Kao vodeći dobavljač mjerača ravnara, često me pitaju o tehnologiji obrade signala iza ovih izvanrednih uređaja. U ovom blogu postupit ću u intrikcije obrade signala radne razine, istražujući kako funkcionira, njegove ključne komponente i prednosti koje nudi.
Kako rade radne mjerače ravne razine
Prije nego što zaronimo u obradu signala, kratko preispitamo kako rade mjerači radnog nivoa. Ovi uređaji koriste elektromagnetske valove, obično u mikrovalnom frekvencijskom rasponu, za mjerenje udaljenosti između mjerača i površine tečnosti ili čvrstog materijala u rezervoaru ili silosu. Radarski nivo nivoa emitira radar signal koji putuje prema površini materijala i odražava natrag na mjerač. Mjerom vremena potrebno je da signal putuje na površinu i natrag, mjerač može izračunati udaljenost i, prema tome, nivo materijala.
Obrada signala u mjeračima ravnata
Obrada signala je ključni aspekt rada radarskog nivoa razine. Uključuje manipulaciju i analizu primljenog radarski signal za izvlačenje preciznih i pouzdanih mjerenja nivoa. Lanac za obradu signala u radnoj razini obično se sastoji od nekoliko faza, a svaka igra vitalnu ulogu u osiguravanju tačnosti i performansi mjerača.
1. Generacija signala
Prva faza obrade signala je generacija signala. Mjerač ravnice stvara kontinuirani ili pulsni radarski signal, ovisno o vrsti mjerača i zahtjeva za aplikacije. Signal se obično generiše pomoću mikrovalnog oscilatora koji proizvodi visokofrekventni elektromagnetski val. Učestalost signala može se razlikovati ovisno o dizajnu mjerača i specifičnom primjeni, ali obično je u rasponu od 6 GHz do 80 GHz.
2. Prijenos signala
Nakon što se generira radarski signal, prenosi se na površinu materijala kroz antenu. Antena je dizajnirana za fokusiranje radarskog signala u određenom smjeru i maksimizirati jačinu signala na ciljnoj površini. Vrsta antene koja se koristi u radnoj razini može varirati ovisno o aplikaciji, ali zajedničke vrste uključuju rogove, parabolične antene i planarne antene.
3. Recepcija signala
Nakon što se radarski signal odražava površinu materijala, vraća se na radarski nivo nivoa, gdje ga primi antena. Primljeni signal obično je vrlo slab, jer se samo mali dio prenesenog signala odražava na mjerač. Da biste pojačali primljeni signal, koristi se pojačalo niske buke (LNA). LNA pojačava snagu signala bez uvođenja značajne buke, omogućavajući preciznu obradu signala.
4. Miješanje i doljeVerverzije
Jednom kada se primljeni signal pojačava, miješa se sa referentnim signalom za proizvodnju intermedijarne frekvencije (IF) signala. Ovaj proces je poznat kao miješanje ili smanjenje konverzije. Referentni signal obično generira isti oscilator koji proizvodi prenosni signal, ali je fazni pomaknut da bi se stvorila frekvencija pohvata. Ako signal sadrži podatke o udaljenosti između mjerača i površine materijala, kao i ostale relevantne informacije poput jačine signala i dopler.
5. Filtriranje i pojačanje
Ako se tada signal za filtrira za uklanjanje neželjene buke i smetnje. Bandplass filter obično se koristi za odabir frekvencijskog raspona interesa i odbiti signale izvan ovog raspona. Nakon filtriranja, ako signal je dodatno pojačano za povećanje snage i pripremi ga za daljnju obradu.
6. Analogna-digitalna pretvorba
Pojačano i filtrirano ako se signal pretvori iz analognog signala u digitalni signal pomoću analognog digitalnog pretvarača (ADC). ADC uzorkuje analogni signal u redovnim intervalima i pretvara ga u digitalni prikaz. Digitalni signal se tada može preraditi pomoću tehnika digitalnog obrade signala (DSP).
7. Digitalna obrada signala
Faza digitalnog obrade signala je na kojoj se primjenjuju najsloženiji i sofisticiraniji algoritmi za obradu signala. DSP algoritmi analiziraju digitalni signal za izvlačenje relevantnih informacija, poput udaljenosti između mjenice i površine materijala, jačine signala i dopler smjene. Algoritmi koriste različite tehnike, uključujući Fourierovu analizu, korelaciju i otkrivanje vrha, za identifikaciju reflektiranog signala i izračunavanje mjerenja nivoa.
8. Prikaz i izlaz
Jednom kada se izračunava mjerenje nivoa, prikazuje se na ekranu mjerača ravne razine ili prenosi na kontrolni sistem ili drugi uređaj za nadgledanje. Mjerač također može pružiti dodatne informacije, poput jačine signala, temperature i status mjerača. Izlaz mjerača ravne razine može biti u obliku trenutnog signala od 4-20 mA, digitalnog komunikacijskog protokola kao što su modbus ili hart ili bežični komunikacijski protokol, poput Wi-Fi-ja ili Bluetooth-a ili Bluetooth-a.
Ključne prednosti obrade signala u mjeračima radarskog nivoa
Napredna tehnologija obrade signala koja se koristi u mjeračima ravnara nudi nekoliko ključnih prednosti, uključujući:
- Visoka preciznost:Algoritmi za obradu signala mogu precizno identificirati reflektirani signal i izračunati mjerenje nivoa, čak i u izazovnim aplikacijama s visokim nivoima buke, više refleksija ili složenim geometrima.
- Pouzdanost:Filtriranjem neželjene buke i smetnje, obrada signala pomaže u osiguravanju pouzdanosti mjerenja nivoa. To smanjuje rizik od lažnih očitanja i poboljšava ukupne performanse mjerača.
- Svestranost:Algoritmi za obradu signala mogu se prilagoditi različitim aplikacijama i uvjetima spremnika. To omogućava upotrebu ravnata ravnanja da se koriste u širokom rasponu industrija, uključujući hemijsku, petrohemijsku, hranu i piće i vodu i otpadne vode.
- Ne-kontaktno mjerenje:Mjerači ravne razine koriste ne-kontaktnu tehnologiju mjerne tehnologije, što znači da ne dolaze u izravan kontakt s mjerenim materijalom. To ih čini pogodnim za upotrebu u aplikacijama gdje kontakt s materijalom nije moguć ili poželjan, poput korozivnih ili opasnih okruženja.
Naši proizvodi za mjerenje razine radara
U našoj kompaniji nudimo širok spektar mjerača radarskog nivoa kako bismo ispunili različite potrebe naših kupaca. Naši proizvodi su dizajnirani sa najnovijom tehnologijom za obradu signala kako bi se osigurala visoka preciznost, pouzdanost i performanse. Evo nekih od naših popularnih ravnarskih proizvoda za mjerenje nivoa:
- Visokokvalitetni 4-20mA RS485 Split dvožični radarski mjerač tečnosti: Ova dvožična radno mjerač pogodna je za mjerenje nivoa tečnosti u rezervoarima i plovilama. Sadrži visokokvalitetni algoritam obrade signala koji pruža precizne i pouzdane mjerenja nivoa, čak i u izazovnim aplikacijama.
- Četverožirani radno mjerač ravnanja: Naš četverožični radarski nivo dizajniran je za upotrebu u aplikacijama u kojima je potreban visok nivo tačnosti i pouzdanosti. Koristi naprednu tehnologiju obrade signala za pružanje preciznih mjerenja nivoa, čak i u prisustvu buke i smetnje.
- Visokokvalitetni 4-20mA RS485 Split četverožični radarski mjerač nivoa tečnosti: Ovaj četverožični radarski nivoi idealan je za mjerenje nivoa tečnosti u velikim spremnici i posudama. Sadrži visokokvalitetni algoritam obrade signala koji pruža precizne i pouzdane mjerenja nivoa, čak i u izazovnim aplikacijama.
Kontaktirajte nas za kupovinu i pregovore
Ako ste zainteresirani za naše proizvode za mjerenje razine rada ili imate bilo kakvih pitanja o tehnologiji obrade signala, slobodno nas kontaktirajte. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u odabiru desne ravne mjere ravnice za vašu aplikaciju i pružiti vam najbolje moguće rješenje. Radujemo se što ćemo vas čuti i sarađivati s vama kako biste ispunili potrebe za mjerenju vašeg nivoa.
Reference
- SKOLNIK, MI (2001). Uvod u radarske sisteme (3RD.). McGraw-Hill.
- Barton, DK (1988). Radarska analiza i dizajn sistema pomoću MATLAB-a. Artech House.
- Richards, MA, Scheer, Ja, & Holm, WA (2010). Principi modernog radara: osnovni principi. Objavljivanje SCITECH-a.