导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计技术

本发明专利技术公开了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。所述方法包括：在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，第二分频器与第一分频器的分频倍数相同。本发明专利技术通过在导波雷达液位计的射频信号发射部和射频信号接收部增设相同分频倍数的分频器，实现对已调制好的发送时钟和接收时钟进行分频处理，这样分频后的两时钟频差相应扩大，采样间隔相应扩大，采样点数不变，导波雷达液位计的测量量程相应扩大。

【技术实现步骤摘要】
导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计
本专利技术涉及导波雷达液位计
，特别涉及一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。
技术介绍
导波雷达液位计是利用时域反射技术(Time-DomainReflectometry，简称“TDR”)原理进行测量，导波雷达液位计通过发射一窄脉冲信号，在相应的时间点接收反射回的窄脉冲信号，通过时间差计算出液位、物位的位置。其中，脉冲信号的传输速度接近于光速，直接信号进行采样，为了达到需要的物位精度，测量精度要达到皮秒数量级，如果用数字计数法和实时采样法等传统时间测量方式很难满足要求。等效时间采样是指对于频率很高的周期性或准周期性被采样信号，可以用较慢的采样频率捕获被采样信号的样本值，然后按照一定的规律重新组合，得到与原信号相似的波形，从而实现利用较低的实时采样速率获取较高的等效采样速率。使用该方法，可以实现窄脉冲在时间轴上的精确放大。等效时间采样需要皮秒级步进采样精度，可采用双晶振偏差法，使用两个晶振产生的皮秒级时间差。虽然采用等效时间采样法可以满足采用普通处理器对液位进行高精度测量，但是由于以下因素制约，大大限制了导波雷达液位计的测量量程：双晶振偏差法需要两个完全相同的晶振，通过控制其中一个晶振的匹配电容来调整两个晶振的频差。单纯通过这种方法所调出的晶振频差范围要想满足达到几百米的测量量程，需要将两晶振的频差稳定控制在非常小的范围，技术难度很大，物理上实现困难。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法和导波雷达液位计。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法，所述方法包括：在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，所述第二分频器与所述第一分频器的分频倍数相同。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计可延长测量距离的方法中，所述发送时钟包括：第一晶振和与第一晶振连接的第一负载电容，所述接收时钟包括：第二晶振、与第二晶振连接的第二负载电容、以及与第二晶振连接的变容二极管；在对导波雷达液位计进行分频处理之前，所述方法还包括：通过调节变容二极管的电容值，使得第一晶振和第二晶振之间的频差调整到预设频差，实现发送时钟和接收时钟的调制。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计可延长测量距离的方法中，所述导波雷达液位计包括：计算单元、测量探头、以及用于将计算单元与测量探头连接的同轴电缆，所述测量探头包括：射频信号发射部和射频信号接收部；所述方法还包括：将预先测量好的同轴电缆的长度信息输入计算单元中，并计算回波信号在同轴电缆中的回波时长；通过计算单元，对其接收到的回波信号中同轴电缆所占回波时长进行去除，以降低存储信息量。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计可延长测量距离的方法中，所述第一分频器的分频倍数为2～8中任一个整数，所述第二分频器的分频倍数为2～8中任一个整数。另一方面，本专利技术实施例提供了一种导波雷达液位计，包括：计算单元、测量探头、以及用于将计算单元与测量探头连接的同轴电缆，所述测量探头包括：射频信号发射部和射频信号接收部；所述射频信号发射部包括：发送时钟和与发送时钟连接的第一分频器，所述第一分频器用于对已调制好的发送时钟进行分频处理；所述射频信号接收部包括：接收时钟和与接收时钟连接的第二分频器，所述第二分频器用于对已调制好的接收时钟进行分频处理，所述第二分频器与所述第一分频器的分频倍数相同。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计中，所述发送时钟包括：第一晶振和与第一晶振连接的第一负载电容；所述接收时钟包括：第二晶振、与第二晶振连接的第二负载电容、以及与第二晶振连接的变容二极管，所述变容二极管用于通过调节其电容值，使得第一晶振和第二晶振之间的频差调整到预设频差，实现发送时钟和接收时钟的调制。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计中，所述计算单元还用于接收预先测量好的同轴电缆的长度信息，并计算回波信号在同轴电缆中的回波时长；所述计算单元还用于对其接收到的回波信号中同轴电缆所占回波时长进行去除，以降低存储信息量。在本专利技术实施例上述的导波雷达液位计中，所述第一分频器的分频倍数为2～8中任一个整数，所述第二分频器的分频倍数为2～8中任一个整数。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在导波雷达液位计的射频信号发射部和射频信号接收部增设相同分频倍数的分频器，实现对已调制好的发送时钟和接收时钟进行分频处理，这样分频后的两时钟频差相应扩大，采样间隔相应扩大，采样点数不变，导波雷达液位计的测量量程相应扩大。此外，还通过将事先测量好的同轴电缆的长度配置到仪表中去，使得同轴电缆部分可以不做数据采集及处理，这样就可以极大的减少缓存处理无用数据所占用的资源，实现在不增加制备成本的条件下，缓解缓存空间不足带来的测量量程提升的限制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术实施例一提供的一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种导波雷达液位计的结构示意图；图3是本专利技术实施例二提供的一种发送时钟的结构示意图；图4是本专利技术实施例二提供的一种接收时钟的结构示意图；图5是本专利技术实施例二提供的一种导波雷达液位计的部分电路图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法，适用于对导波雷达液位计的量程进行有效提高，参见图1，所述方法包括：步骤S11，在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理。步骤S12，在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，第二分频器与第一分频器的分频倍数相同。在本实施例中，增加两个分频器，分别接在导波雷达液位计的射频信号发送部分电路与射频信号接收部分电路，分别对已经调制好的发送时钟与接收时钟进行相同倍数的分频，分频倍数可根据具体量程大小而定，所需量程越大，则分频倍数越大。比如：如果两个晶振(设置在发送时钟和接收时钟里用于产生射频信号的)之间的频差，使得两晶振每70ms相位重合一次，则通过计算该70ms测量周期内的量程大约为42m；若将发送与接收两路时钟分别8分频，则测量周期扩大为560ms，相应的测量量程也会扩大8倍。接收与发送时钟8分频可以等效为将两晶振分别8分频，如果原来两晶振每70ms相位重合一次，则也可以说现在接收与发送时钟的相位每560ms重合一次。即在导波雷达液位计中，通过分频，使得分频后的两时钟频差相应扩大，采样间隔相应扩大，采样点数不变，导波雷达液位计的测量量程相应扩大。可选地，第一分频器的分频倍数为2～8中任一个整数，第二分频器的分频倍数为2～8中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法，其特征在于，所述方法包括：在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，所述第二分频器与所述第一分频器的分频倍数相同。

【技术特征摘要】
1.一种导波雷达液位计可延长测量距离的方法，其特征在于，所述方法包括：在导波雷达液位计的射频信号发射部的发送时钟处增设第一分频器，对已调制好的发送时钟进行分频处理；在导波雷达液位计的射频信号接收部的接收时钟处增设第二分频器，对已调制好的接收时钟进行分频处理，所述第二分频器与所述第一分频器的分频倍数相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送时钟包括：第一晶振和与第一晶振连接的第一负载电容，所述接收时钟包括：第二晶振、与第二晶振连接的第二负载电容、以及与第二晶振连接的变容二极管；在对导波雷达液位计进行分频处理之前，所述方法还包括：通过调节变容二极管的电容值，使得第一晶振和第二晶振之间的频差调整到预设频差，实现发送时钟和接收时钟的调制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导波雷达液位计包括：计算单元、测量探头、以及用于将计算单元与测量探头连接的同轴电缆，所述测量探头包括：射频信号发射部和射频信号接收部；所述方法还包括：将预先测量好的同轴电缆的长度信息输入计算单元中，并计算回波信号在同轴电缆中的回波时长；通过计算单元，对其接收到的回波信号中同轴电缆所占回波时长进行去除，以降低存储信息量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一分频器的分频倍数为2～8中任一个整数，所述第二分频器的分频倍数为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：符江，刘胜智，李敏，胡喜庆，潘伟伟，李苏，李鲁亚，黄宝忠，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，美核电气济南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32