雷达物位计应用中的介质介电常数 雷达物位计通过发射电磁波并测量反射回波来确定物位高度，其测量精度与被测介质的**介电常数(εr)**密切相关：**介电常数越大，反射信号越强，测量越稳定**;反之则需要特殊技术增强信号。
一、液体介质介电常数
1. 超低介电常数液体(εr<1.8)
**液氯**：1.5-1.6
**液态甲烷**：1.68
**液态氧/氮**：约1.4
**液态二氧化碳**：约1.6
**液氢**：约1.2
*应用特点*：需使用**导波雷达**或**高增益天线**，测量范围受限，反射率<5%
2. 低介电常数液体(1.8≤εr<4)
**汽油/石脑油**：1.9-2.2
**煤油/柴油**：2.1-3.0
**苯/甲苯**：2.3-2.4
**正己烷**：1.88
**四氯化碳**：2.24
**PTFE(特氟龙)液体**：约2.1
**航空燃油**：1.7
**液化石油气**：1.5-2.0
*应用特点*：推荐**导波雷达**或**高频雷达(24GHz/80GHz)**，反射率3-10%
3. 中等介电常数液体(4≤εr<20)
**丙酮**：20-21
**甲醇**：32.7
**乙醇**：24.3
**醋酸**：6.15
**乙腈**：37
**甘油**：42.5
**硝基苯**：34.8
**液氨**：15-25
**植物油/食用油**：2.5-4.0
**机油**：3-5
*应用特点*：可使用**普通雷达**，反射率10-30%
4. 高介电常数液体(εr≥20)
**水**：78.5(蒸馏水)
**盐水**：约80
**甲酸**：58.5
**浓硫酸**：约100
**DMF(N,N-二甲基甲酰胺)**：36.7
**乙二醇**：38.7
**糖蜜/糖浆**：30-40
**蓄电池酸液**：约50
*应用特点*：**任何类型雷达均可**，反射率>30%，测量稳定
二、固体介质介电常数
1. 低介电常数固体颗粒(εr<2.8)
**水泥**：1.8-1.9
**聚乙烯颗粒**：1.5-2.0
**聚丙烯颗粒**：1.5-1.8
**聚苯乙烯颗粒**：1.05-1.5
**PVC颗粒**：1.4-2.0
**ABS颗粒**：1.5-2.5
**面粉**：1.5-2.0
**食盐**：约2.1
*应用特点*：需**高频雷达(24GHz/80GHz)**或**导波雷达**，反射率<10%
2. 中等介电常数固体(2.8≤εr<10)
**干燥沙石**：2-3
**石灰石**：4-8
**花岗岩**：4-6
**石膏**：1.8-2.5
**大理石**：约8
**橡胶**：3.0-5.0
**木材**：2-8
**煤/焦炭**：2-5
*应用特点*：可使用**普通雷达**，但**高频雷达效果更佳**
3. 高介电常数固体(εr≥10)
**氧化铝陶瓷**：8.8-9.7
**湿沙**：15-20
**湿土壤**：20-40
**金属氧化物**：10-30
**碳灰/粉煤灰**：25-30
**矿石**：25-30
**碳化硅**：约40
*应用特点*：**任何类型雷达均可**，反射信号强
三、粉料介质介电常数
**粉煤灰**：1.8-2.5
**水泥粉**：1.8-2.1
**面粉**：2.5-3.0
**奶粉**：1.8-2.2
**洗衣粉/皂粉**：1.1-1.5
**石英粉**：3.7
**飞灰**：1.5-1.7
*应用特点*：推荐**80GHz高频雷达**或**导波雷达**，需注意防尘
四、气体介质介电常数
**空气/干燥气体**：1.0
**水蒸气**：约1.0
**惰性气体(氦/氖/氩)**：约1.0
*应用特点*：雷达波几乎**完全穿透**，不产生反射
五、介电常数对雷达选型的影响
介电常数范围介质类型推荐雷达类型测量难度
εr<1.8液氯、液化石油气、轻质烃导波雷达、高增益高频雷达 (80GHz)高，需特殊处理
1.8≤εr<4汽油、柴油、苯、塑料颗粒高频雷达 (24GHz)、导波雷达中，需注意安装角度
4≤εr<20醇类、酮类、酸类 (稀)标准雷达、低频雷达 (6GHz)低，测量稳定
εr≥20水、浓硫酸、盐溶液任意类型雷达很低，信号强
εr≈1气体、真空不适用 (无反射)不适用
六、实用选型建议
1. **低介电常数液体**(εr<4)： - 优先选择**导波雷达**(信号沿导波杆传播，增强反射) - 或选择**高增益天线**(如抛物面天线)的非接触式雷达 - 避免使用波束角过大的26GHz雷达
2. **中等介电常数液体**(4≤εr<20)： - 可使用**普通脉冲雷达**或**FMCW雷达** - 低粘度液体可选**非接触式雷达** - 高粘度或含泡沫液体推荐**低频雷达(6GHz)
** 3. **高介电常数液体**(εr≥20)：
**任意类型雷达均可**，测量效果优异
强腐蚀性介质需选择**PTFE涂层**或**不锈钢材质
** 4. **固体/粉料**：
颗粒料优先选**高频雷达(26GHz)**
粉料推荐**80GHz雷达**或**导波雷达**
大型料仓建议**喇叭口天线**增强信号
总结 雷达物位计测量精度与介质介电常数直接相关：
**εr≥1.4的介质**均可测量，**εr≥1.8时测量稳定**，**εr<1.8时需特殊技术**增强信号。选型时应根据介质εr值、工况条件(温度/压力)和测量要求综合考量，确保最佳测量效果。
*注：介电常数会随温度、浓度和测量频率变化，实际应用中建议通过现场测试确认准确值。*