Импульсныйрадар
Импульсныйрадаризлучаеткороткиесерииимпульсоввнаправленииповерхностижидкости。Быстродействующаясхемаизмеряетвремяприходаимпульса,отраженногоотповерхностижидкости。Сложныефильтрыобработкисигналовотсеиваютпаразитныеэх,осигналыифоновыешумы。Затемсучетомвысотырезервуараиположенияуровнемера,вычисляетсяточноезначениеуровня。Схемноерешениеуровнемерапредельноэнергоэкономично,благодарячемунетнеобходимостивдежурномцикле,вотличиеотдругихподобныхрадарныхуровнемеров。Этопозволяетизмерятьуровни,изменяющиесясвысокойскоростью,вплотьдо4,5 /ммин。
Издвухобщепринятыхсегоднярадарныхтехнологийкомпания磁放大器применяетимпульсно——пакетныйподход,анетехнологиюнепрерывногоизлучениясчастотноймодуляцией(FMCW)。Импульсно——пакетныйрадарработаетвинтервалевремениинетребуетсложнойидорогостоящейобработки,необходимойдлятехнологииFMCW。
Посколькуэх,осигналыдискретныиразделеныповремени,импульсно——пакетныйрадарболееэффективенвсортировкевнешнихэх,осигналовивыделенииодногосигнала,сгенерированногоистиннымуровнем。Импульсно——пакетныйрадартакжеобладаетпревосходнымиусредняющимихарактеристиками,необходимымивтехслучаях,когдаэх,осигналослабляетсятремяфакторами,описываемыминиже。
Вотличиеоттрадиционныхимпульсныхустройств,которыепередаютэнергиюширокогоспектраводномузкоминтервале(малаядлительностьфронта),импульсно——пакетныйрадаризлучаеткороткиепакетыэнергии6ГГцили26ГГциизмеряетвремяпрохождениясигнала,отраженногоотповерхностижидкости。Расстояние измеряется по уравнению
Расстояние= C×времяпрохождениясигналаа/ 2 (C =скоростьсвета)
изатемзначениеуровнярассчитываетсясиспользованиемкоэффициентоввысотырезервуараисмещениядатчика。Точнаяопорнаяточкадлярасчетарасстоянияиуровня——этоопорнаяточкадатчикаотносительнонизарезьбы不擴散核武器條約》,верхарезьбыBSPилинаружнойповерхностифланца。
Три фактора ослабления сигнала
Применениерадаровзависитоттрехосновныхфакторов:
диэлектрическаяпроницаемостьтехнологическойсреды;
расстояние или диапазон измерений;и
рядпомех,которыеослабляютилиискажаютэх,осигнал。
Средаснизкойдиэлектрическойпроницаемостьюможетослаблятьэх,осигналисужатьдиапазонизмерений。Импульсно——пакетныйрадаробеспечиваетточноеизмерениедажевслучаесредснизкойдиэлектрическойпроницаемостью;приэтомвслучаесредскрайненизкойдиэлектрическойпроницаемостью,такихкакжидкийгаз,топливаирастворители,онявляетсялучшимвыборомсредирадарныхтехнологий。
Расстояниеилидиапазонизмеренийимпульсно——пакетногорадаразависитоттипавыбраннойантенны,диэлектрическойпостояннойсредыиналичияпомех。Помехи,вызванныетурбулентностью,вспениванием,ложнымицелями(внутренниеэлементырезервуара,обусловливающиеложныеэх,осигналы)的,многократныеотражения(открыширезервуара)иливысокаяскоростьизмененияуровнямогутослаблять,рассеиватьилиусиливатьэх,осигналы。Крайневысокиеинизкиеуровнижидкостимогуттакжепредставлятьпроблему。
Обработкасигналов
Обработкасигналовявляетсяважнойфункциейрадара,посколькуондемонстрируетинтерференционныеэффекты,аналогичныеэффектам,влияющимнасвет。Фактически,именнокачествообработкисигналовотличаетсовременныепередовыерадарныедатчикиотдругихприборов。
Импульсно——пакетныйрадарвыделяетистинныйуровеньизложныхцелейидругихфоновыхпомехпосредствомусовершенствованныхфункцийобработкисигналов。Цепиимпульсно——пакетногорадарачрезвычайноэнергоэффективны——циклическийграфикнагрузкинетребуетсядлявыполненияэффективныхизмерений。Поэтойпричинеимпульсно——пакетныйрадарможеттакжеотслеживатьуровеньпривысокойскоростиегоизменения,чтоневозможноспомощьюдругихрадарныхдатчиковспитаниемотконтура。Хотяимпульсно——пакетныйрадаримеетэффективныйалгоритмраспознаванияложныхцелейисбросаобъектовнаблюдения,минимизацияотраженийотложныхцелейвзначительнойстепенизависитотнадлежащегомонтажаиориентацииприбора。
Антенны
Антеннадатчикапередаетипринимаетрадиолокационныйсигнал。Максимальныйдиапазонизмеренийкаждойантеннызависитглавнымобразомотдиэлектрическихпостоянныхистепенитурбулентности。Рупорныеантенныпозволяютизмерятьуровеньвсредесдиэлектрическойпроницаемостью1,4(минимальнаядиэлектрическаяпроницаемостьдлястержневыхантенн- 1.7)。
Преимущества
Импульсно——пакетныйрадарточноинадежноизмеряетуровеньвширокомдиапазонесредитехнологическихусловий——отспокойныхповерхностейисреднаводнойосноведотурбулентныхповерхностейиагрессивныхуглеводородныхсред。Являясьбесконтактнымустройством,импульсно——пакетныйрадарнеподверженпроблемам,возникающимприконтактедатчикастехнологическойсредой(вязкаясредапокрытияиликоррозияиз——заагрессивныххимикатов)。Чемширедиапазонизмерений,темболееэффективенрадарсэкономическойточкизрения,учитываястоимостьувеличениядлиныщупов。Работарадарапрактическинезависитоттемператур,давлений,присутствияпаровиливоздушныхпотоковвсвободномпространстверезервуара。Изменениеплотности,проводимостиидиэлектрическихпостоянныхтакженевлияетнаточностьизмерений。Отсутствиеподвижныхдеталейвэтом100%электронномприбореозначаетснижениезатратнатехобслуживание。Являясьдвухпроводнымприборомспитаниемотконтура,еготребованияпопитаниюзначительноупрощены。