雷達液位計利用電磁波經天線向被探測容器的液面發射，當電磁波碰到液面后反射回來，儀表檢測出發射波及回波的時差，從而計算出液面的高度。被測介質導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。
雷達液位計主要由發射和接收裝置、信號處理器、天線、操作面板、顯示等幾部分組成。發射—反射—接收是雷達液位計工作的基本原理，分為時差式和頻差式。時差式是發射頻率固定不變，通過測量發射波和反射波的運行時間，并經過智能化信號處理器，測出被測液位的高度。這類雷達液位計的運行時間與液位距離的關系如式（1）所示：t=2d/C（1）。
式中t為探頭從發射電磁波至接收到反射電磁波的時間；d為被測介質液位和探頭之間的距離；C為電磁波傳播速度，C=300000km/s。
頻差式的發射頻率不是一個固定頻率，而是等幅可調頻率。雷達液位計向液體表面發射具有連續變化頻率的微波信號，當信號向下抵達液體表面并返回天線時，它將與此時正在發射的信號混合；當回波信號向下抵達液體表面并重新返回時，發射的信號已經輕微改變；當把發射信號與接收信號混合時，產生一種與液體表面距離成比例的低頻信號，并由此計算出準確度極高的測量值。
由于雷達液位計是利用非接觸雷達測量方法，無可動零件進入球罐的內部環境且不與介質接觸，因此雷達液位計幾乎免維護、無掛料、壽命長，且安裝簡單、標定簡單，也不易受到液面波動變化等影響，特別適用于大型立罐和球罐的測量，故而在此次標準化設計中將雷達液位計作為液位監視儀表。
雷達液位計的缺點是儲罐內液體介電常數低，雷達反射波減弱，或者儲罐內液體可能產生嚴重擾動的場合會導致測量的效果受到較大影響。為了減小這些因素對于雷達液位計測量效果的干擾，可以在儲罐內設置導波管，將雷達天線安裝在導波管內，以最大限度地保證雷達液位計的測量精度。為了避免假反射的出現，可以配套反射板處理過強的虛假反射信號，以提高測量效果，可按照標準的導波管外形尺寸，設計在導波管上自由拆裝的反射板，避免影響設備的正常運行以及維護。
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