[发明专利]导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计

说明书

本发明公开了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。所述方法包括：在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，第二分频器与第一分频器的分频倍数相同。本发明通过在导波雷达液位计的射频信号发射部和射频信号接收部增设相同分频倍数的分频器，实现对已调制好的发送时钟和接收时钟进行分频处理，这样分频后的两时钟频差相应扩大，采样间隔相应扩大，采样点数不变，导波雷达液位计的测量量程相应扩大。

技术领域

本发明涉及导波雷达液位计技术领域，特别涉及一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。

背景技术

导波雷达液位计是利用时域反射技术(Time-Domain Reflectometry，简称“TDR”)原理进行测量，导波雷达液位计通过发射一窄脉冲信号，在相应的时间点接收反射回的窄脉冲信号，通过时间差计算出液位、物位的位置。其中，脉冲信号的传输速度接近于光速，直接信号进行采样，为了达到需要的物位精度，测量精度要达到皮秒数量级，如果用数字计数法和实时采样法等传统时间测量方式很难满足要求。

等效时间采样是指对于频率很高的周期性或准周期性被采样信号，可以用较慢的采样频率捕获被采样信号的样本值，然后按照一定的规律重新组合，得到与原信号相似的波形，从而实现利用较低的实时采样速率获取较高的等效采样速率。使用该方法，可以实现窄脉冲在时间轴上的精确放大。等效时间采样需要皮秒级步进采样精度，可采用双晶振偏差法，使用两个晶振产生的皮秒级时间差。

虽然采用等效时间采样法可以满足采用普通处理器对液位进行高精度测量，但是由于以下因素制约，大大限制了导波雷达液位计的测量量程：

双晶振偏差法需要两个完全相同的晶振，通过控制其中一个晶振的匹配电容来调整两个晶振的频差。单纯通过这种方法所调出的晶振频差范围要想满足达到几百米的测量量程，需要将两晶振的频差稳定控制在非常小的范围，技术难度很大，物理上实现困难。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法，所述方法包括：

在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；

在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，所述第二分频器与所述第一分频器的分频倍数相同。

在本发明实施例上述的导波雷达液位计可延长测量距离的方法中，所述发送时钟包括：第一晶振和与第一晶振连接的第一负载电容，所述接收时钟包括：第二晶振、与第二晶振连接的第二负载电容、以及与第二晶振连接的变容二极管；

在对导波雷达液位计进行分频处理之前，所述方法还包括：

通过调节变容二极管的电容值，使得第一晶振和第二晶振之间的频差调整到预设频差，实现发送时钟和接收时钟的调制。

在本发明实施例上述的导波雷达液位计可延长测量距离的方法中，所述导波雷达液位计包括：计算单元、测量探头、以及用于将计算单元与测量探头连接的同轴电缆，所述测量探头包括：射频信号发射部和射频信号接收部；

所述方法还包括：

将预先测量好的同轴电缆的长度信息输入计算单元中，并计算回波信号在同轴电缆中的回波时长；

通过计算单元，对其接收到的回波信号中同轴电缆所占回波时长进行去除，以降低存储信息量。