在工业自动化现场，液位测量虽然看似基础，却直接影响着过程控制的稳定性和生产安全。
近年来，越来越多工程师在项目选型时，开始从超声波液位计转向雷达液位计。这背后的原因，其实在大量工程实践和研究中已经得到了验证（Miller, 2020）。
一、它们是怎么“看见”液位的？
雷达液位计
雷达液位计通过发射微波或毫米波电磁信号，信号在空气中传播，遇到物料表面后反射回来。仪表根据发射与接收之间的时间差，计算出液位高度。
目前主流工业雷达液位计的信号频率集中在 6 GHz 至 80 GHz。研究表明，电磁波在气相中几乎不受温度和湿度影响，能够有效穿透蒸汽、雾气和粉尘，高频雷达在分辨率和抗干扰能力方面表现更优，尤其适用于复杂工业环境。厂商报告和学术研究均指出，在蒸汽云、粉尘密闭仓以及带搅拌的容器中，雷达回波的稳定性明显优于超声波。
超声波液位计
超声波液位计通过发射声波（通常在 20–200 kHz 范围内），声波到达物料表面后反射返回，通过时间差计算液位。
这种原理结构简单、成本较低，但声波传播速度容易受到环境因素影响，这是其应用受限的主要原因之一（Smith & Johnson, 2021）。
二、工况适应性，往往决定成败
在实际工业现场，温度波动、压力变化、粉尘、蒸汽和泡沫几乎是常态，而非例外。
雷达液位计
大量对比测试表明，雷达液位计为复杂工况而生，在以下条件下依然能保持稳定测量性能：
相关实验和现场数据表明，雷达液位计几乎不受介质物性、压力和环境变化影响，是化工、采矿等行业中可靠性较高的液位测量方案之一（Zhou et al., 2022）。
超声波液位计
相比之下，超声波液位计对环境条件要求较高：
- 温度和压力变化会改变声速，引入测量误差
- 蒸汽、泡沫会衰减声波能量
- 粉尘和湍流会影响回波稳定性
研究指出，在复杂环境中，超声波液位计的测量重复性和稳定性明显下降（Smith & Johnson, 2021）。
三、精度和量程，差距不止一点点
雷达液位计：高精度与长距离并存
现代雷达液位计的测量精度可达到 ±1 mm，部分高频型号甚至更高。同时，其测量距离可超过 80 米，非常适合大型储罐和高料仓应用（Miller, 2020）。
超声波液位计：满足基础测量需求
超声波液位计的测量范围通常在 15 米以内，在工况稳定、结构简单、常压、非密闭的场合，仍然能够满足日常生产需求。但在存在粉尘或强烈扰动的条件下，其测量性能会明显下降。
四、不看价格，看长期维护成本
超声波液位计：初期投入更友好
由于结构简单、制造成本低，超声波液位计在初期采购阶段具有明显价格优势，安装和调试也较为方便。
然而，多项工程应用分析指出，在工况变化时，其维护频率和误测风险可能增加，长期运行成本并不一定更低（Miller, 2020）。
雷达液位计：长期运行更具经济性
因为国产技术研发力度家督，雷达液位计的成本已经全面降低，但其高稳定性和低维护需求，使其在长期运行中表现出更低的综合成本。这一观点在多项行业应用综述中得到了验证。
比如现在已有国产品牌某些高性能雷达液位计可实现蓝牙连接微信小程序，实现现场无线调试与监控，便利现场操作；通过云数据网络，还可实现厂家远程调试与远程监控。搭载自主研发的回波学习智能自适应算法，能自我学习虚假回波识别、多层回波分离、目标动态追踪等功能，自动适应现场工况变化，在复杂工况下依然能保持高质、精确测量，确保工作长期稳定、可靠。操作简便且免维护。
五、典型工业应用场景对比
雷达液位计广泛应用于：
超声波液位计更常用于水处理系统，或常压非密闭储罐等相对洁净的应用场合。
六、结语：选型的本质，是理解现场
综合大量研究和工业实践可以看出，雷达液位计与超声波液位计并不存在绝对优劣之分。
关键在于：
- 是否适应于现场环境
- 是否明确精度与可靠性需求
- 是否从全生命周期成本进行评估
在复杂或关键工艺点，雷达液位计更值得信赖；
而在条件简单、预算有限的应用中，超声波液位计依然是高性价比方案。
参考文献
- Chen, Z., Liu, H., & Zhang, W. (2021). Advances in radar-based industrial level measurement: A review of technologies and applications. Journal of Process Control, 52, 120–133.
- Miller, A. (2020). Level measurement technologies: Radar vs. ultrasonic. Industrial Automation Journal, 35(6), 18–24.
- Smith, D., & Johnson, M. (2021). Environmental impacts on ultrasonic level measurement: Challenges and solutions. Journal of Automation and Instrumentation, 11(3), 45–55.
- Zhou, X., Wang, Y., & Tang, L. (2022). Comparative performance analysis of radar and ultrasonic level meters in industrial environments. Measurement Science and Technology, 15(2), 112–125.
