[发明专利]连续波K波段雷达煤仓料位计

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤仓专用雷达，尤其涉及一种连续波K波段雷达煤仓料位计。 

背景技术

随着现代工业技术的发展和信号处理技术的广泛应用，对煤仓高度的准确测量，智能化、自动化管理提出了更高的要求，雷达产品的功能应用多样，包括：探测运动目标速度，辨别运动目标方向，并且尤其适用于探测静态目标或动态目标的距离信息，由本产品天线角度十分特殊——方位角和仰角角度一致，在探测时，可以更有效的避免能量衰减，特别适于做物位和液位探测。市场上的雷达料位计种类繁多，但是实际用在原煤仓这样特殊环境：湿度大，粉尘大、温差大，凝露多的情况下，许多雷达产品都不能适合这个中需求，为此，急需设计一款专门的雷达料位计解决这类问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种VS（Innosent VCO stereo）系列的K-波段带VCO的雷达煤仓料位计，应用于煤仓粉尘环境和水汽大环境的物位测量。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种连续波K波段雷达煤仓料位计，包括控制腔室、雷达本体、雷达传感器、雷达天线罩，设置在控制腔室的液晶显示器，控制腔室位于雷达本体顶端，其特征是，雷达本体内置有万向节，雷达天线罩位于雷达本体下端，雷达天线罩由雷达天线室，和波束引导器构成，中间由低损耗隔离器分割，雷达传感器设置在雷达天线罩内，所述控制腔室内置信号调理模块、信号处理显示、输入键盘、通讯模块和4-20mA电流环接口电路； 

所述信号调理模块包括模拟放大和滤波器电路、三角波扫频信号驱动电路、数字信号处理CPU；

所述雷达传感器设有电源引线、I通道Q通道引线和扫描信号输入引线，所述I通道Q通道引线与模拟放大和滤波器电路相连，所述扫描信号输入引线与三角波扫频信号驱动电路相连，模拟放大和滤波器电路、三角波扫频信号驱动电路分别与数字信号处理CPU电路相连，所述数字信号处理CPU与通讯模块和4-20mA电流环接口分别电路相连，通讯模块和4-20mA电流环接口并连后与PLC、DCS相连；

所述雷达传感器由信号源部分、混频输出部分和信号收发部分组成，信号源部分包括压控振荡器和供压源，混频输出部分包括I通道Q通道及混频器。

根据所述的连续波K波段雷达煤仓料位计，其特征是，所述雷达本体前后端通过万向节在±45度范围内旋转。 

根据所述的连续波K波段雷达煤仓料位计，其特征是，所述雷达天线罩为喇叭状。 

本发明的优点在于，雷达天线采用圆盘设计方式，能够±45度转向；对回波处理采用特殊算法，能够分层次分级别，消除回波和中间的遮挡物，雷达料位测距为150米高度，比一般雷达高出100米；雷达硬件采用最先进仿真设计，设计性能和软件仿真性能一致，达到本安电路要求。 

附图说明

图1为本发明的连接框图。 

图2为本发明的雷达本体结构图。 

图3为本发明的模拟放大和滤波器电路。 

图4为本发明的三角波扫频信号驱动电路。 

图5为本发明的数字信号处理CPU。 

图6为本发明的4-20mA电流环接口。 

图7为本发明的通讯模块。 

图8为本发明的雷达传感器具体工作原理图。

图9为本发明的高通滤波器频率响应图。

图10为本发明的软件处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明： 

本发明如图所示，一种连续波K波段雷达煤仓料位计，包括控制腔室1、雷达本体2、雷达传感器4、雷达天线罩5、设置在控制腔室的液晶显示器，控制腔室位于雷达本体顶端，其特征是，雷达本体2内置有万向节3，雷达天线罩5位于雷达本体2下端，雷达天线罩5由雷达天线室和波束引导器构成，中间由低损耗隔离器分割，雷达传感器4设置在雷达天线罩内，所述控制腔室1内置信号调理模块、信号处理显示、输入键盘、通讯模块和4-20mA电流环接口电路；

所述信号调理模块包括模拟放大和滤波器电路、三角波扫频信号驱动电路、数字信号处理CPU；

所述雷达传感器设有电源引线、I通道Q通道引线和扫描信号输入引线，所述I通道Q通道引线与模拟放大和滤波器电路相连，所述扫描信号输入引线与三角波扫频信号驱动电路相连，模拟放大和滤波器电路、三角波扫频信号驱动电路分别与数字信号处理CPU电路相连，所述数字信号处理CPU与通讯模块和4-20mA电流环接口分别电路相连，通讯模块和4-20mA电流环接口并连后与PLC、DCS相连；