[实用新型]基于雷达液位计的一体化测量传输设备

说明书

基于雷达液位计的一体化测量传输设备，包括机械部件和测量传输部件，机械部件包括同轴导波杆探头，同轴导波杆探头由同轴电缆和同轴导波杆组成，机械部件通过同轴电缆与测量传输部件连接，测量传输部件包括收发电路模块、信号调制模块和控制及信息处理模块，收发电路模块与信号调制模块连接，信号调制模块与控制及信息处理模块连接。该设备利用同轴式导波杆探头以提高导波雷达液位计的测量精度，同时利用无线传输技术以提高雷达液位计的数据传输效率，提高其监控效果；该设备将机械部分和电路控制部分进行分离，便于对损坏的电子元件进行更换，无需进入测量区即可完成，解决问题更加及时。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体涉及基于雷达液位计的一体化测量传输设备。

背景技术

液位计是一种重要的测量仪表，癌石油、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，微处理器被引进至液位计中，使得液位测量技术发生了革命性的变化。目前，常用的雷达液位计分为两种：天线式和导波式，天线式雷达液位计通过天线来发射与接收信号，常用的天线种类有圆锥喇叭式、绝缘棒式、平面阵列式等；天线式雷达液位计的优点在于采用了非接触测量，但不适用于待测液体介电系数较小的情况，否则会造成反射信号幅度太小而无法测量的问题；导波雷达液位计采用接触式测量方式，利用导波杆探头来发射与接收信号，将导波杆探头安装在测量罐的顶部，其尾端直达罐底，发射信号及反射信号通过导波杆传播，信号不会辐射到外部空间，因而反射信号质量更好。然而，现有的导波式雷达液位计存在以下问题：测量精度低，与监测设备，如上位机之间数据传输效率低，无法与移动设备之间进行数据通信以提高传感器的监测效果。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了基于雷达液位计的一体化测量传输设备，该设备利用同轴式导波杆探头以提高导波雷达液位计的测量精度，同时利用无线传输技术以提高雷达液位计的数据传输效率，提高其监控效果；该设备将机械部分和电路控制部分进行分离，便于对损坏的电子元件进行更换，无需进入测量区即可完成，解决问题更加及时。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的：

基于雷达液位计的一体化测量传输设备，包括机械部件和测量传输部件，机械部件包括同轴导波杆探头，同轴导波杆探头由同轴电缆和同轴导波杆组成，机械部件通过同轴电缆与测量传输部件连接，测量传输部件包括收发电路模块、信号调制模块和控制及信息处理模块，收发电路模块与信号调制模块连接，信号调制模块与控制及信息处理模块连接。

收发电路模块由收发电路和反射信号提取电路组成，收发电路由二极管平衡混频电路组成，二极管平衡混频电路将发射脉冲信号发射至同轴电缆上，并通过采样脉冲信号对反射信号进行等效采样。反射信号提取电路有低通滤波电路和差分放大电路组成，信号经过低通滤波处理后，输送至差分放大电路，通过差分放大后，反射信号被提取出来，并输送给信号调制模块进行处理。

信号调制模块包括反射信号调制电路和发射与采样信号调制电路，发射与采样信号调制电路由锯齿波产生电路和发射及采样信号产生电路组成，锯齿波产生电路由分频器、计数器和DAC数模转换器组成，分频器与计数器连接，计数器与DAC数模转换器连接。发射及采样信号产生电路由尖脉冲产生电路、放大驱动电路、相位比较电路、与非门电路、信号叠加电路和放大电路组成。反射信号调制电路由放大电路和边沿比较电路组成，放大电路将反射信号进行放大，比较电路对采样到的反射信号进行处理，将其转变为微处理器可识别的边沿信号。

控制及信息处理模块包括微处理器、电源模块、无线通信模块、存储模块、显示模块和按键模块，电源模块、无线通信模块、存储模块、显示模块和按键模块均与微处理器连接。微处理器通过无线通信模块与移动设备、上位机连接。