[发明专利]雷达物位计

说明书

技术领域

雷达物位计天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于其发射脉冲与接收脉冲的时间间隔非常小，一般都采用时间拓展技术，并采用多次测量求平均的方法获得最终结果；所以这种测量技术决定了其精度较高，误差一般为5～10mm。 

其频率为300MHz～3000GHz。

6.8G雷达物位计已在工业控制领域使用多年，产品技术已经相当成熟。即使在工况比较复杂的情况下，存在虚假回波。也可以用最新的微处理技术和调试软件准确的分析出物位的回波，对虚假回波进行处理。DCRD1000B系列增强型6.8G雷达物位计适用于对液体、固体，浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。采用微波脉冲的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。

国内生产雷达物位计的厂商众多，6.8G低频雷达物位计已经 在市场上销售 

和使用多年，产品技术方面已经相当成熟。 但大多数的低频雷达物位计都应用于测量液体料位或者介电常数较高的浆料。在测量固体料位时都会选择26G的高频雷达来进行料位的监测。但是由于26G的雷达物位计价格比较成本比较昂贵，在测量量程较小的固体料位时大多数的客户还是首选6.8G的低频雷达物位计。低频雷达物位计由于其波长较长，发射的频率低，能量不集中。遇到固体料位不平整，或者介电常数低等问题后，就会在测量过程中检测不到回波信号。或者信号弱或者量程达不到要求等问题。

现在每年全国约有200万雷达物位计的需求。其中低频雷达物位计将占到约150万台左右。在线运行的雷达物位计约有1000万台左右。这些设备在工业控制领域发挥着非常重要的作用。在很多工况上很多客户反映6.8G低频雷达物位计测量固体料位时，问题很多。有的测量量程达不到要求，有的检测不到回波信号，基本上都无法正常使用。（例如测煤块，石灰石，粉煤灰，水泥粉末等）更本就检测不到回波信号。针对上述的这些问题我们进行了大量技术攻关和试验。我们发现雷达物位计每秒钟发送的雷达波的能量很高，当遇到被测介质表面时有很小一部分能量被反射或折射回来，由于固体料位表面凹凸不平，所以反射回来的电磁波能量很低，通过传感器和线路衰减后不足以使信号处理器工作。所以一直显示检测不到回波信号，无法测距。试验发现当我们将接收到的这一小部分回波信号通过100K的电阻再次输入放大电路中时，发现回波信号已从原来的0DB上升到了15DB。信号幅度一次性提高了15DB。测量距离增加了10米。测量液体的信号强度增加了20DB。

DCRD1000B系列雷达物位计就是应用了以上的更改方式，对主板的回波信号进行了优化，增加回波信号反馈电路，将反馈回来的信号再次输入到回波信号的放大级电路，使回波的信号至少增强15B以上。有效的改善了旧版6.8G智能雷达物位计测量固体料位时，由于介电常数低或料位不平整，检测不到回波信号或回波信号很弱，虚假回波大等问题。大幅提高了6.8G雷达物位计测量固体料位时的应用性能。

发明内容

DCRD1000B系列6.8G增强型雷达物位计其工作频率为6.8GHZ。技术参数如下 

DCRD1000B系列增强型6.8G雷达物位计，是在原有6.8G雷达物位计的基础上通过对天线接收到的回波信号进行优化，增加了回波信号反馈电路，使其原有接收到的微弱的回波信号得到增强。经过大量的试验和批量生产验证，信号强度至少提高15DB以上。通过对电路的更改，提高了测量固体料位的可靠性和稳定性，同时也增加了测量的量程。测量固体料位的量程由原来的10米增加到了20米左右。

附图说明：

图1为本发明6.8G增强型雷达物位计更改后的PCB板焊接示意图

图2本发明6.8G增强型雷达物位计更改后的原理意图

具体实施方式：

具体更改的方式如下：详见图1

在主板的回波信号电路中，从J1位置6PIN座的第二脚（主板回波信号接收端）

引出一条信号线连接R100（100K）Ω1206封装的表贴电阻）将电阻的另一端与

U11（OP296）的6脚相连。此方法是将接收到的微弱的脉冲信号通过电阻负反馈的方式输入到U11（OP296）的6脚，通过运算放大器放大，再输入到处理器中进行信号处理。有效得提高回波信号强度15DB以上。