在工业自动化***域，液位测量是保障生产安全与效率的核心环节。作为非接触式测量技术的代表，上仪集团生产的雷达液位计与超声波液位计因技术原理不同，在适用场景、性能参数、安装维护等方面存在显著差异。本文基于上海上仪集团的技术文档及行业应用案例，从六个维度展开对比分析。
一、技术原理：电磁波与声波的本质分野
雷达液位计采用微波脉冲技术，通过天线发射24GHz或80GHz高频电磁波，信号以光速传播至液面后反射，接收器捕获回波并计算时间差(T)，结合公式 D=2C×T(C为光速)得出液位高度。其核心优势在于电磁波穿透性强，可穿透蒸汽、泡沫及粉尘，且不受介质电导率影响。
超声波液位计则依赖声波反射原理，探头发射20-200kHz机械声波，声速受介质温度影响显著(公式 C=331.5+0.6×T)，通过测量声波往返时间计算距离。其局限性在于声波易被空气吸收，且在真空或强挥发性介质中失效。
二、环境适应性：极端工况的胜任能力
温度范围
雷达液位计：天线材质可选PTFE或陶瓷，耐温范围覆盖-200℃至1200℃，适用于炼钢炉钢水液位监测(如上仪集团为宝武钢铁定制的80GHz雷达液位计，可穿透1500℃辐射热)。
超声波液位计：探头耐温上限仅80℃，在高温油罐场景需加装冷却套管，增加系统复杂度。
压力与真空耐受
雷达液位计：采用非接触式测量，可承受400bar高压，且在真空环境中(如LNG储罐)仍能稳定工作。
超声波液位计：声波传播依赖空气介质，真空环境下信号完全衰减，无法使用。
腐蚀性介质处理
雷达液位计：天线可选哈氏合金或钽材质，可直接测量盐酸、硫酸等强腐蚀性液体，上仪集团在浙江龙盛化工的案例中，其雷达液位计在浓度30%氢氟酸储罐中连续运行5年无腐蚀。
超声波液位计：需通过聚四氟乙烯护套隔离介质，但长期接触仍可能导致探头老化，需每2年更换一次。
三、测量精度与量程：毫米级与米级的代差
精度对比
雷达液位计：采用调频连续波(FMCW)技术，精度可达±0.5mm，上仪集团FMG60系列在10米量程内重复性误差<0.1mm，满足石油化工行业贸易交接级计量需求。
超声波液位计：精度受声速温度漂移影响，典型值为±0.5%FS(全量程)，在30米量程下误差达±150mm，仅适用于过程控制级监测。
量程扩展性
雷达液位计：通过优化天线波束角，***大量程可达100米，上仪集团设计的70米雷达液位计，成功应用于超大型原油储罐。
超声波液位计：受声波衰减限制，量程通常不超过30米，通过提高发射功率将量程扩展至60米，但需牺牲精度为代价。
四、抗干扰能力：复杂工况的稳定性
泡沫与蒸汽干扰
雷达液位计：80GHz高频雷达波束角仅3°，可穿透50mm厚泡沫层，上仪集团雷达液位计在CO₂泡沫覆盖液面时仍能稳定测量。
超声波液位计：声波在泡沫中散射严重，需加装导波管隔离泡沫，但导波管内壁结垢会导致测量失真。
粉尘与搅拌干扰
雷达液位计：采用脉冲工作模式，单脉冲能量<1mJ，避免粉尘燃烧风险，上仪集团为水泥厂设计的防爆型雷达液位计，在粉尘浓度1000g/m³环境中仍能正常工作。
超声波液位计：声波易激发粉尘形成"声云"，导致回波信号衰减，需定期清理探头表面积尘。
五、安装与维护：全生命周期成本差异
安装复杂度
雷达液位计：支持顶部、侧面、旁通管等多种安装方式，上仪集团FMG30系列采用快速连接法兰，单人10分钟即可完成安装。
超声波液位计：需预留500mm盲区(量程的1.7%)，且安装垂直度偏差需<±3°，否则将引入系统性误差。
维护周期
雷达液位计：无机械运动部件，维护周期长达5年，仅需每年用软布擦拭天线表面。
超声波液位计：探头每2年需更换防腐蚀涂层，且在潮湿环境中易滋生藻类，需每月清洗探头。
六、成本效益：初始投资与长期回报
设备成本
雷达液位计：高频型号(80GHz)价格是超声波的3-5倍。
超声波液位计：经济型产品占比超60%。
全生命周期成本
以10年使用周期计算，雷达液位计虽初始投资高，但维护成本仅占设备价值的5%，而超声波液位计因频繁更换探头，维护成本占比达30%。上仪集团在燕山石化的案例显示，雷达液位计的TCO(总拥有成本)比超声波低42%。
结论：技术选型的关键决策点
优先选择雷达液位计的场景：
介质温度>100℃或压力>10bar
存在蒸汽、泡沫或粉尘干扰
要求毫米级精度或量程>30米
需通过SIL2/SIL3功能安全认***
适用超声波液位计的场景：
常温常压水基溶液测量
预算严格受限的中小型储罐
测量精度要求≤±50mm的过程控制
上仪集团作为国内物位测量***域的***军企业，雷达液位计与超声波液位计均通过CE、ATEX、SIL等多项国际认***，可为用户提供从技术选型到安装调试的全生命周期服务。在实际应用中，建议结合介质特性、工况条件及预算约束，通过上仪集团提供的免费选型软件进行仿真分析，以实现***优技术方案匹配。
