80GHz雷达、超声波、导波雷达怎么选？三类物位仪工况对比解析

在工业现场，物位测量看似只是“测一个高度”，但实际决定成败的往往不是量程或精度参数，而是工况匹配程度。

80GHz雷达物位计、超声波物位计、导波雷达（GWR）物位计都属于主流连续物位测量技术。三者没有绝对优劣，只有在不同工况条件下的适配差异。

可以简单理解：

• 80GHz雷达像在黑暗中使用一支更聚焦的手电筒，光束窄，容易避开干扰物，锁定目标。

• 超声波像蝙蝠通过回声定位，依赖空气传播声音，环境变化会影响判断。

• 导波雷达像把测距信号沿着一根导轨向下传输，路径固定，受空间结构影响较小。

以下按三类典型工况进行对比分析。

一

高干扰复杂工况

典型特征：

• 蒸汽、粉尘、泡沫明显

• 罐内有盘管、支架、梯子等构件

• 强搅拌、剧烈进料

• 罐体狭长或安装口径受限

80GHz雷达物位计

技术原理优势

采用高频毫米波电磁波测距。频率高意味着波束角更小、空间分辨率更高，在复杂罐体中更容易区分真实液面与结构干扰。

抗干扰能力

• 对罐内固定结构的虚假回波识别能力较强

• 在蒸汽、粉尘环境中稳定性通常优于超声波

• 对泡沫适应性取决于泡沫厚度与介电特性

安装要求

• 避开进料冲击区与搅拌区域

• 喷嘴不宜过长过窄

• 需进行虚假回波抑制设置

• 冷凝严重场合需考虑天线防结露措施

不适用场景

• 极低介电常数介质，反射信号弱

• 长期严重结露并滴水遮挡天线

• 强烈界面乳化且需精确界面测量

超声波物位计

技术原理优势

通过空气中声波传播时间测距，结构简单，成本较低，在干净、稳定环境中表现可靠。

抗干扰能力

• 蒸汽、挥发性气体会改变声速

• 温度梯度会导致测量漂移

• 厚泡沫或湍流会削弱回波

• 可通过静管改善环境稳定性

安装要求

• 保证声束路径无遮挡

• 避开进料冲击区域

• 需关注温度补偿

• 必要时使用静管或旁通管

不适用场景

• 强蒸汽或挥发气体层

• 厚泡沫或剧烈搅拌

• 高精度闭环控制点

• 界面测量

导波雷达物位计

技术原理优势

基于时域反射（TDR），信号沿探杆传播，遇到介质界面反射回波。信号路径固定，空间结构干扰小。

抗干扰能力

• 对蒸汽、压力、气相变化不敏感

• 对罐内构件干扰不敏感

• 对轻度泡沫具有一定适应性

安装要求

• 探杆需避开搅拌器

• 大罐缆式需防摆动

• 注意介质粘附与结晶风险

• 安装位置应具代表性

不适用场景

• 强粘附、易结垢介质

• 固体冲击严重的料位场合

• 探杆无法保证机械安全的罐体

二

常规标准工况

典型特征：

• 常压或中低压

• 罐体结构简单

• 无明显蒸汽与粉尘

• 轻微或无泡沫

• 精度要求一般（库存管理）

80GHz雷达物位计

技术优势

• 非接触

• 维护需求低

• 小口径喷嘴适应性好

抗干扰能力

标准罐体中表现稳定，环境适应性较强。

安装要求

• 正确选择安装位置

• 基础回波学习

不适用场景

• 极低介电常数液体

• 长期严重冷凝

超声波物位计

技术优势

• 成本经济

• 安装简单

• 调试直观

抗干扰能力

在环境稳定情况下可靠性较好。

安装要求

• 声束路径清晰

• 必要时温度补偿

• 可使用静管提升稳定性

不适用场景

• 蒸汽、泡沫明显

• 高精度要求

• 气相环境剧烈变化

导波雷达物位计

技术优势

• 稳定性强

• 结构干扰影响小

• 过程适应能力高

抗干扰能力

对工况变化适应性好。

安装要求

• 考虑探杆维护

• 注意挂料风险

不适用场景

• 强粘附结晶

• 无法接受接触式测量

三

高精度或界面测量工况

典型特征：

• 精细过程控制

• 计量用途

• 油水界面测量

• 两相分层明显或需监控乳化情况

80GHz雷达物位计

技术优势

• 分辨率高

• 空间识别能力强

• 适合高罐或安装空间受限场合

抗干扰能力

对结构干扰识别能力较好。

安装要求

• 关注安装位置

• 关注介电常数条件

不适用场景

• 介电差异不明显的界面

• 厚乳化层

• 必须高可靠界面测量场合

超声波物位计

技术优势

在开口渠或稳定液面中可满足一般精度需求

抗干扰能力

对气相稳定性高度依赖。

安装要求

• 环境必须稳定

• 避免泡沫与蒸汽

不适用场景

• 界面测量

• 高精度闭环控制

• 复杂气相环境

导波雷达物位计

技术优势

• 天然支持总液位与界面双回波识别

• 对气相变化影响小

• 适合油水界面监测

抗干扰能力

对温度、压力、蒸汽适应性强。

安装要求

• 确认上下两相介电差

• 评估乳化层厚度

• 探杆位置需具有代表性

不适用场景

• 乳化严重且界面模糊

• 探杆严重挂料

• 介电差不足导致界面回波弱

四

结语

物位仪本质上是对“回波信号”的管理。不同技术只是采用不同的信号路径：

• 自由空间电磁波

• 空气声波

• 探杆引导电磁波

真正影响长期稳定性的，是：

• 介质电气特性

• 气相环境

• 结构干扰

• 安装边界

• 维护可达性

在工程实践中，避免用“先进”替代“匹配”，也避免用“参数表”替代“工况分析”。

当工况特征清晰，边界条件明确，三类技术都能发挥应有价值。选型的关键，不是找到“最好的一种”，而是找到在当前工况下风险最可控最合适的一种。

PROFILE

技术工程师

刘工

资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

封面丨小黄

文字丨刘工

图片丨阿刀

审核丨小田

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