表制造商，专业供应超声波和雷达非接触式液位传感器以及其他类型的液位测量仪器。如有任何关于非接触式液位测量产品的需求，欢迎随时咨询我们。
发布时间：2025年3月11日