导波雷达液位计系统中控制及信息处理模块的主要功能
时间:2019-05-28 阅读:531
导波雷达液位计采用微波技术来检测料位的高科技产品,该仪表充分利用了微波具有很好穿透性、对恶劣环境及被测物料适应性强等特点,采用世界上*的大规模集成电路,将雷达原理、数字信号处理技术和快速傅里叶变换(FFT)技术。采用连续式乍动测量,能测量液体、固体(块状、粉状)料位,具有测距远、精度高等特点。
导波雷达液位计工作原理:
导波雷达液位计发出的高频微波脉冲沿着探测组件传播,遇到被测介质,由于介电常数突变,引起反射,一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。从而计算出探测组件顶部被测介质表面的距离,被测容器总高度是已知数,进一步可得出介质的物位高度。
导波雷达液位计的硬件组成:
导波雷达液位计采用模块化设计思想,由电路部分和机械部分组成,其中电路部分分为3个模块,分别为控制和信息处理模块、信号调制模块、收发器电路模块,机械部分由同轴电缆和同轴波导杆组成。
电路电平表,控制和信息处理模块可分为CPU电路和外围电路;信号调制模块可分为传输和反射采样信号调制电路和信号调制电路;收发器电路模块可分为提取电路接收电路和反射信号。
在导波雷达液位计系统中,控制及信息处理模块的主要功能为:
1、产生系统所需要的时钟信号PWMO、控制信号PWM1及基准信号PWM2。其中,PWMO是频率为460KHz的方波信号,PWM1是频率为10Hz,占空比为30%的信号,PWM2是频率为10Hz,占空比为35%的信号。
2、将接收到的反射信号与基准信号进行对比,得到电磁脉冲信号在导波杆上的传播时间,经过处理计算后得到实时的液位值。
3、接收键盘输入的信息,完成系统测量参数的调整或是功能菜单的转换。
4、控制LCD实时的显示信息。
5、完成与上位机的通信功能。
信号调制模块的主要功能为:
1、在PWM1信号的控制下,对PWMO信号进行调制,产生频率为460KHz的尖脉冲信号作为发射信号,同时产生一个频率略低于460KHz的信号作为采样信号。
2、对捕获到的反射信号进行调制,将其转换为CPU可以识别的边沿信号。
收发电路模块的主要功能为:
1、发送信号被发送到同轴电缆,并且采样信号的影响在同轴电缆上进行信号等效采样。
2、从等效采样信号中提取反射信号并发送到信号调制模块。液位计的机械部分由同轴电缆和同轴波导棒探头组成。波导棒探头安装在液体容器罐口内,垂直插入被测液体,探头端部到罐底,当传输信号传到表面时,反射信号,反射信号沿着波导杆探头和同轴电缆和反向传输,收发器电路模块液位计采集。