[实用新型]雷达物位计系统有效

专利信息
申请号: 201320259847.2 申请日: 2013-05-14
公开(公告)号: CN203672448U 公开(公告)日: 2014-06-25
发明(设计)人: 米卡埃尔·克列曼 申请(专利权)人: 罗斯蒙特储罐雷达股份公司
主分类号: G01F23/284 分类号: G01F23/284
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 朱胜;陈炜
地址: 瑞典*** 国省代码: 瑞典;SE
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摘要:
搜索关键词: 雷达 物位计 系统
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及一种雷达物位计系统。 

背景技术

随着二十世纪七十年代和八十年代雷达物位计被开发为商品,调频连续波(FMCW)已成为高准确度应用的主要测量原理。FMCW测量包括向罐体发送在大约几GHz的频率范围内扫描的信号。例如,信号可以在24GHz-27GHz或者或9GHz-10.5GHz的范围内。所发送的信号被罐体中的内含物的表面(或通过任意其他阻抗转变)反射,并且延迟了一定时间的回波信号返回至该物位计。回波信号与所发送的信号混合以生成混合信号,该混合信号的频率等于在时间延迟期间发生的所发送的信号的频率变化。如果使用线性扫描,则也称为中频(IF)的该差频与距反射面的距离成比例。混合信号经常被称为IF信号。 

近来,改进了FMCW原理,并且现今,FMCW原理通常涉及不发送连续扫描信号、而是发送具有步进频率与几乎恒定的振幅的信号。当所发送的信号和所接收的信号被混合时,每个频率步阶将提供逐段恒定IF信号中的一个恒定段。 

然后,以如传统FMCW系统中一样类似的方式,使用IF信号的频率来确定距反射面的距离。典型值可以是以1000-1500步阶划分的30m距离处200-300个IF时段。 

应注意,也可对由连续频率扫描产生的连续IF信号进行采样以允许数字处理。 

虽然高度准确,但是传统FMCW系统(连续的以及步进的)相对功耗大,从而使得它们不太适合功率受限的应用。这样的应用的示例包括通过诸如4-20mA环路的双线接口供电的现场装置、以及由内部电源(例如,电池或太阳能电池)供电的无线装置。 

主要电力消耗装置是微波模块,其由于对频率准确度的要求,要求相 对高的功率以在每次扫描期间生成并发出微波能量。在各次扫描之间,可以使用合适的装置来储存电力,使得较低的平均电力可以用来在扫描持续期间对微波模块供电。然而,由于空间限制和内在安全(IS)要求,这样的电力储存容量是被严格限制的。因此,关键是限制微波模块的活动时段、即限制扫描的持续时间。此外,期望限制采样率,以便降低模拟信号处理和A/D转换的功耗。最后,从性能角度,具有宽带宽以使得提供更鲁棒的测量是有利的。 

在使用离散且相互不同的频率的时间序列作为发送信号的雷达物位计系统中,可以通过减少发送信号中的频率的数量来减小微波模块的活动时间。 

然而,减少保持的带宽上的频率的数量会导致IF信号失真,这又会引入可能被误认为表面回波的假回波。 

因此,通过减少发送信号中的频率的数量来降低雷达物位计系统的功耗会导致填充物位确定的可靠性降低。 

实用新型内容

鉴于以上,本实用新型的一般目的是通过使用离散且相互不同的频率的时间序列作为发送信号的雷达物位计系统来提供改进的填充物位确定,具体地提供在填充物位确定的功耗和可靠性之间的更有利的折衷。 

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