Разница между ультразвуковым уровнемером и радарным уровнемером

We generally refer to sound waves with frequencies exceeding 20kHz as ultrasonic waves. Ultrasonic waves are a type of mechanical wave, which is a propagation process of mechanical vibration in elastic media. Their characteristics are high frequency, short wavelength, small diffraction phenomenon, and good directionality, which can become rays and propagate in a directional manner. Ultrasonic waves have very little attenuation in liquids and solids, therefore they have strong penetration ability, especially in opaque solids. Ultrasonic waves can penetrate a length of several tens of meters and have significant reflections when encountering impurities or interfaces. Ultrasonic wave level measurement utilizes this feature.
In ultrasonic testing technology, regardless of the type of ultrasonic instrument, it is necessary to convert electrical energy into ultrasonic waves and emit them, then receive them and convert them into electrical signals. The device that completes this function is called an ultrasonic transducer, also known as a probe. Place the ultrasonic transducer above the measured liquid and emit ultrasonic waves downwards. The ultrasonic waves pass through the air medium and are reflected back when encountering the water surface. They are then received by the transducer and converted into electrical signals. The electronic detection part detects this signal and converts it into a liquid level signal for display and output.

According to the principle of ultrasonic propagation in a medium, if the conditions such as pressure, temperature, density, and humidity of the medium are constant, the propagation speed of ultrasonic waves in that medium is constant. Therefore, when the time required for the ultrasonic wave to be reflected and received upon encountering the liquid surface is measured, the distance traveled by the ultrasonic wave can be converted to obtain the data of the liquid level.
Ultrasound has blind spots, and the distance between the reserved sensor installation position and the measured liquid must be calculated during installation.
The radar level gauge adopts a working mode of emission reflection reception. The antenna of the radar level gauge emits electromagnetic waves, which travel at the speed of light. These waves are reflected on the surface of the tested object and then received by the antenna. The time from emission to reception of electromagnetic waves is proportional to the distance to the liquid surface, and the relationship is as follows:
D=CT/2
In the formula, D – distance from radar level gauge to liquid level
C – Speed of light
T – Electromagnetic wave operating time

The radar level gauge records the time that the pulse wave has experienced, while the transmission speed of the electromagnetic wave is constant, so the distance from the liquid level to the radar antenna can be calculated, thereby determining the liquid level of the liquid level.
In practical application, there are two types of radar level gauges, namely frequency modulated continuous wave and pulse wave. The liquid level gauge using frequency modulation continuous wave technology has high power consumption and requires a four wire system, resulting in complex electronic circuits. The liquid level gauge using radar pulse wave technology has low power consumption, can be powered by a two wire 24V DC, is easy to achieve intrinsic safety, high accuracy, and a wider range of applications.
Ultrasound uses sound waves, while radar uses electromagnetic waves, which is the biggest difference. Moreover, the penetration ability and directionality of ultrasound are much stronger than electromagnetic waves, which is why ultrasound detection is now more popular.

Differences in main application scenarios:
Разница в принципах измерения между ультразвуком и радаром в основном приводит к различным сценариям их применения. Радар основан на диэлектрической проницаемости измеряемого вещества, в то время как ультразвук основан на плотности измеряемого вещества. Таким образом, измерительный эффект радара для материалов с низкой диэлектрической проницаемою должен быть скомпрометирован, и ультразвуковые волны обычно рекомендуются для твердых материалов. В то же время радар излучает электромагнитные волны без необходимости в среде распространения, в то время как ультразвуковые волны являются звуковыми волнами, механическими волнами, которые требуют среды распространения. Кроме того, метод излучения волн отличается для разных компонентов. Например, ультразвук излучается через вибрацию пьезоэлектрических материалов, поэтому его нельзя использовать в ситуациях с высоким давлением или отрицательным давлением. Как правило, он используется только в атмосферных контейнерах. И радар может использоваться в технологических резервуарах высокого давления. Угол излучения радара больше, чем у ультразвука, и не-Контакты радар не рекомендуется для небольших или тонких контейнеров. Как правило, рекомендуется использовать радар с управляемой волной. Наконец, есть вопрос точности. Конечно, точность радара определенно выше, чем у ультразвука, и высокоточный радар определенно используется на резервуарах для хранения вместо ультразвука. Что касается цены, ультразвук обычно ниже, чем радар. Конечно, некоторые ультразвуковые волны с большим диапазоном также очень дороги, например, диапазон 6-70 метров. В это время радар не может добраться до него, поэтому можно только выбрать ультразвук!

Для передачи звуковых волн требуется среда, поэтому они не могут распространяться в вакууме. Таким образом, ограничения ультразвука в практическом применении по-прежнему значительны, и по сравнению с радаром он имеет много недостатков. Во-первых, ультразвуковой уровнемер имеет предел температуры, обычно температура на зонде не может превышать 80 градусов, а скорость звуковых волн сильно зависит от температуры. Секондлы, ультразвуковые ровные метры значительно повлияны на давлением, обычно в пределах 0,3 МПа, потому что звуковые волны полагаются на вибрации, который нужно испустить, и звук производя компоненты будут повлияны на когда давление слишком высоко. В-третьих, когда в среде измерения большое количество тумана или пыли, невозможно будет хорошо измерить. Все эти ограничения ограничивают применение ультразвуковых уровнемеров. По сравнению с ним, радар представляет собой электромагнитную волну, на которую не влияет вакуум, и имеет широкий спектр применения для средних температур и давления. С появлением высокочастотного радара его диапазон применения стал более широким, поэтому радар является очень хорошим выбором для измерения уровня.

However, whether it is a radar or an ultrasonic level gauge, attention must be paid to the installation position and blind spots during the installation process. For example, when installing on the tank, do not install it at the feed inlet or near the ladder. The distance from the tank wall should be 300 to 500mm to prevent echo interference. When there is stirring and large liquid level fluctuations, it is also necessary to choose a suitable installation method. In short, there is nothing perfect.
1. Radar measurement range is much larger than ultrasound.
2. Radar has horn type, pole type, and cable type, which can be applied to more complex working conditions compared to ultrasound.
3. Ultrasonic accuracy is not as good as radar.
4. The relative price of radar is relatively high.
5.When using radar, the dielectric constant of the medium should be considered.
6. Ultrasonic cannot be used in vacuum, high steam content or foam on liquid surface.