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FMCW雷達物位計技術(shù)在物位測量領(lǐng)域的應(yīng)用
發(fā)布時間:2023-04-10 07:52:44

雷達技術(shù)應(yīng)用于儲罐或者容器內(nèi)的液位測量最早可追溯到20世紀70年代,經(jīng)過一段時間的技術(shù)積累與推廣宣傳,雷達物位計在80年代后得到了快速發(fā)展。它的出現(xiàn)克服了機械式液位計存在的諸多缺點,例如:難于維護,存在接觸介質(zhì)的測量部件,容易發(fā)生腐蝕,故障率高等。早期雷達物位計大都采用脈沖雷達技術(shù),測量系統(tǒng)通過天線以固定的帶寬周期性的發(fā)射某一固定頻率的微波脈沖,在被測物料表面產(chǎn)生反射后由雷達天線系統(tǒng)接收,微處理器對此信號進行處理,識別出回波,通過時間拓展的方法來進行時間的準確測量并紀錄。采用多次測量求平均值,進而計算出液位。限于當時的技術(shù),盡管采用拓展時間求平均值的方法,其最好精度也只能達到5~10mm。

隨著技術(shù)的進步,調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達技術(shù)開始應(yīng)用在物位測量領(lǐng)域,該技術(shù)使雷達物位計實現(xiàn)物位的連續(xù)測量。雷達系統(tǒng)發(fā)射一線性增加的高頻雷達信號,該信號被目標表面反射或散射并被系統(tǒng)接收,如此可測得發(fā)射與接收的時差。系統(tǒng)可比對出所接收到信號的頻率與此時發(fā)出信號的頻率的差值Δf,該頻率差與傳播距離成正比。頻率差Δf可通過快速傅里葉變換(FFT)轉(zhuǎn)換成頻譜,通過分析頻譜即可得到傳播距離,進而得到液位值。

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