[发明专利]一种船用导波雷达液位的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种船用导波雷达液位的测量装置，配合雷达信号收发装置(1)和导波杆(2)测量待测容器(4)内的液位高度，其特征在于：

已知高度的测量筒(10)，其竖向并排设置于待测容器(4)外侧，且测量筒(10)通过连通管(11)连通于待测容器；所述导波杆(2)从测量筒(10)的顶壁插入，所述雷达信号收发装置(1)设置于导波杆(2)的顶端；

基准套环(12)，其套设导波杆(2)上，位于液面与测量筒(10)顶壁之间，且基准套环(12)与测量筒(10)顶壁之间为设定高度；

所述雷达信号收发装置(1)根据测量筒(10)高度、设定高度、以及雷达波分别达到基准套环(12)和液面的时间值计算得待测容器(4)内的基准液位高度。

2.如权利要求1所述一种船用导波雷达液位的测量装置，其特征在于：所述测量装置还包含若干设置于液面以下的温度传感器，其一个温度传感器设置于待测容器(4)内，其余温度传感器设置于测量筒(10)内不同深度处；所有温度传感器均与雷达信号收发装置(1)相连，所述雷达信号收发装置(1)还用于根据温度传感器测量得到的温度数据，对液位高度进行密度差补偿。

3.如权利要求1所述一种船用导波雷达液位的测量装置，其特征在于：所述测量装置还包含两个分别设置于船体横向和纵向的倾角传感器，两个倾角传感器均与雷达信号收发装置(1)相连；所述雷达信号收发装置(1)还用于根据倾角传感器测量得到的横倾角和纵倾角，对液位高度进行倾角补偿。

4.一种基于权利要求1所述船用导波雷达液位的测量装置的测量方法，其特征在于，包含以下步骤：

所述雷达信号收发装置(1)测量得到雷达波到达基准套环(12)、待测工质(3)液面的两个时间值；

所述雷达信号收发装置(1)根据测量筒(10)高度、设定高度和两个时间值计算得到待测工质(3)的基准液位高度。

5.如权利要求4所述船用导波雷达液位的测量装置的测量方法，其特征在于，所述导波杆(2)轴线与测量筒(10)的轴线同轴设置，且测量筒(10)通过上下两根连通管(11)连通待测容器(4)，每根连通管(11)的两端均垂直于测量筒(10)侧壁和待测容器(4)侧壁；所述待测容器(4)内的基准液位高度H_ε的计算方法：

其中，h为测量筒(10)的已知高度，l₀为基准套环(12)与测量筒(10)顶壁之间的设定高度，t₀为雷达波到达基准套环(12)的时间值，t为雷达波到达待测工质(3)液面的时间值。

6.如权利要求5所述船用导波雷达液位的测量装置的测量方法，其特征在于：所述测量装置还包含三个设置于液面以下的温度传感器，其一个温度传感器设置于待测容器(4)内，两个温度传感器设置于测量筒(10)内不同深度处；三个温度传感器均与雷达信号收发装置(1)相连，所述雷达信号收发装置(1)还用于根据温度传感器测量得到的温度数据、以及连通管相对于待测容器(4)、测量筒(10)的安装尺寸，对基准液位高度进行密度差补偿。

7.如权利要求6所述船用导波雷达液位的测量装置的测量方法，其特征在于，所述密度差补偿后的液位高度H_ερ的计算方法：

其中，ρ_v为被测容器内的待测工质密度，通过被测容器内的待测工质(3)的温度查表获取；为测量筒(10)内待测工质(3)的平均密度，b为下方连通管到测量筒(10)底部的已知高度，h₀为下方连通管到待测容器(4)底部的已知高度，x₁为测量筒(10)内一个温度传感器到下方连通管的已知高度，x₂为测量筒(10)内另一个温度传感器到下方连通管的已知高度，分别为雷达信号收发装置(1)根据测量筒(10)内两个温度传感器测量得到的温度查表得到的相应密度。