Phân tích nguyên tắc và tính toán độ chính xác của máy đo mức chất lỏng radar

Anten của cảm biến radar phát ra tín hiệu sóng điện từ ở dạng chùm tia . Các sóng phát ra được phản xạ trên bề mặt của vật liệu được đo và các tín hiệu echo phản xạ vẫn được nhận bởi ăng -ten. Mỗi điểm trong các chùm truyền và phản xạ được thu thập bằng cách lấy mẫu siêu âm. Sau khi tín hiệu được xử lý bởi bộ xử lý thông minh, khoảng cách giữa môi trường và đầu dò được lấy và gửi đến màn hình thiết bị đầu cuối để hiển thị, báo động và hoạt động. Trong khoảng thời gian truyền, hệ thống ăng -ten được sử dụng làm thiết bị nhận. Thiết bị phân tích và xử lý tín hiệu tiếng vang có thời gian chạy chưa đến một tỷ giây, và phân tích và xử lý tiếng vang trong một thời gian rất ngắn.

Cảm biến radar sử dụng công nghệ điều chỉnh khoảng thời gian đặc biệt để khuếch đại và xác định vị trí tín hiệu echo mỗi giây, sau đó phân tích và xử lý chúng. Do đó, cảm biến radar có thể phân tích và xử lý các tín hiệu echo được khuếch đại này một cách chính xác và tỉ mỉ trong vòng 0,1, mà không dành nhiều thời gian để phân tích tần số.

Sức mạnh của tín hiệu phản xạ phụ thuộc rất nhiều vào hằng số điện môi của chất lỏng. Nước (= 80) dễ đo hơn nhiều so với hydrocarbon (ε <25). Các cảm biến có thể được điều chỉnh để đo, tuy nhiên.

Hai nguyên tắc hoạt động được sử dụng: thời gian bay (TOF) và sóng liên tục được điều chế tần số (FMCW). Các công cụ hiện đại đã vượt qua những thiếu sót đã từng làm khổ công nghệ FMCW. Chọn thiết bị trên cơ sở độ chính xác, góc chùm và đường kính ăng -ten của nó thay vì trên loại tín hiệu radar.

Độ chính xác tuyệt đối của máy dò radar được cải thiện với tần số tín hiệu cao hơn thường là 6, 26 hoặc 80 GHz. Độ chính xác thường là
6-10 mm ở 6 GHz và <1 mm ở 80 GHz. Nhưng độ chính xác của dịch vụ cũng bị ảnh hưởng bởi bản chất của bề mặt chất lỏng trong bể. Góc chùm giảm giảm với tần số tăng. Nếu bề mặt của chất lỏng bị xáo trộn hoặc lượn sóng, góc rộng hơn có thể làm tốt hơn việc làm mịn tín hiệu. Điều này có phần tương tự như một camera lấy nét tự động có thể được đặt để tập trung vào một điểm chặt chẽ hoặc trung bình của cảnh rộng hơn; Vị trí sẽ được tập trung chính xác trong khi một chủ đề khác trong ảnh bị mờ. Tuy nhiên, các thuật toán trong các thiết bị điện tử hiện đại có thể giảm thiểu hiệu ứng này và cho phép sử dụng tín hiệu tần số cao ngay cả với các bề mặt rất hỗn loạn.

Góc chùm là một cân nhắc quan trọng khi quyết định vị trí của máy phát trên đầu bể. Bạn muốn chùm tia tránh đánh vào tường bể vì điều đó sẽ phá vỡ tín hiệu phản xạ và giảm cường độ và độ mạnh của phép đo. Cảm biến radar được trang bị ăng -ten; Đường kính và hình dạng của ăng -ten, ngoài tần số tín hiệu, xác định góc chùm. Nhiều đơn vị radar có thể được lập trình để [vạch ra "các tín hiệu được phản ánh từ bên trong trong bể, bao gồm cả bức tường, nhưng vẫn tốt hơn là giữ chúng ra khỏi chùm tia ra khỏi chùm tia