RU2018142427A - Радарный уровнемер fmcw-типа с усовершенствованным управлением синхронизацией - Google Patents

Радарный уровнемер fmcw-типа с усовершенствованным управлением синхронизацией Download PDF

Info

Publication number
RU2018142427A
RU2018142427A RU2018142427A RU2018142427A RU2018142427A RU 2018142427 A RU2018142427 A RU 2018142427A RU 2018142427 A RU2018142427 A RU 2018142427A RU 2018142427 A RU2018142427 A RU 2018142427A RU 2018142427 A RU2018142427 A RU 2018142427A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
signal
generating
synchronizing signals
mixer
Prior art date
Application number
RU2018142427A
Other languages
English (en)
Inventor
Микаэль КЛЕМАН
Original Assignee
Роузмаунт Танк Радар Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роузмаунт Танк Радар Аб filed Critical Роузмаунт Танк Радар Аб
Publication of RU2018142427A publication Critical patent/RU2018142427A/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80Arrangements for signal processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80Arrangements for signal processing
    • G01F23/802Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • G01F23/804Particular electronic circuits for digital processing equipment containing circuits handling parameters other than liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/20Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of apparatus for measuring liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Claims (42)

1. Система радарного уровнемера, предназначенная для определения уровня заполнения резервуара продуктом и содержащая:
- источник СВЧ-сигнала, управляемый с возможностью генерировать передаваемый электромагнитный сигнал, который имеет изменяющуюся во времени частоту,
- устройство распространения сигнала, подключенное к источнику СВЧ-сигнала и способное распространять передаваемый электромагнитный сигнал в направлении поверхности продукта, содержащегося в резервуаре, а также распространять в обратном направлении электромагнитный поверхностный эхо-сигнал, образованный в результате отражения переданного сигнала от указанной поверхности,
- смеситель, подключенный к источнику СВЧ-сигнала и к устройству распространения сигнала и выполненный с возможностью смешивать переданный сигнал и поверхностный эхо-сигнал, формируя в результате на своем выходе сигнал смесителя,
- семплирующий контур, подключенный к смесителю и способный выполнять семплирование сигнала смесителя с получением семплированных значений указанного сигнала,
- контур генерирования первых синхронизирующих сигналов, подключенный к источнику СВЧ-сигнала, а также к семплирующему контуру и предназначенный для подачи на них первых синхронизирующих сигналов,
- контур обработки сигналов, способный определять уровень заполнения, исходя из семплированных значений сигнала смесителя,
- контур генерирования вторых синхронизирующих сигналов, подключенный к контуру обработки сигналов и предназначенный для подачи на него вторых синхронизирующих сигналов,
- контур управления измерениями, способный переключать систему радарного уровнемера между измерительным режимом, в котором активирован контур генерирования первых синхронизирующих сигналов, и режимом обработки сигналов, в котором контур генерирования первых синхронизирующих сигналов выключен, причем в измерительном режиме контур управления измерениями способен управлять
- источником СВЧ-сигнала так, чтобы он генерировал передаваемый сигнал, имеющий частоту, изменяющуюся в моменты, соответствующие первым синхронизирующим сигналам, поступающим из контура их генерирования, а также
- семплирующим контуром так, чтобы он семплировал сигнал смесителя, в моменты семплирования, соответствующие первым синхронизирующим сигналам, поступающим из контура их генерирования,
а в режиме обработки сигналов управлять контуром обработки сигналов так, чтобы он определял уровень заполнения, исходя из семплированных значений сигнала смесителя и используя вторые синхронизирующие сигналы, поступающие из контура их генерирования.
2. Система по п. 1, в которой контур управления измерениями подключен к контуру генерирования первых синхронизирующих сигналов с возможностью его активирования и выключения.
3. Система по п. 1 или 2, в которой контур генерирования первых синхронизирующих сигналов характеризуется пониженным фазовым шумом по сравнению с контуром генерирования вторых синхронизирующих сигналов.
4. Система по любому из пп. 1-3, в которой контур генерирования первых синхронизирующих сигналов содержит кристаллический осциллятор.
5. Система по п. 4, в которой контур генерирования первых синхронизирующих сигналов содержит температурнокомпенсированный кристаллический осциллятор.
6. Система по любому из пп. 1-5, в которой контур генерирования вторых синхронизирующих сигналов представляет собой RC-осциллятор.
7. Система по любому из пп. 1-6, в которой контур обработки сигналов и контур генерирования вторых синхронизирующих сигналов входят в состав одной интегральной схемы.
8. Система по п. 7, в которой семплирующий контур входит в состав указанной интегральной схемы.
9. Система по п. 7 или 8, в которой контур генерирования первых синхронизирующих сигналов является внешним по отношению к указанной интегральной схеме.
10. Система по любому из пп. 1-9, дополнительно содержащая переключающий контур, включенный между источником энергии и контуром генерирования первых синхронизирующих сигналов.
11. Система по п. 10, в которой контур управления измерениями выполнен с возможностью
- управляя соответствующим образом переключающим контуром, активировать контур генерирования первых синхронизирующих сигналов, подключив его к источнику энергии, и
- управляя соответствующим образом переключающим контуром, выключить контур генерирования первых синхронизирующих сигналов, отключив его от источника энергии.
12. Система по любому из пп. 1-11, в которой контур управления измерениями выполнен с возможностью в измерительном режиме управлять источником СВЧ-сигнала так, что указанный источник генерирует передаваемый сигнал в виде СВЧ-сигнала, соответствующего последовательности различных частот.
13. Система по п. 12, в которой контур управления измерениями выполнен с возможностью в измерительном режиме управлять источником СВЧ-сигнала так, что указанный источник генерирует передаваемый сигнал в виде СВЧ-сигнала, соответствующего по меньшей мере одной развертке по частоте с монотонно изменяющейся частотой.
14. Система по п. 13, в которой указанная по меньшей мере одна развертка по частоте состоит из множества шагов по частоте.
15. Способ определения уровня заполнения резервуара продуктом, использующий систему радарного уровнемера, содержащую источник СВЧ-сигнала, устройство распространения сигнала, подключенное к источнику СВЧ-сигнала, смеситель, подключенный к источнику СВЧ-сигнала и к устройству распространения сигнала, семплирующий контур, подключенный к смесителю, контур генерирования первых синхронизирующих сигналов, подключенный к источнику СВЧ-сигнала, а также к семплирующему контуру, контур обработки сигналов, контур генерирования вторых синхронизирующих сигналов, подключенный к контуру обработки сигналов, и контур управления измерениями, при этом способ включает следующие операции:
- посредством контура управления измерениями активируют контур генерирования первых синхронизирующих сигналов,
- подают первые синхронизирующие сигналы от контура их генерирования на источник СВЧ-сигнала и на семплирующий контур,
- посредством источника СВЧ-сигнала генерируют передаваемый электромагнитный сигнал, который имеет изменяющуюся во времени частоту и согласован с первыми синхронизирующими сигналами, поступающими от контура их генерирования,
- посредством устройства распространения сигнала обеспечивают распространение передаваемого электромагнитного сигнала в направлении поверхности продукта, содержащегося в резервуаре,
- посредством устройства распространения сигнала обеспечивают распространение электромагнитного поверхностного эхо-сигнала, образовавшегося в результате отражения переданного сигнала от указанной поверхности, в обратном направлении,
- посредством смесителя смешивают переданный сигнал и поверхностный эхо-сигнал, формируя таким образом сигнал смесителя,
- посредством семплирующего контура семплируют сигнал смесителя, получая, в результате, семплированные значения сигнала смесителя, для которых моменты семплирования соответствуют первым синхронизирующим сигналам, поступающим от контура их генерирования,
- посредством контура управления измерениями выключают контур генерирования первых синхронизирующих сигналов,
- подают вторые синхронизирующие сигналы от контура их генерирования на контур обработки и
- посредством контура обработки сигналов определяют уровень заполнения, исходя из семплированных значений сигнала смесителя и используя вторые синхронизирующие сигналы, поступающие от контура их генерирования.
16. Способ по п. 15, в котором:
- переключающий контур, включенный между источником энергии и контуром генерирования первых синхронизирующих сигналов, входит в состав контура управления измерениями,
- операция активирования контура генерирования первых синхронизирующих сигналов включает подключение указанного контура к источнику энергии посредством переключающего контура, а
- операция выключения контура генерирования первых синхронизирующих сигналов включает отключение указанного контура от источника энергии посредством переключающего контура.
RU2018142427A 2016-06-29 2017-06-09 Радарный уровнемер fmcw-типа с усовершенствованным управлением синхронизацией RU2018142427A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/196,233 US10145720B2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 FMCW radar level gauge with enhanced timing control
US15/196,233 2016-06-29
PCT/EP2017/064077 WO2018001697A1 (en) 2016-06-29 2017-06-09 Fmcw radar level gauge with enhanced timing control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018142427A true RU2018142427A (ru) 2020-07-29

Family

ID=58199116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142427A RU2018142427A (ru) 2016-06-29 2017-06-09 Радарный уровнемер fmcw-типа с усовершенствованным управлением синхронизацией

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10145720B2 (ru)
EP (1) EP3479137B1 (ru)
KR (1) KR102323376B1 (ru)
CN (2) CN206002170U (ru)
RU (1) RU2018142427A (ru)
WO (1) WO2018001697A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10145720B2 (en) * 2016-06-29 2018-12-04 Rosemount Tank Radar Ab FMCW radar level gauge with enhanced timing control
DE102017207783B3 (de) * 2017-05-09 2018-06-07 Vega Grieshaber Kg Radarfüllstandmessgerät mit einem Phasenregelkreis

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229476B1 (en) * 1998-11-27 2001-05-08 Endress+ Hauser Gmbh+ Co. Liquid level meter
US6373428B1 (en) * 1999-04-01 2002-04-16 Mcewan Technologies, Llc Self locking dual frequency clock system
CN1093257C (zh) * 1999-06-18 2002-10-23 中国科学院上海技术物理研究所 线性调频连续波雷达料位仪
JP2002196087A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Gakuho Go 時間測定回路
US6867729B2 (en) * 2003-07-30 2005-03-15 Magnetrol International Guided wave radar level transmitter with automatic velocity compensation
EP1562051B1 (en) * 2004-02-04 2012-08-29 VEGA Grieshaber KG Method for determining a level of material with a two-wire radar sensor
US7098843B2 (en) * 2004-05-27 2006-08-29 Saab Rosemount Tank Radar Ab Automatic sensitivity control for radar level gauges
WO2006068604A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Rosemount Tank Radar Ab A radar level gauge system
EP1882194B1 (en) * 2005-05-17 2013-05-01 VEGA Grieshaber KG Clock pulse control device of a microwave pulse radar
US7823446B2 (en) * 2006-11-06 2010-11-02 Rosemount Tank Radar Ab Pulsed radar level gauging with relative phase detection
CN101252720B (zh) * 2007-06-25 2011-08-03 浙江华立通信集团有限公司 3g和4g终端休眠模式控制方法和装置
CN101482734B (zh) * 2009-01-22 2011-11-30 深圳市博孚机电有限公司 一种低功耗控制电路及低功耗控制电路的工作方法
US8648612B2 (en) * 2010-07-09 2014-02-11 Rosemount Tank Radar Ab Calibration of a distance measuring device
US9035255B2 (en) * 2011-09-21 2015-05-19 Rosemont Tank Radar AB Calibration of a level gauge system
KR101377008B1 (ko) * 2012-04-06 2014-03-25 삼성탈레스 주식회사 밀리미터파 탐색기용 초고속 주파수 합성기
JP5963573B2 (ja) * 2012-06-29 2016-08-03 古野電気株式会社 レーダ装置
JP6133071B2 (ja) * 2013-02-07 2017-05-24 古河電気工業株式会社 発振回路及びその制御方法
US9291443B2 (en) 2013-03-07 2016-03-22 Rosemount Tank Radar Ab FMCW radar level gauge with lock state control
EP2775273B1 (de) * 2013-03-08 2020-11-04 VEGA Grieshaber KG Multi-System-Radar für die Füllstandmessung
KR20150012727A (ko) * 2013-07-26 2015-02-04 엘아이지넥스원 주식회사 레이더 수신기 및 이의 신호 처리 방법
US9234784B2 (en) * 2013-10-25 2016-01-12 Rosemount Tank Radar Ab Frequency modulated radar level gauging
US9329073B2 (en) * 2013-12-06 2016-05-03 Honeywell International Inc. Adaptive radar system with mutliple waveforms
US9389113B2 (en) * 2014-03-05 2016-07-12 Rosemount Tank Radar Ab Low power radar level gauge system
US20160099677A1 (en) * 2014-10-06 2016-04-07 Advanced Micro Devices, Inc. Crystal oscillator circuit with reduced startup time
CN104237863A (zh) * 2014-10-13 2014-12-24 中国科学院电子学研究所 通用型sar回波模拟器同步装置及方法
US10145720B2 (en) * 2016-06-29 2018-12-04 Rosemount Tank Radar Ab FMCW radar level gauge with enhanced timing control

Also Published As

Publication number Publication date
KR102323376B1 (ko) 2021-11-08
KR20190022516A (ko) 2019-03-06
EP3479137A1 (en) 2019-05-08
EP3479137B1 (en) 2020-05-13
CN107543591B (zh) 2020-11-03
US20180003539A1 (en) 2018-01-04
US10145720B2 (en) 2018-12-04
CN107543591A (zh) 2018-01-05
WO2018001697A1 (en) 2018-01-04
CN206002170U (zh) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7619558B2 (en) Clock pulse control device of a microwave pulse radar
RU2016133343A (ru) Система радарного уровнемера малой мощности, содержащая интегральную схему свч
RU2016133352A (ru) Система радарного уровнемера малой мощности
CN103270397B (zh) 启动时间减少的脉冲式雷达物位计系统和方法
EP3060889B1 (en) Frequency modulated radar level gauging
CN103389143B (zh) 具有mcu 定时电路的雷达物位计
CN105829910A (zh) 料位测量装置的prf频率发生器
RU2018142427A (ru) Радарный уровнемер fmcw-типа с усовершенствованным управлением синхронизацией
US9031811B2 (en) System and method for pulse-echo ranging
JP2015501430A5 (ru)
US20130057425A1 (en) Pulsed level gauge system with controllable delay path through selected number of delay cells
JP5416978B2 (ja) 飛翔体
KR101241100B1 (ko) 초고주파 주파수합성기에서 생성한 연속 위상을 갖는 선형주파수변조 파형의 시간지연 및 펄스폭 측정 장치 및 방법
US20130057426A1 (en) Pulsed level gauge system with supply voltage controlled delay
TWI564549B (zh) 雷達物液位量測裝置及雷達物液位量測方法
EP1882194B1 (en) Clock pulse control device of a microwave pulse radar
RU2019113380A (ru) Импульсный радарный измеритель уровня с единственным осциллятором
JP3153816U (ja) Fm−cwレーダ装置
RU2014137264A (ru) Псевдокогерентная РЛС с высокой частотой следования зондирующих импульсов
JP2015184200A (ja) レーダ装置
JP2018021786A (ja) 超音波送信制御装置、超音波送信制御プログラム及び超音波送信制御方法
SU481995A2 (ru) Способ измерени времени задержки
JP2007258899A (ja) 自動周波数制御回路
GB599114A (en) Improvements in or relating to radio-frequency oscillation generators

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20200610