导波雷达液位计信号处理模块设计
导波雷达液位计调试步骤两版带举例MR
导波雷达液位计调试步骤两版带举例MR 导波雷达液位计是一种常用的液位测量仪器，可以应用于各种工况和液体介质。
调试导波雷达液位计需要进行准确的标定和参数设置，以确保其测量结果的准确性和稳定性。
下面分别是两版导波雷达液位计的调试步骤，以及一些实际应用中的例子。
第一版调试步骤：1.安装：将导波雷达液位计安装在液位容器上，根据实际要求选择合适的安装方式，如顶装、侧装或杠杆式安装。
确保安装牢固，并且传感器与液位容器无任何物理接触。
2.连接：连接导波雷达液位计与控制系统，确保正确连接电源和信号线，并检查线缆是否接地良好。
建议使用双绞线或屏蔽电缆以减少电磁干扰。
3.参数设置：根据液体介质特性和工况要求，设置导波雷达液位计的相关参数，包括介质类型、介质密度、容器形状等。
这些参数可以在液位计的用户手册中找到，或者通过厂家的技术支持获取。
4.标定：进行导波雷达液位计的零点和满量程标定，以确保测量结果的准确性。
首先将液位计置于空置状态，调整零点参数，使得显示值与实际液位值一致；然后将液位计置于满量程状态，调整满量程参数，使得显示值与实际液位值一致。
5.验证：使用标准测量工具，如液位计或尺子，进行液位的实际测量，并将测量结果与导波雷达液位计的显示值进行对比。
如果存在偏差，可以调整标定参数或重新进行标定。
导波雷达液位计安装在储罐的顶部，并连接到控制系统。
根据化工液体的特性，设置导波雷达液位计的参数，如介质类型为液态、介质密度为1.2 g/cm³、容器形状为圆柱形。
然后进行零点和满量程标定，确保导波雷达液位计的显示值与实际液位值一致。
最后，使用液位计或尺子进行实际液位的测量，并将测量结果与导波雷达液位计的显示值进行对比。
第二版调试步骤：1.安装：将导波雷达液位计安装在液位容器上，保证传感器的安装位置平稳且无需物理接触。
确保导波雷达液位计与液位容器之间没有障碍物，以免影响测量精度。
2.连接：连接导波雷达液位计与控制系统，确保正确连接电源和信号线，并检查线缆是否接地良好。
一种雷达信号处理模块的设计和实现
一种雷达信号处理模块的设计和实现一种雷达信号处理模块的设计和实现现代雷达特别是机载雷达数字信号处理机的特点是输入数据多，工作模式复杂，信息处理量大。
因此，在一个实时信号处理系统中，雷达信号处理系统要同时进行高速数据分配、处理和大量的数据交换.而传统的雷达信号处理系统的设计思想是基于任务，设计者针对应用背景确定算法流程，确定相应的系统结构，再将结构划分为模块进行电路设计。
这种方法存在一定的局限性。
首先，硬件平台的确定会使算法的升级受到制约，由此带来运算量加大、数据存储量增加甚至控制流程变化等问题。
此外，雷达信号处理系统的任务往往不是单一的，目前很多原来由模拟电路完成的功能转由数字器件来处理。
系统在不同工作阶段的处理任务不同，需要兼顾多种功能。
这些问题都对通用性提出了进一步要求[2].随着大规模集成电路技术、高速串行处理及各种先进算法的飞速发展，利用高速DSP和FPGA相结合的系统结构是解决上述问题的有效途径。
1雷达信号处理机方案设计1.1雷达信号处理的目的现代机载雷达信号处理的任务繁重，主要功能是在空空方式下将AD 数据录取后进行数字脉压处理、数据格式转换和重排、加权降低频谱副瓣电平，然后进行匹配滤波或相参积累（FFT或DFT）、根据重复频率的方式进行一维或二维CFAR处理、跟踪时测角等运算后提取出点迹目标送给数据处理机。
空地方式下还要进行地图（如RBM和SAR）等相关图像成像处理，最后坐标转换成显示数据送给显控处理机。
上述任务需要基于百万门级可编程逻辑器件FPGA与高性能DSP芯片作为信号处理模块，以充分满足系统的实时性要求，同时为了缩短机载雷达系统的研制周期和减少开发经费，设计的基本指导思想是通用化的信号处理模块，可以根据不同要求，通过软件自由修改参数，方便用户使用。
1.2系统模块化设计方案的功能模块，除了信号处理所必需的脉冲压缩模块、为MTD模块作准备的数据重排模块、FIR滤波器组模块、求模模块、恒虚警处理模块和显示数据存储模块外，还包括雷达同步信号和内部处理同步产生模块、自检数据产生模块以及不同测试点测试数据采样存储模块。
导波雷达液位计说明书
长恒仪表GDUL系列导波雷达物位计选型说明书淄博长恒仪表有限公司地址：山东省淄博市开发区鲁泰大道61号－2 邮编：255000 电话：0533－6219770 传真：0533－3588202北京办事处地址：北京市中关村北二条12号楼401室邮编：100080 电话：010－62581023 138********传真：010－62581023电子邮件：hcr6281@导波雷达物位计一、原理导波雷达物位计发出高频脉冲沿着导波组件（钢缆或刚棒）传播，当雷达波遇到被测介质时，由于介电常数发生突变，引起部分脉冲波的反射，并沿着导波组件还回。
介电常数变化越大，反射波越强。
由于雷达波的传输速度是恒定的，所以雷达物位计只要计算出发射与接收雷达波的时间间隔，就可以计算出液位空高，量程减去空高就是实际液位高度。
以上是测量液位的原理，导波雷达物位计用于界面测量的原理与上面类似，测量的前提是上层介质比下层介质的相对介电常数小10以上，以便有足够大的回波信号供仪表判断。
二、特点z 采用EchoDiscovery 先进的回波处理技术；z 316L 、PTFE 和陶瓷材质，适合强酸强碱等腐蚀场合； z 应用范围广，料位、液位、界面均可测量；z 同轴、双棒、双缆导波组件，超低介电常数测量； z 独特的表头散热结构，适合高温高压介质液位测量。
三、技术参数1、 UL31普通型导波雷达物位计（见图1）应用场合：液体和固体均可 导波组件：钢缆和钢棒组件直径：Φ6、Φ8、Φ10mm 组件材质：316L ／PTFE最大量程：钢缆－30米；钢棒－6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～40bar 工作温度：－40～150℃过程连接：G1½A G2A 1½NPT 电缆接线：M20×1.5或½NPT防爆等级：ExiaⅡCT6 图1 UL31型导波雷达物位计 防护等级：IP662、 UL32防腐型导波雷达物位计（见图2）应用场合：强腐蚀性液体 导波组件：Φ10mm PTFE 最大量程：6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～40bar 工作温度：－40～150℃ 过程连接：法兰PTFE电缆接线：M20×1.5或½NPT钢缆钢棒应用场合：小介电常数液体介质 组件型式：同轴 组件直径：Φ28mm组件材质：316L ／PTFE 最大量程：6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～40bar 工作温度：－40～150℃ 过程连接：法兰316L电缆接线：M20×1.5或½NPT 防爆等级：ExiaⅡCT6防护等级：IP66 图3 UL33型导波雷达物位计 4、 UL34高温型导波雷达物位计（见图4）应用场合：高温高压液体介质 组件型式：钢缆和钢棒 组件直径：Φ8、Φ10mm 组件材质：316L ／陶瓷最大量程：钢缆－30米；钢棒－6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～40bar 工作温度：－40～200℃过程连接：G1½A G2A 1½NPT 电缆接线：M20×1.5或½NPT 防爆等级：ExiaⅡCT6防护等级：IP66 图4 UL34型导波雷达物位计 5、 UL35超高温型导波雷达物位计（见图5）应用场合：高温高压液体介质导波组件：Φ6、Φ10mm／钢缆和钢棒 组件材质：316L ／陶瓷 最大量程：钢缆－30米；钢棒－6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～400bar 工作温度：－200～400℃过程连接：G1½A G2A 1½NPT 电缆接线：M20×1.5或½NPT钢缆 钢缆钢棒钢棒应用场合：小介电常数液体和固体均可 导波组件：双钢缆和双钢棒 组件直径：Φ4、Φ8 组件材质：316L ／PTFE最大量程：钢缆－30米；钢棒－6米 测量精度：±10mm输出信号：两线制，4～20mA ／HART 现场显示：液晶数字＋棒图 电源电压：14～30VDC 工作压力：－1.0～40bar 工作温度：－40～150℃过程连接：G1½A G2A 1½NPT 电缆接线：M20×1.5或½NPT 防爆等级：ExiaⅡCT6防护等级：IP66 图6 UL36型导波雷达物位计 四、安装要求z 避免接触容器内的设施和进出料口； z 建议安装于容器直径1／6～1／4处；z 量程范围内，导波缆、棒、管等不要碰壁； z 选择探头长度时，适当加长，安装时可以根据现场实际情况把探头剪短； z 容器接管的长度见图7所示。
一种导波雷达液位计的设计与实现
（2）信号的处理 由于过程级应用要求的测量范围最大为 20m， 误差小于 5mm 的高分辨率，对电磁波信号如果采用 直接测量一个周期发射脉冲和接收脉冲之间的时间 差值 Δt 的方法是很难达到效果的。等效时间采样是 针对周期性重复的高频信号的一种采样技术，由于 雷达液位仪发射和回波信号均为周期性重复信号， 它相当于将被测的极短时间量 Δt 放大，大大降低了
系统上电后 MCU 执行上电复位操作，然后开始 执行单片机的内部程序，软件流程图如图 6 所示。
首先执行系统初始化程序，程序会检查是否首 次上电，若是首次上电，此时程序自动进入系统参数 设置菜单。 需要设置的系统参数包括测量参数（例 如介电系数、杆长、阻尼时间等），标定参数，串行通 讯参数等。 设置的参数将自动存储到存储器中，以 便下一次使用时进行自动装载。 接着，系统用执行
平均误差
测量读数/mm 人工检尺/mm
841 （ 量 程 外 ）
839
799
800．5
768
768．5
736
736
710
708．5
679
677
640
638
597
597
563
562．5
522
524
475
476
453
454
431
431．5
400
399
5 结语
本方案研制的导波雷达液位计， 系统运行稳 定，满足液位测量的过程级应用。 其工作性能稳定
仪器仪表装置
表 1 实际现场测试对比表 Tab．1 Comparison of the actual field test
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
雷达液位计和导波雷达液位计有什么区别
雷达液位计和导波雷达液位计有什么区别
原理：发射—反射—接收就是雷达液位计的基本工作原理。
雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。
发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。
信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。
特点：雷达液位计大的特点是在恶劣条件下功效显著。
无论是有毒介质，还是腐蚀性介质，也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质，它都可以进行测量。
在测量方面，具有以下特点：
1、连续准确地测量
雷达液位计的探头与介质表面无接触，属非接触测量，能够准确、快速地测量不同的介质。
探头几乎不受温度、压力、气体等的影响（500℃时影响仅为0.018%，50bar时为0.8%）。
2、对干扰回波具有抑制功能
3、准确安全节省能源
雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定，且材料可以循环利用，环保功效。
4、无须维修且可靠性强
微波几乎不受干扰，与测量介质不直接接触，几乎可以被应用于各种场合，如真空测量、液位测量或料位测量等。
由于材料的使用，对情况极其复杂的化学、物理条件都很耐用，它可以提供准确可靠、长期稳定的模拟量或数字量的物位信号。
5、维护方便，操作简单
雷达液位计具有故障报警及自诊断功能。
根据操作显示模块提示的错误代码分析故障，及时确定故障予以排除，使维护校正更加方便、准确，保障仪表的正常运行。
6、适用范围广，几乎可以测量所有介质
从槽罐体的形状来说，雷达液位计可以对球罐、卧罐、柱形罐、圆柱椎体罐等的液位进行。
3300系列导波雷达液位和界面变送器
电子装置和电缆连接位于独立 的隔室中，使操作更安全，并 提高防潮能力 模块化设计，可减少备件，并 能方便地更换表头，而无需打 开储罐
智能无线 THUM™ 适配器支持访问在线组态、 多变量数据和诊断数据
最大限度地减少维护工作，从而节省开支
• 没有需要维护的机械可移动部件 • 具有用户友好界面的软件通过回波曲线工具和记录功能可
对于扩展产品供应，需要额外的交货准备时间。
导波杆总长 (5) （厘米 / 英寸）
标准
XX
0–99 厘米或 0–11 英寸
过程连接 – 尺寸 / 类型 （其它过程连接请向厂家询问）
ASME / ANSI 法兰(6) (7)
标准
AA
2 英寸， 150 磅
AB
2 英寸， 300 磅
BA
3 英寸， 150 磅
导波杆长度单位
标准
E
英制 （英尺，英寸）
M
公制 （米，厘米）
导波杆总长 (5) （英尺 / 米）
标准
XX
0–23 米或 0–77 英尺
标准 ★ ★ ★ ★
标准 ★ ★ ★
标准 ★ ★
标准 ★ ★
标准 ★
5
罗斯蒙特 3300 系列
表 1. 3301 和 3302 液位和 / 或界面变送器的订购信息
★ 标准产品表示最普通的选项。为了实现最佳发货时间，建议选择带星号 (★) 的选项。
BB
3 英寸， 300 磅
CA
4 英寸， 150 磅
CB
4 英寸， 300 磅
扩展型
DA
6 英寸， 150 磅
EN (DIN) 法兰 (6) (7)
标准
储油罐导波雷达液位测量中的滤波器设计
置信度估计Conf()
Conf()>ThrConf 液位测量值
OriH()修正后液位RevH()
信号处理算法流程图
在大型储油罐的油脂储存中放油的频率较低>=
液位测量值OriH()
置信度Conf()
获取24h的测量值OriH是
(-+1，……,), 计算置信度Conf()
Conf()=0
3 置信度估计算法流程
是上述置信度估计算法的基本流程图个测量结果的置信度，算子是为了计算相邻测量值的液位变化绝对值的平均ΔHFlag()=0？
液位测量结果OriH()
N
液位修正值RevH()
RevH()=OriH()
计算ΔH()和ΔHFlag()
ΔHFlag()=2？
RevH()=RevH(-1)
ΔHFlag()=ΔHFlag(-1)？RevH()=RevH(-1)
RevH()=OriH()4 滤波算法流程图
表示液位采集间隔时间示相邻测量点的液位变化速率4）
图5 某个液位测量结果在滤波前后的比较
实验分析
结合实验结果可知，平均一阶差分能够很好地区分含噪声样本与不含噪声样本，因此，基于平均一阶差分的置信度具有对含噪测量结果的良好鉴别能力。
本文所述的滤波算法
通过调节电压激励电路的输入电压值或大小可以调节激励半径的大小。
德国vega雷达液位计模块调试中文分解说明-1.调试量程
1.Setup 设定此处设定的是仪表的名称，容器的类型，最大最小的量程设定，阻尼时间，输出的模式按[OK] 键后进入显示如下菜单：Measurement loop name 仪表的名字Medium 介质的类型Application 容器的类型（有固液之分）Vessel type 容器底部形状Vessel height/Me.range 容器的高度Max.adjustment 最大量程调整Min.adjustment 最小量程调整Damping 阻尼时间Current output mode 当前输出的模式Current output min./max. 当前输出的最大最小电流Lock adjustment 锁定调整1仪表的名称可以更改的名称键和[ ►]选择需要更改的字符位置。
键确认。
完成输入按【ESC】退出2）粉末/灰尘Chem.mixtures 化学混合物Gramules/pellets 固体小球Water based 普通水场Ballast/pebbles 石块、鹅卵石按一下[OK] 键和[ ►]键输入需要的信息后完成按【ESC】退出3.1）选择固体后出现如下信息Application 选择容器的类型键进入显示如下选择容器的类型筒仓煤仓物位变化快的煤仓堆料压碎器演示按[OK]3.2）选择液体后出现如下信息Application 选择容器的类型储存罐储存罐带搅拌轮船上的储存罐反应器定量给料器导波管旁通管穿透测量开放水池水槽演示[ ►]键选择以上显示类型按[OK] 按【ESC】退出4）选择容器底部的类型键进入显示如下容器底部的类型可以选择的类型键显示顶部类型竖直的圆弧的有尖角的]键选择以上显示类型按[OK] 】退出5）选择容器的高度可以按照实际高度更改的数值键和[ ►]选择和更改的量程位置。
键确认。
6）最大数值校准键进入显示如下可以更改的百分比数可以更改的上空距离数[OK] 键和[ ►]选择和更改百分比数输入需要更改的数值可以更改的百分比数键确认后出现如下可以更改的上空距离数按一下[OK] 键和[ ►]选择和更改上空的距离值按[OK] ESC】退出7）最小数值校准键进入显示如下可以更改的百分比数可以更改的上空距离数[OK] 键和[ ►]选择和更改百分比数输入需要更改的数值可以更改的百分比数键确认后出现如下可以更改的上空距离数按一下[OK] 键和[ ►]选择和更改上空的距离值按[+]输入需要更改的数值按[OK] ESC】退出8) Damping 积分时间键确认后出现如下可以更改积分时间按一下[OK] 键和[ ►]选择和更改积分数值按[+]输入需要更改的数值按[OK] 键完成选择按【ESC】退出9）当前输出的模式输出电流的类型输出信号失败的模式不更改键显示此项是一般选择的电流输出方式[ ►]键和[OK]键选择和确认输出电流的类型此项是固定选取的项目[ ►]键按[OK] 】退出10) 设定当前电流的最大最小输出设定最小电流输出固定选择4mA设定最大电流输出固定选择20mA]键和[OK]键选择和确认输出的最小电流按[ ►]键和完成选择按【ESC】退出11）调试锁选择不同的状态是模块信息锁住不可以乱动封闭是否开锁[OK] 键后用[ ►]键和[OK]键输入值再按[OK] 键开启是否上锁按【ESC】退出。