慧博新锐发布常见物质介电常数

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。*