一种雷达液位计伺服装置及测量方法制造方法及图纸

本申请提供了一种雷达液位计伺服装置，所述装置包括：共振片，所述共振片的边缘设置有弹性的固定臂；所述共振片上设置有雷达波收发电路；所述共振片的上方设置有一磁性结构，所述共振片在所述磁性结构的作用下做简谐运动。测量方法至少包括以下步骤：S101确定共振片的最大振幅A以及该振幅状态时的振动周期T，并存储至对应的测量设备中；S102向磁性结构接入周期为T的正弦波电流，以使所述共振片进行震动；S103采用雷达装置侦测测量结果，并对结果进行修正。修正。修正。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达液位计伺服装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及雷达侦测领域，具体涉及一种雷达液位计伺服装置及测量方法。

技术介绍

[0002]在工业液位测量中，雷达液位计不接触被测物体，安装方便，应用十分广泛。
[0003]传统的脉冲波雷达液位计技术成熟，但结构复杂，易受到外界干扰，已经跟不上现代应用技术的发展，都转向更高频率的调频连续波雷达。
[0004]由于调频连续波雷达液位计的特点，必定存在一个测量分辨率。测量时，分辨率以内的距离变化这种雷达液位计是无法感应到的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是在调频连续波雷达中设计一个伺服机构，可以测量分辨率以内的精确距离与位置。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了一种雷达液位计伺服装置，所述装置包括：
[0007]共振片，所述共振片的边缘设置有弹性的固定臂；所述共振片上设置有雷达波收发电路；所述共振片的上方设置有一磁性结构，所述共振片在所述磁性结构的作用下做简谐运动。
[0008]在一个可能的实现方式中，所述装置还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述共振片上的雷达波收发电路连接。
[0009]在一个可能的实现方式中，所述共振片在运动过程中与所述磁性结构不直接接触。
[0010]在一个可能的实现方式中，所述共振片的固定臂用于进行固定，所述共振片固定后，所述共振片的中间部位为悬空状态。
[0011]在一个可能的实现方式中，所述磁性结构为电磁铁，所述共振片为磁性材料。
>[0012]在一个可能的实现方式中，所述磁性结构为磁性材料，所述共振片为电磁铁。
[0013]另一方面，本专利技术还提供了一种雷达液位计伺服装置的测量方法，所述方法至少包括以下步骤：
[0014]S101确定共振片的最大振幅A以及该振幅状态时的振动周期T，并存储至对应的测量设备中；
[0015]S102向磁性结构接入周期为T的正弦波电流，以使所述共振片进行震动；
[0016]S103采用雷达装置侦测测量结果，并对结果进行修正。
[0017]在一个可能的实现方式中，将最大振幅A和振动周期T存储至对应的测量设备中之前，还包括：
[0018]调节共振片，使其按照固有频率振动时的振幅A大于分辨率Δs并小于2倍Δs。
[0019]在一个可能的实现方式中，所述对结果进行修正包括：当雷达结果是在NΔs与(N+1)Δs之间跳变时，其修正后为(N+1)Δs
‑
Asin(t/T*2π)，其中，t是中央处理器CPU纪录跳变
的时间。
[0020]在一个可能的实现方式中，所述对结果进行修正包括：当雷达结果是在NΔs与(N
‑
1)Δs之间跳变时，其修正后为(N+1)Δs
‑
Asin(t/T*2π)，其中，t是中央处理器CPU纪录跳变的时间。
[0021]在一个可能的实现方式中，所述对结果进行修正包括：当雷达结果是在(N+1)Δs、NΔs与(N
‑
1)Δs之间跳变时，
[0022]则可以纪录高位的跳变最后结果是：
[0023](N+1)Δs
‑
Asin(t/T*2π)；或，
[0024]也可以纪录低位的跳变最后结果是：
[0025]NΔs
‑
Asin(t/T*2π)。
[0026]在一个可能的实现方式中，所述方法包括：
[0027]分别取(N+1)Δs
‑
Asin(t/T*2π)和NΔs
‑
Asin(t/T*2π)的平均值，以提高结果精度。
[0028]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列有益效果：本专利技术通过在调频连续波雷达中设置一伺服机构，可以测量分辨率以内的精确距离与位置，在改动较小的情况下有效提高测量精度，且结构和算法简单，易于实现。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例中共振片结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例中伺服装置结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例中测量方法流程图；
[0033]图4为本专利技术实施例中高跳变的伺服测量原理图；
[0034]图5为本专利技术实施例中低跳变的伺服测量原理图；
[0035]图6为本专利技术实施例中双跳变的伺服测量原理图。
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0037]以下结合图1至图6对本专利技术做进一步详细阐述。
[0038]本申请公开了一种雷达液位计伺服装置，如图1和图2所示，该装置包括：共振片4，共振片4的边缘设置有弹性的固定臂；共振片4上设置有雷达波收发电路5；共振片4的上方设置有一磁性结构2，共振片4在磁性结构2的作用下做简谐运动。在一个示例性实施例中，该磁性结构2为电磁铁，共振片为磁性材料，电磁铁通入特定频率的电流控制共振片做简谐
运动，共振片在运动过程中与磁性结构2不直接接触。需要说明的时，本申请中磁性结构2和共振片不局限于上述方式，在另一个可能的实现方式中，也可以磁性结构2为磁性材料，共振片4为电磁铁，本实施例对此不作限定。
[0039]如图1所示，示例性的，在该实施例中，共振片上设置有三个固定臂，在中间部位有一圆形区域，需要说明的是，本申请对固定臂的数量和形状不作具体限制。共振片通过固定臂固定后，共振片的中间部位为悬空状态，该圆形区域用于固定雷达波收发电路5，该雷达波收发电路5与一信号处理模块1连接，用于接收雷达波收发电路5的信号。
[0040]本申请还提供了上述装置的测量方法。如图3所示，该方法包括以下步骤：S101确定共振片的最大振幅A以及该振幅状态时的振动周期T，并存储至对应的测量设备中；
[0041]S102向磁性结构接入周期为T的正弦波电流，以使所述共振片进行震动；
[0042]S103采用雷达装置侦测测量结果，并对结果进行修正。
[0043]请参阅图4至图6，设雷达液位计的测量范围为S，基于快速傅里叶变换的转换特性，其测量分辨率为Δs。如果没有本专利技术的伺服结构，其测量出来的结果为N倍的Δs，N位正整数，一般是4096以内的正整数。产品出厂前测量发生共振时共振片的最大振幅A、此时的振动周期T，并作为两个标定参数保存每一台雷达液位计中。生产共振片时合理设计共振片的厚度，使其固有频率振动时的振幅A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达液位计伺服装置，其特征在于，所述装置包括：共振片，所述共振片的边缘设置有弹性的固定臂；所述共振片上设置有雷达波收发电路；所述共振片的上方设置有一磁性结构，所述共振片在所述磁性结构的作用下做简谐运动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述共振片上的雷达波收发电路连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共振片在运动过程中与所述磁性结构不直接接触。4.根据权利要求1至3中任一所述的装置，其特征在于，所述共振片的固定臂用于进行固定，所述共振片固定后，所述共振片的中间部位为悬空状态。5.根据权利要求1至3中任一所述的装置，其特征在于，所述磁性结构为电磁铁，所述共振片为磁性材料，或，所述磁性结构为磁性材料，所述共振片为电磁铁。6.一种雷达液位计伺服装置的测量方法，所述雷达液位计伺服装置包括权利要求1至5任一中的结构，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：S101确定共振片的最大振幅A以及该振幅状态时的振动周期T，并存储至对应的测量设备中；S102向磁性结构接入周期为T的正弦波电流，以使所述共振片进行震动；S103采用雷达装置侦测测量结果，并对结果进行修正。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将最大振幅A和振动周期T存储至对应的测量设备中之前，还包括：调节共振片，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，胡孟杰，俞利明，赵克安，
申请(专利权)人：浙江中控自动化仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：