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导波雷达液位计测量技术研究

更新时间：2020-03-26 08:48:32 大小：3M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：雷达 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

液位计是一种重要的测量仪表,在石油、化工等工业领域发挥着不可或缺的作用。随着信号处理技术和电子技术的飞速发展,液位计所采用的测量技术由机械发展至机电一体化,又由机电一体化发展至自动化,近年来,微处理器被引进液位计,使得液位测量技术发生了革命性的变化。导波雷达液位计就是伴随着此发展过程而得到广泛应用的一种智能化的测量仪表。它具有适用范围广、抗干扰能力强、功耗低、工作稳定、价格低廉并且能适应极端恶劣的测量环境的特点。但与某些价格昂贵的液位计相比,其精度略有不足,因此,研究出一型具有高测量精度的导波雷达液位计,具有非常重要的现实意义。

本文基于同轴线中电磁波的反射特性,设计了一种导波雷达液位计,以MSP430F149单片机为核心,由控制及信息处理模块、信号调制模块、收发电路模块以及信号传输模块四部分组成,利用时域反射原理来实现对液位的测量。其中控制及信息处理模块、信号调制模块和收发电路模块的功能是产生发射脉冲和采样脉冲,信号传输模块采用同轴电缆和同轴导波杆探头作为电磁波的传播介质。

本文首先讨论了导波雷达液位计的研究背景和意义,然后对同轴线内的电磁波信号的时域反射测量技术进行了分析,随后对导波雷达液位计的硬件设计进行了介绍,分析了各模块的功能和设计方法,再然后对导波雷达液位计的软件设计分模块的进行了详细的讲解,分析了程序的设计思路,并给出了流程图,最后通过模拟试验平台对导波雷达液位计进行了实际的测试。

通过对系统测试所得到的波形进行分析,证明了导波雷达液位计的反射波形的极性和出现的时刻与理论推导的结果是相同的,说明采用的测量原理是可行、可靠的;通过对系统测试所得到的数据进行分析,证明了导波雷达液位计具有分辨率高、准确性高、线性度好、重复性好的特点,其分辨率可达0.1mm,误差在3mm以内,重复性小于3mm。经过后续对系统的进一步完善,其测量精度应该能达到更高标准。