[发明专利]一种基于导波雷达液位计测量液体界位的方法

权利要求书

1.一种基于导波雷达液位计测量液体界位的方法，应用环境为雷达液位计的电磁脉冲沿导波杆传播，当遇到被测介质表面时，部分脉冲能量被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，其中：

根据过采样设置频率对导波雷达液位计回波信号进行采样，得到原始回波信号；

对原始回波信号进行预处理，根据预处理后的回波信号，寻找若干个有效的波峰段信息；

选取检测范围内传输时间最短波峰段，并选取其峰值对应的坐标位置T₁，根据T₁换算导波杆到上层介质液面的距离D₁；

如果在T₁到最大范围T_max内找到峰值最大的波峰段信息作为导波杆顶端到分离液面的反射回波，选取其峰值对应的坐标位置T₂，计算导波杆顶端到分离液面的距离D₂；否则，认为无法检测到导波杆到上层介质液面的距离和导波杆顶端到分离液面的距离；

所述导波杆到上层介质液面的距离D₁为：

D₁＝c_A·T₁/2

其中，c_A代表电磁波在上层覆盖空气中的传输速度，c_A可表示为：

c₀代表真空中的电磁波速度，ε_A和μ_A分别代表上层介质上方空气的相对介电常数和相对磁导率；

所述最大范围T_max为：

其中，ε₁和μ₁分别代表上层介质的相对介电常数和相对磁导率；(D_B-D₁)代表分离层可测的极限位置情况下，电磁波在上层介质中的传输距离；c₀代表真空中的电磁波速度；D_B代表导波杆长度；D₁代表导波杆到上层介质液面的距离；

所述导波杆顶端到分离液面的距离D₂为：

其中，ε₁和μ₁分别代表上层介质的相对介电常数和相对磁导率，(T₂-T₁)代表电磁波在上层介质中传输的时间，D₁代表导波杆到上层介质液面的距离，c₀代表真空中的电磁波速度；

所述上层介质与下层介质均为液体且分离；

所述上层介质的相对介电常数ε₁＜10；

所述上层介质的相对介电常数ε₁与下层介质的介电常数ε₂满足ε₂-ε₁＞10；

所述有效的波峰段包含以下连续的数据集合：

{d(n),...,d(n+m),...,d(n+m+p)}；

满足条件：

其中，n,m,p分别代表波峰段中第n,m,p个坐标位置点，d(n+m)代表波峰段中的峰值，X_abs和X_rel分别代表坐标位置点对应回波电压幅度的绝对阈值和相对阈值，M和P分别代表波峰段持续上升部分阈值和持续下降部分阈值。

2.根据权利要求1所述的基于导波雷达液位计测量液体界位的方法，其特征在于：所述预处理过程包括对原始回波信号进行平滑滤波，消除毛刺。