الميكروويف الانبعاثات : دقة عرض نبضات الطاقة

رادار قياس مستوى يرسل نبضات الميكروويف عالية التردد ( عادة 24 غيغاهرتز ، 60 غيغاهرتز أو 120 غيغاهرتز ) إلى السطح من قياس المتوسط من خلال هوائي ( مثل القرن هوائي أو هوائي مكافئ ) . مع نبض الرادار على سبيل المثال ، عرض النبضة المنبعثة من الموجات الدقيقة هي ضيقة جدا ( النانوسيكند ) لضمان تركيز الطاقة ومستقرة نشر المسار . التردد التضمين موجة مستمرة ( FMCW ) الرادار تنبعث منها موجة مستمرة مع الوقت متفاوتة التردد الخطي . على سبيل المثال ، نوع معين من رادار FMCW يأخذ 24 غيغاهرتز التردد الأساسي و 2 غيغاهرتز تعديل عرض النطاق الترددي ، فإنه يأخذ فقط 7 مللي ثانية لإكمال المسح الخطي ، وتشكيل علاقة طردية بين فرق التوقيت و مستوى الجسم بالجو .

إشارة الإرسال : الزمانية والمكانية عبر سرعة الضوء

الميكروويف يسافر بالقرب من سرعة الضوء ( حوالي 3 × 10 ⁸ م / ث ) في الهواء ، و جزء من إشارة الطاقة ينعكس عندما واجه سطح عازل ثابت العزل الكهربائي يختلف عن الهواء . أعلى ثابت العزل الكهربائي ، أقوى إشارة انعكاس - على سبيل المثال ، انعكاس كثافة الماء ( ε ∶ 80 ) هو أعلى بكثير من الغبار ( ε ∶ 1.5-3 ) . هذه الخاصية تمكن رادار لقياس مستوى اختراق البخار ، رغوة أو الغبار مباشرة التقاط صدى على سطح المتوسط .

صدى المتلقي : دقة التقاط إشارة ضعيفة

بعد انعكاس إشارة وردت من نفس الهوائي ، كثافة إشارة معززة من خلال مكبر للصوت الضوضاء منخفضة جدا ، ثم الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية يتم تحويلها من قبل شركة تطوير العقبة ( عالية السرعة ADC ) . مع نبض الرادار على سبيل المثال ، نظام الاستقبال يحتاج إلى تحديد صدى في النانوسيكند نافذة الوقت لتجنب الضوضاء التدخل . و رادار FMCW يحول الوقت إشارة إلى الطيف الترددي من خلال تحويل فورييه السريع ( FFT ) و مقتطفات من الطاقة العالية ، حاد الطيف قمم فعالة أصداء .

توقيت الحساب : التحول من فرق التوقيت إلى مستوى الارتفاع

النظام يحسب المسافة ( د ) من الهوائي إلى سطح عازل من خلال الجمع بين سرعة الضوء ( ج ) عن طريق قياس فرق التوقيت ( دلتا ر ) أو فرق التردد ( دلتا و ) بين إرسال واستقبال الإشارات . الصيغة هي :

نبض الرادار : د = 2C ⋅ Δ ر

رادار FMCW : د = 2kc ⋅ δ و

( ك المنحدر FM )

ارتفاع المستوى النهائي ( ل ) يتم الحصول عليها عن طريق طرح قياس المسافة ( د ) من مسافة محددة سلفا من خزان فارغ ( هـ ) :

L = E-D

على سبيل المثال ، في خزان قياس مستوى السائل ، إذا كانت المسافة من خزان فارغ هو 5 أمتار ، قياس المسافة 2 متر ، ثم ارتفاع مستوى السائل هو 3 أمتار .

المضادة للتشويش و التحسين : ضمان الدقة في ظروف العمل المعقدة

من أجل التعامل مع أصداء كاذبة من الغبار أو البخار أو التحريك ، رادار حديثة المستوى متر يستخدم خوارزميات ذكية ( مثل ديناميكية التكيف عتبة متعددة صدى تصفية ) والأجهزة الأمثل ( مثل ارتفاع كسب الهوائي ، وانخفاض الضوضاء المتلقي ) . على سبيل المثال ، رادار ذكي متر مستوى يمكن تحديد وتصفية الاضطرابات صدى مثل النمام ، خزان الجدار ، وما إلى ذلك لضمان دقة القياس ± 2 ملم ، أعمى المنطقة فقط 50 ملم .

سلسلة زمنية كاملة من الموجات الدقيقة المرسلة إلى صدى الاستقبال يجعل الرادار مستوى متر تظهر مزايا عالية الدقة ، وعدم الاتصال ، ومقاومة البيئة القاسية في المواد الكيميائية خزان الاسمنت بن ، خزان التخمير الغذائية ، وما إلى ذلك ، وتصبح المعدات الأساسية الصناعية مستوى القياس .