什么是介电常数？介电常数对雷达液位计测量的影响

介电常数的定义

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，介质中的电场减小与原外加电场(真空中)的比值即为相对介电常数，又称诱电率，与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中，电场的强度会在电介质内有可观的下降。

相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后，用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用以下公式计算

εr=Cx/C0

在标准大气压下，不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053.因此，用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时，也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006)。对于时变电磁场，物质的介电常数和频率相关，通常称为介电系数。

简单来说介电常数对电磁波的影响是：介电常数大的介质对电磁波的反射能力越强，介电常数小的介质对电磁波反射能力就越弱。

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介电常数对雷达液位计测量的影响

并不是所有的雷达液位计都需要设置介电常数参数。部分非接触式和导波雷达只有灵敏度选项。需要介电常数的多为检测界面及双杆的雷达液位计，介电常数对雷达电磁波的影响体现在两个方面，一是影响介质表面对电磁波的吸收（反射）率，二是电磁波在穿过介质时波长（频率）会发生改变。

表面看起来，雷达液位计发射→反射→接收的工作过程来看，确实不需要介电常数。根据需要调整灵敏度，就可以达到从各种回波中检出需要的回波完成测量。 但在一些情况下，排除不需要的回波，检出需要的回波，需要大大增加液位计的运算量，增加一个介电常数参数，更容易获得准确的液位数值。

例如：当液面有泡沫会把泡沫表面识别为液面；一些液面表层会析出一些其它介质（如泥浆表面的清水），因为很薄，液位计会把下面的介质表面作为液面。某些介质中，液位计会把罐底回波作为液面信号。另外：双杆或同轴探杆的导波雷达，液位计需要区别两个电极间的相互作用是发生在液面以上或介质中。  这些情况下，增加一个介电常数可以大大减少运算量，有时还是必须的。

所以根据型号、用途、结构的不同，部分雷达液位计会要求介电常数，而另一些则要求设置灵敏度。雷达液位计不是根据被测介质的介电常数来测量的。应该说，雷达液位计是根据计算雷达波到物体表面所用的时间来测量的。被测介质的介电常数只是决定雷达波反射率的条件之一。

雷达波是一种电磁波，电磁波的反射率受下面条件影响：“衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比，与介电常数(ε)的平方根成反比。” 也就是说目标物体的介电常数越大，衰减率越小，衰减率小了反射率就大。所以介电常数大--反射率强--信号强度高。 反之介电常数小的介质衰减率大、反射率小、信号强度弱，所以在雷达液位计设定的时候如果能给定介电常数对于测量有益。

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