RU2399888C1 - Method of measuring level of material in reservoir - Google Patents

Method of measuring level of material in reservoir Download PDF

Info

Publication number
RU2399888C1
RU2399888C1 RU2009102574/28A RU2009102574A RU2399888C1 RU 2399888 C1 RU2399888 C1 RU 2399888C1 RU 2009102574/28 A RU2009102574/28 A RU 2009102574/28A RU 2009102574 A RU2009102574 A RU 2009102574A RU 2399888 C1 RU2399888 C1 RU 2399888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
level
measurement
frequency
change
signal
Prior art date
Application number
RU2009102574/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009102574A (en
Inventor
Борис Аванесович Атаянц (RU)
Борис Аванесович Атаянц
Виктор Витольдович Езерский (RU)
Виктор Витольдович Езерский
Сергей Викторович Мирошин (RU)
Сергей Викторович Мирошин
Валерий Степанович Паршин (RU)
Валерий Степанович Паршин
Original Assignee
ООО "Предприятие "Контакт-1"
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 ООО "Предприятие "Контакт-1" filed Critical ООО "Предприятие "Контакт-1"
Priority to RU2009102574/28A priority Critical patent/RU2399888C1/en
Publication of RU2009102574A publication Critical patent/RU2009102574A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399888C1 publication Critical patent/RU2399888C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: inside zone of high measurement error caused by presence of interfering reflector, the level is determined by predicting the value of the level, determined at a previous measurement cycle, rate of change of the level measured outside the zone of high measurement error and a measured time interval between neighbouring measurement cycles. Such determination of the level excludes the effect of an interfering reflector on measurement results and measurement error falls sharply. The rate of change of the level is determined on areas where the level changes, where the effect of the interfering reflector is insignificant. The direction of change of the level or absence of any change in the level is determined from the value of an auxiliary control signal. In order to determine the border zones with high measurement error, pre-exposure is carried out, where the position of all interfering reflectors which exceed a certain preset level is determined in an empty reservoir, and in the vicinity of each, two borders of zones with high measurement accuracy are indicated in the size of the tripled value of the resolution element of the frequency-modulated signal with indicated frequency deviation.
EFFECT: high accuracy of measuring level in the presence of interfering signals caused by reflections from components of the reservoir.
10 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может применяться для прецизионного измерения уровня жидких материалов.The invention relates to the field of measurement technology and can be used for precision level measurement of liquid materials.

Известен радиолокационный способ измерения уровня [1], включающий измерение времени распространения радиоволн, излученных в направлении на поверхность среды и отраженных от нее, и вычисление по измеренному времени распространения радиоволн дальности до поверхности среды. Указанный способ не позволяет измерять уровень с достаточной точностью при наличии мешающих отражений, вызванных конструктивными особенностями резервуара с жидким материалом, так как мешающие отражения искажают форму сигнала и тем самым приводят к большой ошибке в измерении времени задержки.Known radar method of measuring the level [1], including measuring the propagation time of radio waves radiated in the direction to the surface of the medium and reflected from it, and calculating the measured propagation time of the radio waves of the distance to the surface of the medium. The specified method does not allow to measure the level with sufficient accuracy in the presence of interfering reflections caused by the design features of the tank with liquid material, since interfering reflections distort the waveform and thereby lead to a large error in measuring the delay time.

Известен способ измерения расстояния, реализованный в устройстве [2], заключающийся в том, что излучают частотно-модулированный сигнал в направлении содержимого резервуара, принимают, спустя время распространения, отраженный сигнал и смешивают его с частью излучаемого сигнала для получения сигнала разностной частоты (СРЧ). Фазу этого сигнала используют для измерения расстояния до поверхности контролируемой среды, при условии поддержании постоянной самой разностной частоты, путем управления периодом модуляции. При этом фаза сигнала разностной частоты при измерении расстояния будет непрерывно меняться в пределах 2πN+φ пропорционально изменению расстояния. Здесь N - целое число периодов СРЧ, содержащееся в периоде модуляции, φ - число, соответствующее оставшейся части периода, то есть начальная фаза СРЧ. Таким образом, определение расстояния сводится к подсчету числа N, измерению фазы φ и вычислению расстояния.A known method of measuring distance, implemented in the device [2], which consists in the fact that they emit a frequency-modulated signal in the direction of the contents of the tank, receive, after the propagation time, the reflected signal and mix it with part of the emitted signal to obtain a differential frequency signal (RF) . The phase of this signal is used to measure the distance to the surface of the controlled medium, provided that the difference frequency itself is kept constant by controlling the modulation period. In this case, the phase of the difference frequency signal during distance measurement will continuously vary within 2πN + φ in proportion to the distance change. Here N is an integer number of periods of the RHF contained in the modulation period, φ is the number corresponding to the remaining part of the period, that is, the initial phase of the RHF. Thus, the determination of the distance is reduced to counting the number N, measuring the phase φ and calculating the distance.

Недостатком способа также является невозможность измерения уровня с заданной точностью при наличии мешающих отражений, вызванных элементами конструкции резервуара, так как наличие помех сильно изменяет фазу сигнала и приводит к большой ошибке.The disadvantage of this method is the inability to measure the level with a given accuracy in the presence of interfering reflections caused by structural elements of the tank, since the presence of interference greatly changes the phase of the signal and leads to a large error.

Также известен способ измерения расстояния [3], включающий формирование и излучение зондирующего сигнала с периодической частотной модуляцией в начальном диапазоне частотной модуляции; прием эхосигнала, выделение части зондирующего сигнала и смешивание его с принятым эхосигналом; вычисление спектра по СРЧ, полученному за половину периода модуляции и определение его центральной частоты; вычисление расстояния по измеренной центральной частоте СРЧ и количества минимальных интервалов расстояния, укладывающихся в измеряемом расстоянии, соответствующих числу периодов СРЧ на полупериоде модуляции; уменьшение начального диапазона частотной модуляции до получения целого числа интервалов расстояния, соответствующих целому числу периодов СРЧ на полупериоде модуляции и максимуму спектральной составляющей, соответствующей измеряемому расстоянию и вычислению расстояния по частоте этой максимальной спектральной составляющей СРЧ.Also known is a method of measuring distance [3], which includes generating and emitting a probing signal with periodic frequency modulation in the initial frequency modulation range; receiving an echo signal, extracting part of the probe signal and mixing it with the received echo signal; calculation of the spectrum according to the RMS obtained for half the modulation period and determination of its center frequency; calculating the distance from the measured center frequency of the RFS and the number of minimum distance intervals that fit into the measured distance corresponding to the number of periods of the RFI at the half-period of modulation; reducing the initial range of frequency modulation to obtain an integer number of distance intervals corresponding to an integer number of periods of the UHF at the half-period of modulation and the maximum spectral component corresponding to the measured distance and calculating the frequency distance of this maximum spectral component of the UHF.

Недостатком способа также является невозможность измерения уровня с высокой точностью вблизи мешающих отражателей, так как основной и боковые лепестки спектра помехи искажают форму основного лепестка спектра сигнала и тем самым вызывают большую ошибку в определении истинного положения экстремума спектра.The disadvantage of this method is the inability to measure the level with high accuracy near the interfering reflectors, since the main and side lobes of the interference spectrum distort the shape of the main lobe of the signal spectrum and thereby cause a large error in determining the true position of the extremum of the spectrum.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков (прототипом) является способ измерения уровня [4] радаром, ориентированным по максимуму эхо-сигнала от измеряемой поверхности и включающий излучение последовательности микроволновых сигналов, дискретные угловые частоты в которых равномерно распределены по сканируемому диапазону частот. Сигнал, отраженный от измеряемой поверхности, смешивают с частью излучаемого сигнала для получения двух сигналов разностной частоты, сдвинутых относительно друг друга по фазе на угол π/2 (сигналов квадратур), которые после аналого-цифрового преобразования подаются на микропроцессор. Обработка последовательности отсчетов квадратур включает обратное дискретное преобразование Фурье, использование для локализации источников наиболее мощных излучений метода высокого разрешения MUZIC, селекцию эхо-сигналов во временной области и в конечном итоге получение расстояния до измеряемого уровня.The closest technical solution for the totality of essential features (prototype) is a level measurement method [4] with a radar oriented to the maximum of the echo signal from the measured surface and including radiation from a sequence of microwave signals in which discrete angular frequencies are uniformly distributed over the scanned frequency range. The signal reflected from the measured surface is mixed with a part of the emitted signal to obtain two differential frequency signals phase-shifted relative to each other by an angle π / 2 (quadrature signals), which, after analog-to-digital conversion, are fed to the microprocessor. Processing the sequence of quadrature samples includes the inverse discrete Fourier transform, the use of the MUZIC high-resolution method for localizing the sources of the most powerful radiation, the selection of echo signals in the time domain, and ultimately obtaining the distance to the measured level.

Недостатком способа является недостаточно высокая точность измерения уровня при наличии мешающих отражений, вызванных элементами конструкции резервуара и неоднородностями антенно-волноводного тракта из-за их взаимного влияния на полезный сигнал. Анализ описания и формулы патента позволяют сделать вывод, что метод высокого разрешения типа MUZIC, либо другие методы, дающие улучшение разрешения по частоте, позволяют увеличить точность измерения на некотором расстоянии вблизи мешающего отражателя по сравнению со способами, основанными на определении положения максимальной спектральной составляющей, например [3]. Однако основная причина недостаточной точности при наличии мешающих отражений остается - это взаимное влияние спектров полезного и мешающего сигналов, приводящее к искажению соотношений интенсивностей спектральных составляющих полезного и мешающего отражателей и в результате к перепутыванию полезного и ложного отражателей при их локализации, что вызывает большую погрешность измерения уровня, проявляющуюся в скачкообразном изменении результатов измерения.The disadvantage of this method is the insufficiently high accuracy of level measurement in the presence of interfering reflections caused by reservoir structural elements and inhomogeneities of the antenna-waveguide path due to their mutual influence on the useful signal. An analysis of the description and patent claims allows us to conclude that the high-resolution method of the MUZIC type, or other methods that improve the frequency resolution, can increase the measurement accuracy at a distance near the interfering reflector in comparison with methods based on determining the position of the maximum spectral component, for example [3]. However, the main reason for the lack of accuracy in the presence of interfering reflections remains - this is the mutual influence of the spectra of the useful and interfering signals, leading to a distortion of the ratios of the intensities of the spectral components of the useful and interfering reflectors and, as a result, to confusing the useful and false reflectors when they are localized, which causes a large level measurement error , manifested in an abrupt change in the measurement results.

Цель предлагаемого изобретения - уменьшение погрешности измерения уровня при наличии мешающих отражений от элементов конструкции резервуара.The purpose of the invention is to reduce the error of level measurement in the presence of interfering reflections from the structural elements of the tank.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения уровня, включающем формирование зондирующего радиочастотного сигнала с линейной ступенчатой периодической частотной модуляцией с известными значениями несущей частоты и девиации частоты, излучение сформированного сигнала в направлении зондируемого материала, прием, спустя время распространения, отраженного сигнала, смешивание его с частью излучаемого сигнала, выделение сигнала разностной частоты для получения отсчетов с выхода аналого-цифрового преобразователя, вычисление спектра этого сигнала с помощью быстрого преобразования Фурье, грубое оценивание дальности до материала по грубой оценке частоты максимальной спектральной составляющей, точное оценивание дальности до материала по точной оценке разностной частоты, соответствующей максимальной спектральной составляющей, найденной путем расчета непрерывно-дискретного преобразования Фурье и варьирования разностной частоты в пределах одного частотного дискрета спектра вокруг грубой оценки частоты максимальной спектральной составляющей в обе стороны, определение уровня в зоне повышенной погрешности измерения вблизи мешающего отражателя производится с помощью предсказания уровня по значению уровня, определенному на предыдущем цикле измерения, скорости изменения уровня, измеренной вне зоны с повышенной погрешностью измерения и измеренному интервалу времени, прошедшему между двумя соседними циклами измерения, причем предсказание положения уровня производится с учетом направления его изменения, определяемого по значению вспомогательного управляющего сигнала.This goal is achieved by the fact that in the level measurement method, including generating a probing radio frequency signal with a linear stepwise periodic frequency modulation with known values of the carrier frequency and frequency deviation, the radiation of the generated signal in the direction of the probed material, reception, after the propagation time of the reflected signal, mixing it with a part of the emitted signal, extracting the differential frequency signal to obtain samples from the output of the analog-to-digital converter, calculating e of the spectrum of this signal using a fast Fourier transform, a rough estimate of the distance to the material from a rough estimate of the frequency of the maximum spectral component, an accurate estimate of the distance to the material from an accurate estimate of the difference frequency corresponding to the maximum spectral component found by calculating the continuously discrete Fourier transform and varying the difference frequencies within one frequency discrete spectrum around a rough estimate of the frequency of the maximum spectral component in both directions s, the determination of the level in the zone of increased measurement error near the interfering reflector is performed by predicting the level from the level value determined in the previous measurement cycle, the rate of change of the level measured outside the zone with increased measurement error and the measured time interval between two adjacent measurement cycles, moreover, the prediction of the position of the level is made taking into account the direction of its change, determined by the value of the auxiliary control signal.

При таком определении уровня исключается влияние мешающего отражателя на результат измерения и ошибка измерения резко уменьшается. Скорость изменения уровня определяется на участках изменения уровня, где влияние мешающего отражателя несущественно, по результатам измерения изменения уровня и соответствующего интервала времени между двумя соседними измерениями и усреднением результатов на нескольких циклах измерения. При предсказании уровня внутри зоны с повышенной погрешностью измерения и при оценке скорости изменения уровня вне зоны с повышенной погрешностью измерения определение направление изменения уровня или отсутствие какого-либо изменения уровня производится по величине вспомогательного управляющего сигнала.With this determination of the level, the influence of the interfering reflector on the measurement result is eliminated and the measurement error decreases sharply. The rate of change of level is determined in areas of level change, where the influence of the interfering reflector is not significant, according to the results of measuring the level change and the corresponding time interval between two adjacent measurements and averaging the results over several measurement cycles. When predicting the level inside the zone with increased measurement error and when assessing the rate of level change outside the zone with increased measurement error, the direction of the level change or the absence of any level change is determined by the value of the auxiliary control signal.

Для определения границ зон с повышенной погрешностью измерения производится предварительное обучение измерительного прибора, при котором на пустом резервуаре определяется положение всех мешающих отражателей, превышающих по величине отраженного сигнала некоторый заранее заданный уровень, и в окрестности каждого из них указываются две границы зон с повышенной погрешностью, отличающиеся в обе стороны от расстояния до соответствующего мешающего отражателя на утроенную величину элемента разрешения частотно модулированного сигнала с указанной девиацией частоты.To determine the boundaries of zones with a high measurement error, preliminary training of the measuring device is performed, in which the position of all interfering reflectors exceeding a predetermined level in terms of the reflected signal is determined on an empty tank, and in the vicinity of each of them two boundaries of zones with a high error are indicated, differing on both sides from the distance to the corresponding interfering reflector by a triple value of the resolution element of the frequency-modulated signal with indicated deviation of frequency.

Заявляемый способ измерения уровня материала в резервуаре обладает совокупностью признаков не известных из уровня техники для способов подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна".The inventive method of measuring the level of material in the tank has a combination of features not known from the prior art for methods of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty".

Для доказательства изобретательского уровня необходимо учесть, что известный способ измерения уровня [4], основанный на методе высокого разрешения типа MUZIC, позволяет увеличить разрешающую способность и соответственно точность измерения в некоторой зоне вблизи мешающего отражения по сравнению со способами, основанными на определении положения максимальной спектральной составляющей, например [3]. Однако основная причина недостаточной точности при наличии мешающих отражений остается - это взаимное влияние спектров полезного и мешающего сигналов, вызывающее неверную передачу соотношений отсчетов спектра полезного и мешающего отражателей, и наличие паразитной амплитудной модуляции и нелинейных искажений СРЧ. Вследствие неверной передачи амплитудных соотношений в известном способе измерения происходит перепутывание полезного и мешающего отражателей при локализации полезного отражателя по максимальной спектральной составляющей, в результате чего возникает большая погрешность измерения расстояния в виде отдельных выбросов погрешности. Причем, чем больше уровень шума, тем это явление проявляется чаще.To prove the inventive step, it is necessary to take into account that the known method of level measurement [4], based on the high resolution method of the MUZIC type, allows to increase the resolution and, accordingly, the measurement accuracy in a certain area near the interfering reflection in comparison with methods based on determining the position of the maximum spectral component , for example [3]. However, the main reason for the lack of accuracy in the presence of interfering reflections remains - this is the mutual influence of the spectra of the useful and interfering signals, causing an incorrect transmission of the ratios of the readings of the spectrum of the useful and interfering reflectors, and the presence of spurious amplitude modulation and non-linear distortions of the RMS. Due to the incorrect transmission of amplitude ratios in the known measurement method, the useful and interfering reflectors are mixed up when the useful reflector is localized by the maximum spectral component, resulting in a large distance measurement error in the form of individual error spikes. Moreover, the greater the noise level, the more this phenomenon manifests itself.

Заявленный способ не имеет этого недостатка, так как в нем при изменении уровня внутри зоны с повышенной погрешностью измерения, начиная от любой ее границы, производится предсказание текущего значения уровня по значению уровня, определенного на предыдущем цикле измерения, оцененной скорости изменения уровня с учетом направления изменения и измеренного интервала времени, прошедшего между двумя циклами измерения. Поэтому погрешность измерения существенно снижается во всех точках зоны с повышенной погрешностью измерения вблизи мешающего отражателя, в том числе и непосредственно вблизи мешающего отражателя, где известный способ приводит к повышенной погрешности. Причем на результаты предсказания не влияет уровень шума и соотношение интенсивностей полезного и мешающего отражений.The claimed method does not have this drawback, since when it changes the level inside the zone with an increased measurement error, starting from any of its boundaries, the current level is predicted by the value of the level determined on the previous measurement cycle, the estimated rate of change of level, taking into account the direction of change and a measured time interval elapsed between two measurement cycles. Therefore, the measurement error is significantly reduced at all points of the zone with a high measurement error near the interfering reflector, including directly near the interfering reflector, where the known method leads to increased error. Moreover, the prediction results are not affected by the noise level and the ratio of the intensities of the useful and interfering reflections.

Указанные отличия не следуют явным образом из доступных научно-технических источников, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию изобретения - "Изобретательский уровень".These differences do not follow explicitly from available scientific and technical sources, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of the invention - "Inventive step".

Эти отличия приводят к появлению качественно нового свойства заявленного способа - возможности измерения уровня материала при наличии мешающих отражений при произвольном соотношении сигналов, отраженных от материала и мешающего отражателя. Это новое свойство позволяет повысить точность измерений.These differences lead to the appearance of a qualitatively new property of the claimed method - the ability to measure the level of the material in the presence of interfering reflections with an arbitrary ratio of signals reflected from the material and the interfering reflector. This new property improves the accuracy of measurements.

Осуществление заявленного способа поясняется с помощью чертежей, показанных на фиг.1-5.The implementation of the claimed method is illustrated using the drawings shown in figures 1-5.

На фиг.1 изображено устройство для измерения уровня при наличии мешающих отражателей в резервуаре.Figure 1 shows a device for measuring the level in the presence of interfering reflectors in the tank.

На фиг.2 изображена блок-схема программы предсказания уровня с учетом управляющего сигнала в режиме измерения уровня.Figure 2 shows a block diagram of a level prediction program taking into account the control signal in the level measurement mode.

На фиг.3 изображена блок-схема программы обработки сигнала при выполнении обучения.Figure 3 shows a block diagram of a signal processing program when performing training.

На фиг.4 изображены зависимости погрешности измерения расстояния на основе преобразования Фурье и предложенным способом, полученные путем моделирования процесса измерения на компьютере.Figure 4 shows the dependence of the error of distance measurement based on the Fourier transform and the proposed method, obtained by modeling the measurement process on a computer.

На фиг.5 изображены зависимости погрешности измерения расстояния на основе преобразования Фурье и известным способом, основанным на методе высокого разрешения MUSIK, полученные путем моделирования процесса измерения на компьютере.Figure 5 shows the dependence of the error of distance measurement based on the Fourier transform and a known method based on the high resolution method MUSIK obtained by simulating the measurement process on a computer.

Устройство для измерения уровня содержит формирователь (Ф) 1 сигнала, выход которого соединен со входом усилителя СВЧ (УСВЧ) 2, направленный ответвитель (НО) 3, причем выход усилителя СВЧ 2 подключен ко входу НО 3, циркулятор (Ц) 4, вход которого соединен с первым выходом направленного ответвителя 3, антенну (А) 5, подключенную к первому выходу циркулятора 4, смеситель (См) 6, входы которого соединены со вторыми выходами направленного ответвителя 3 и циркулятора 4, а выход соединен через последовательно соединенные усилитель (У) 7 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8 с первым входом процессора (Пр) 9. Второй выход формирователя 1 соединен со вторым входом процессора 9, первый выход процессора 9 соединен со вторым входом АЦП 8, а второй выход процессора является выходом устройства. На третий вход процессора 9 поступает управляющий сигнал, сигнализирующий о факте изменения уровня и его направлении изменения.The level measuring device comprises a signal shaper (Ф) 1, the output of which is connected to the input of the microwave amplifier (UHF) 2, a directional coupler (HO) 3, the output of the microwave amplifier 2 is connected to the input of HO 3, the circulator (C) 4, the input of which connected to the first output of the directional coupler 3, the antenna (A) 5 connected to the first output of the circulator 4, a mixer (Cm) 6, the inputs of which are connected to the second outputs of the directional coupler 3 and the circulator 4, and the output is connected through series-connected amplifier (Y) 7 and analog-to-digital the forming (ADC) 8 with the first input of the processor (PR) 9. The second output of generator 1 is connected to a second input of the processor 9, the first output of the processor 9 is connected to a second input of the ADC 8 and the second output of the processor is the output device. The third input of the processor 9 receives a control signal signaling the fact of a level change and its direction of change.

Способ измерения уровня материала в резервуаре осуществляют следующим образом.The method of measuring the level of material in the tank is as follows.

Формирователь 1 формирует зондирующий радиочастотный сигнал с линейной ступенчатой периодической частотной модуляцией. Этот сигнал после усиления в усилителе СВЧ 2 поступает через направленный ответвитель 3 и циркулятор 4 в антенну 5 и излучается в направлении контролируемого материала. В предлагаемом способе измерения уровня используется частотная модуляция по треугольному закону. Измерение уровня происходит при использовании СРЧ, полученном на интервале 0÷Тмод/2, где Тмод - период частотной модуляции. Спустя время распространения отраженный сигнал принимается антенной 5 и со второго выхода циркулятора 4 поступает на первый вход смесителя 6. На второй вход смесителя 6 поступает часть излучаемого сигнала со второго выхода направленного ответвителя 3. СРЧ с выхода смесителя через усилитель 7 поступает на вход АЦП 8. На второй вход АЦП 8 поступают импульсы управления с первого выхода процессора 9. С помощью АЦП получают цифровые отсчеты СРЧ u(k) k=0, …, N-1. Отсчеты СРЧ в цифровой форме поступают на первый вход процессора 9. На второй вход процессора 9 поступает пачка синхронизирующих импульсов, соответствующих половине периода модуляции со второго выхода формирователя 1. На третий вход процессора 9 поступает вспомогательный управляющий сигнал, позволяющий определить направление перемещения уровня или отсутствие перемещения. Результат измерения уровня материала в резервуаре поступает на второй выход процессора 9.Shaper 1 generates a sounding radio frequency signal with a linear stepwise periodic frequency modulation. This signal, after amplification in the microwave amplifier 2, enters through the directional coupler 3 and circulator 4 into the antenna 5 and is emitted in the direction of the controlled material. The proposed method of level measurement uses frequency modulation according to a triangular law. The level measurement occurs when using the MFR obtained in the interval 0 ÷ T mod / 2, where T mod is the period of frequency modulation. After the propagation time, the reflected signal is received by the antenna 5 and from the second output of the circulator 4 is fed to the first input of the mixer 6. The second input of the mixer 6 receives a part of the emitted signal from the second output of the directional coupler 3. The RF from the output of the mixer through the amplifier 7 is fed to the input of the ADC 8. The second input of the ADC 8 receives control pulses from the first output of the processor 9. Using the ADC, digital samples of the RMS u (k) k = 0, ..., N-1 are obtained. The RMS samples are digitally fed to the first input of the processor 9. A packet of synchronizing pulses corresponding to half the modulation period from the second output of the driver 1 is received at the second input of the processor 9. An auxiliary control signal is supplied to the third input of the processor 9, which allows one to determine the direction of level movement or the absence of movement . The result of measuring the level of material in the tank is fed to the second output of the processor 9.

Блок-схема работы процессора в режиме измерения уровня материала приведена на фиг.2. В блоке 10 производится инициализация необходимых переменных. Это установка признака первого измерения Perv_Vkl=1 и обнуление признака входа в зону повышенной погрешности измерения Pr izn=0, ввод из перепрограммируемого ПЗУ количества К зон с повышенной погрешностью измерения, их границ R1,k, R2,k, k=1,…,К, которые найдены в режиме обучения на пустой емкости, и значений скорости налива vн,k и скорости слива материала vc,k, k=1, …, К в каждой зоне с повышенной погрешностью измерения, определяемых перед началом измерений по техническим характеристикам оборудования резервуара. В блоке 11 производится ввод цифровых отсчетов u(k) k=0, …, N-1 СРЧ в течение времени одного полупериода модуляции. Моменты ввода отсчетов СРЧ задаются синхронизирующим сигналом, поступающим на второй вход процессора 9 с формирователя 1. Кроме того, производится фиксация момента времени, в который закончилось считывание СРЧ. Далее в блоке 11 выполняют грубую оценку частоты СРЧ, для чего вычисляют с помощью быстрого преобразования Фурье дискретный спектр

Figure 00000001
, n=0, …, N-1 этого сигнала, умноженного на отсчеты весовой функции W(k), k=0, …, N-1 (например, весовой функции Блэкмана):A block diagram of the processor in the mode of measuring the level of material shown in figure 2. In block 10, the necessary variables are initialized. This is setting the sign of the first measurement Perv_Vkl = 1 and zeroing the sign of entry into the zone of increased measurement error Pr izn = 0, entering from the reprogrammable ROM the number K of zones with increased measurement error, their boundaries R 1, k , R 2, k , k = 1, ..., K, which were found in the training mode on an empty tank, and the values of the pouring speed v n, k and the discharge rate of the material v c, k , k = 1, ..., K in each zone with an increased measurement error, determined before starting measurements on technical specifications of tank equipment. In block 11, the digital samples u (k) k = 0, ..., N-1 RMS are input during one half-period of modulation. The moments of input of the RPS samples are set by the synchronizing signal supplied to the second input of the processor 9 from the shaper 1. In addition, the time is fixed at which the RPS readout has ended. Next, in block 11, a rough estimate of the frequency of the superfine frequency is performed;
Figure 00000001
, n = 0, ..., N-1 of this signal multiplied by the samples of the weight function W (k), k = 0, ..., N-1 (for example, the Blackman weight function):

Figure 00000002
n=0, …, N-1,
Figure 00000002
n = 0, ..., N-1,

находят номер отсчета nмакс спектральной составляющей с максимальной амплитудой

Figure 00000003
и соответствующее значение дискретной частоты ωnмакс=4πnмакс/Tмод.find the reference number n max spectral component with maximum amplitude
Figure 00000003
and the corresponding value of the discrete frequency ω nmax = 4πn max / T mod .

Затем делают уточненную оценку разностной частоты. Для этого вычисляют непрерывно-дискретное преобразование Фурье СРЧ, умноженного на отсчеты весовой функции:Then make an accurate estimate of the difference frequency. To do this, calculate the continuously-discrete Fourier transform of the RMS, multiplied by the samples of the weight function:

Figure 00000004
Figure 00000004

варьируют значение частоты ω в диапазоне от (ωiмакс-4π/Tмод) до (ωiмакс+4π/Tмод) с шагом Δω, задающим погрешность оценки частоты, и находят положение ωмакс максимума модуля спектра

Figure 00000005
По полученному значению разностной частоты ωмакс вычисляют текущую i-ю оценку расстояния
Figure 00000006
до материала:vary the value of the frequency ω in the range from (ω imax -4π / T modes ) to (ω imax + 4π / T modes ) with a step Δω setting the error in the estimation of the frequency, and find the position ω max of the spectrum modulus
Figure 00000005
Based on the obtained value of the differential frequency ω max calculate the current i-th distance estimate
Figure 00000006
before material:

Figure 00000007
Figure 00000007

где с - скорость распространения электромагнитной волны внутри резервуара; ΔF - девиация частоты при ЧМ, и вычисляют фазу

Figure 00000008
соответствующую максимуму спектра.where c is the propagation velocity of the electromagnetic wave inside the tank; ΔF is the frequency deviation at FM, and the phase is calculated
Figure 00000008
corresponding to the maximum of the spectrum.

В блоке 12 проверяют признак первого включения Perv_Vkl. Если он равен 1, что соответствует проведению первого измерения, то производится обнуление этого признака в блоке 13, фиксация полученного результата в блоке 14 и переход к новому циклу измерений, т.е. к блоку 11.In block 12, the sign of the first inclusion of Perv_Vkl is checked. If it is equal to 1, which corresponds to the first measurement, then this feature is zeroed in block 13, the result is fixed in block 14 and the transition to a new measurement cycle, i.e. to block 11.

Если в блоке 12 определено, что измерение не первое, то производится переход к блоку 15, где вычисляют интервал времени tизм, прошедший с момента предыдущего измерения. Далее в блоке 16 сравнивают полученную в блоке 11 оценку расстояния

Figure 00000009
с границами зон с повышенной погрешностью измерения R1,k, R2,k, k=1, …, К, и проверяют, находится ли уровень материала в одной из зон с повышенной погрешностью измерения вблизи соответствующего мешающего отражателя:If it is determined in block 12 that the measurement is not the first, then a transition is made to block 15, where the time interval t ism calculated from the moment of the previous measurement is calculated. Next, in block 16, the distance estimate obtained in block 11 is compared
Figure 00000009
with the boundaries of zones with increased measurement error R 1, k , R 2, k , k = 1, ..., K, and check whether the material level is in one of the zones with increased measurement error near the corresponding interfering reflector:

R1,k≤Ri≤R2,k.R 1, k ≤R i ≤R 2, k .

Если уровень материала находится в пределах одной из зон с повышенной погрешностью измерения, происходит переход к блоку 17, где проверяется признак Pr izn выполнения первого измерения в зоне с повышенной погрешностью измерения. Если Рr izn=0, что соответствует первому входу в одну из зон с повышенной погрешностью измерения, то в блоке 18 производится инверсия признака первого измерения Pr izn=1, запись соответствующей скорости слива или налива в перепрограммируемое ПЗУ и переход к блоку 19. Если измерение в зоне повышенной погрешности не первое, то такая запись не производится, а сразу происходит переход к блоку 19. В блоке 19 определяется, производится ли слив материала (т.е. уменьшение уровня) проверкой значения вспомогательного управляющего сигнала. Если производится слив, то в блоке 20 производится предсказание результата:If the material level is within one of the zones with a high measurement error, the transition to block 17, where the sign Pr izn of the first measurement in the zone with a high measurement error, is checked. If Pr izn = 0, which corresponds to the first entrance to one of the zones with increased measurement error, then in block 18 the sign of the first measurement is inverted Pr izn = 1, the corresponding drain or fill rate is written to the reprogrammable ROM and go to block 19. If the measurement in the area of increased error is not the first, then such a recording is not performed, but proceeds immediately to block 19. In block 19, it is determined whether the material is drained (i.e., level reduction) by checking the value of the auxiliary control signal. If draining is performed, then in block 20 the result is predicted:

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
и
Figure 00000012
- соответственно текущее и предыдущее значение измеренного расстояния, и переход к блоку 14 для фиксации результата.Where
Figure 00000011
and
Figure 00000012
- respectively, the current and previous value of the measured distance, and the transition to block 14 to fix the result.

Если слив не производится, то в блоке 21 проверяется, производится ли налив. Если налив производится, то производится предсказание результата:If no discharge is made, then in block 21 it is checked whether the filling is performed. If loading is done, then the result is predicted:

Figure 00000013
Figure 00000013

и переход к блоку 14 для фиксации результата.and proceeding to block 14 to record the result.

Если налив не производится, то из блока 21 сразу выполняется переход к блоку 23 для фиксации предыдущего результата.If loading is not performed, then from block 21 immediately proceeds to block 23 to fix the previous result.

Затем производится возврат к блоку 11 для ввода нового массива отсчетов СРЧ и т.д. циклически повторяется процедура измерения уровня.Then, it returns to block 11 to enter a new array of RPS samples, etc. the level measurement procedure is repeated cyclically.

Если в блоке 16 определено, что уровень не находится в зоне с повышенной погрешностью измерения, или он вышел из нее, то в блоке 24 производится обнуление признака первого измерения Pr izn=0 и переход к блоку 25, где проверяется, производится ли слив. Если слив производится, то в блоке 26 выполняется оценка скорости слива

Figure 00000014
для k-й зоны с повышенной погрешностью измерения:If it is determined in block 16 that the level is not in the zone with an increased measurement error, or it has left it, then in block 24 the characteristic of the first measurement is reset to zero Pr izn = 0 and go to block 25, where it is checked whether the drain is performed. If draining is performed, then in block 26, an estimate of the drain rate
Figure 00000014
for the k-th zone with increased measurement error:

Figure 00000015
Figure 00000015

где

Figure 00000016
- накапливаемая статистика на i-м цикле измерений,
Figure 00000017
, М - количество накопленных значений оценки соответствующей скорости.Where
Figure 00000016
- accumulated statistics on the i-th measurement cycle,
Figure 00000017
, M is the number of accumulated values for evaluating the corresponding speed.

Далее производится переход к блоку 14 для фиксации результата измерения, и затем возврат к блоку 11 для повторения цикла измерения.Next, go to block 14 to fix the measurement result, and then return to block 11 to repeat the measurement cycle.

Если слив не производится, то в блоке 27 проверяется, производится ли налив. Если налив производится, то в блоке 28 выполняется оценка скорости налива

Figure 00000018
для k-й зоны с повышенной погрешностью измерения:If no discharge is made, then in block 27 it is checked whether the filling is performed. If loading is done, then in block 28, the estimation of the loading speed
Figure 00000018
for the k-th zone with increased measurement error:

Figure 00000019
Figure 00000019

где

Figure 00000020
- накапливаемая статистика на i-м цикле измерений,
Figure 00000021
М - количество накопленных значений оценки соответствующей скорости. Далее производится переход к блоку 14 для фиксации результата измерения, и затем возврат к блоку 11 для повторения цикла измерения.Where
Figure 00000020
- accumulated statistics on the i-th measurement cycle,
Figure 00000021
M is the number of accumulated values for evaluating the corresponding speed. Next, go to block 14 to fix the measurement result, and then return to block 11 to repeat the measurement cycle.

Если в блоке 27 определено, что налив не производится, то происходит переход к блоку 14 и далее к блоку 11.If it is determined in block 27 that no loading is performed, then there is a transition to block 14 and then to block 11.

Процесс обучения на пустом резервуаре производится по блок-схеме программы, приведенной на фиг.3.The learning process on an empty tank is carried out according to the block diagram of the program shown in figure 3.

В блоке 29 происходит запись СРЧ на пустом резервуаре, в блоке 30 вычисляется спектр

Figure 00000022
, n=0, …, N -1 сигнала СРЧ с помощью БПФ. В блоке 31 в области первых четырех дискретных спектральных составляющих спектра СРЧ осуществляется поиск локального максимума Sант, соответствующего отражению от кромки антенны и вычисление порогового значения:In block 29, the RMS is recorded on an empty tank; in block 30, the spectrum is calculated
Figure 00000022
, n = 0, ..., N -1 of the RF system using the FFT. In block 31, in the region of the first four discrete spectral components of the RHF spectrum, a local maximum S ant corresponding to the reflection from the antenna edge is searched and a threshold value is calculated:

Sпор=aSант,S then = aS ant

где а - уровень порогового значения по отношению к уровню отражения от кромки антенны (например, а=-20 дБ).where a is the level of the threshold value with respect to the level of reflection from the edge of the antenna (for example, a = -20 dB).

В блоке 32 осуществляется поиск максимумов спектра

Figure 00000023
, n=5, …, N-1, превысивших пороговое значение Sпор, определение их количества К, номеров отсчетов максимумов nмакс,k k=1, …, K и расчет дискретных частот ωnмакс,k=4πnмакс,k/Tмод, k=1, …, K, соответствующих этим максимумам.Block 32 searches for spectrum maxima
Figure 00000023
, n = 5, ..., N-1, which exceeded the threshold value of S then , determining their number K, maximum number counts n max, k k = 1, ..., K and calculating discrete frequencies ω n max, k = 4πn max, k / T modes , k = 1, ..., K, corresponding to these maxima.

В блоке 33 производится уточнение найденных дискретных частот с помощью непрерывно-дискретного преобразования Фурье, аналогично работе процессора в режиме измерения уровня и расчет расстояний Rмеш,k, k=1, …, K, соответствующих мешающим отражателям.In block 33, the discrete frequencies found are refined using the continuously discrete Fourier transform, similar to the processor’s operation in the level measurement mode, and the distances R mesh, k , k = 1, ..., K, corresponding to interfering reflectors, are calculated.

В блоке 34 производится определение К пар границ R1,k, R2,k, k=1, …, K зон с повышенной погрешностью измерения как соответственно разности и суммы расстояний до каждого из мешающих отражателей и утроенного значения элемента разрешения для используемого сигнала с ЧМ:In block 34, K pairs of boundaries R 1, k , R 2, k , k = 1, ..., K of zones with an increased measurement error are determined as the difference and the sum of the distances to each of the interfering reflectors and the triple value of the resolution element for the used signal with World Cup:

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

В блоке 35 происходит запись полученных значений границ зон с повышенной погрешностью измерения в перепрограммируемое ПЗУ и выход из режима обучения.In block 35, the obtained values of the boundaries of the zones with increased measurement error are recorded in the reprogrammable ROM and exit the learning mode.

В предлагаемом способе при изменении уровня внутри зоны с повышенной погрешность измерения вблизи мешающего отражателя происходит постоянное предсказание результата с учетом факта наличия и направления изменения уровня и с использованием оценки скорости изменения уровня, полученной непосредственно перед входом в эту зону. Этот факт и позволяет существенно снизить погрешность измерения уровня материала.In the proposed method, when the level inside the zone changes with an increased measurement error near the interfering reflector, a constant prediction of the result takes into account the fact of the presence and direction of the level change and using the estimate of the rate of level change obtained immediately before entering this zone. This fact can significantly reduce the error in measuring the level of the material.

Моделирование процесса измерения уровня показало высокую эффективность предлагаемого способа измерения уровня материала в резервуаре. Так, на фиг.4 показана зависимость погрешности измерения расстояния внутри зоны с повышенной погрешностью измерения вблизи мешающего отражателя для двух способов измерения. На фиг.4 стрелкой обозначено положение мешающего отражателя. Тонкой сплошной линией показана погрешность для способа, основанного на преобразовании Фурье. Толстой сплошной линией показана погрешность для предлагаемого способа. Все графики получены в одинаковых условиях измерения для несущей частоты 10 ГГц, девиации частоты 1 ГГц, уровне шума 50 дБ и формировании 1024 отсчетов смоделированного СРЧ.Modeling the level measurement process showed the high efficiency of the proposed method for measuring the level of material in the tank. So, figure 4 shows the dependence of the measurement error of the distance inside the zone with increased measurement error near the interfering reflector for two measurement methods. In figure 4, the arrow indicates the position of the interfering reflector. A thin solid line shows the error for a method based on the Fourier transform. The thick solid line shows the error for the proposed method. All graphs were obtained under the same measurement conditions for a carrier frequency of 10 GHz, a frequency deviation of 1 GHz, a noise level of 50 dB, and the formation of 1024 samples of a modeled RPS.

На фиг.5 по-прежнему стрелкой обозначено положение мешающего отражателя. Тонкой сплошной линией показана погрешность для способа, основанного на преобразовании Фурье. Толстой сплошной линией показана погрешность для известного способа. На некотором расстоянии от помехи известный способ действительно позволяет существенно снизить погрешность измерения. Однако есть зона вблизи мешающего отражателя, в которой локализация полезного отражателя по максимальной спектральной составляющей в методе MUSIK приводит к перепутыванию полезного и мешающего отражателей вследствие неверной передачи соотношения интенсивностей спектральных составляющих этих отражателей при расчете спектра. В результате наблюдаются большие резкие броски погрешности измерения расстояния, значительно превышающие погрешность, обеспечиваемую способом измерения на основе преобразования Фурье.In figure 5, the arrow still indicates the position of the interfering reflector. A thin solid line shows the error for a method based on the Fourier transform. The thick solid line shows the error for the known method. At a certain distance from the interference, the known method really allows to significantly reduce the measurement error. However, there is a zone near the interfering reflector in which localization of the useful reflector by the maximum spectral component in the MUSIK method leads to a confusion of the useful and interfering reflectors due to incorrect transmission of the ratio of the intensities of the spectral components of these reflectors in the calculation of the spectrum. As a result, large sharp throws of the distance measurement error are observed, significantly exceeding the error provided by the measurement method based on the Fourier transform.

Сравнение фиг.4 и 5 показывает, что предлагаемый способ измерения обеспечивает существенное снижение погрешности измерения вблизи мешающего отражателя по сравнению с известными способами.A comparison of FIGS. 4 and 5 shows that the proposed measurement method provides a significant reduction in the measurement error near the interfering reflector in comparison with known methods.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д. М.: Сов. Радио, 1970.1. Theoretical foundations of radar. Ed. Shirmana Y.D. M .: Sov. Radio, 1970.

2. Марфин В.П., Кузнецов Ф.В. СВЧ уровнемер. // Приборы и системы управления. 1979, №11. С.28-29.2. Marfin V.P., Kuznetsov F.V. Microwave level gauge. // Devices and control systems. 1979, No. 11. S.28-29.

3. Патент РФ №2234717, G01S 13/34, 04.03.2003.3. RF patent No. 2234717, G01S 13/34, 03/04/2003.

4. Патент США 5504430. МКИ G01S 13/08.4. US patent 5504430. MKI G01S 13/08.

5. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. - М.: Радио и связь, 1991. - 608 с.5. Tikhonov V.I., Kharisov V.N. Statistical analysis and synthesis of radio engineering devices and systems. - M .: Radio and communications, 1991 .-- 608 p.

Claims (10)

1. Способ измерения уровня материала в резервуаре, включающий формирование зондирующего радиочастотного сигнала с линейной ступенчатой периодической частотной модуляцией с известными значениями несущей частоты и девиации частоты, излучение сформированного сигнала в направлении зондируемого материала, прием, спустя время распространения, отраженного сигнала, смешивание его с частью излученного сигнала, выделение сигнала разностной частоты для получения отсчетов с выхода аналого-цифрового преобразователя, вычисление спектра этого сигнала, умноженного на отсчеты весовой функции (например, функции Блэкмана), с помощью быстрого преобразования Фурье, грубое оценивание дальности до материала по грубой оценке частоты максимальной спектральной составляющей, точное оценивание дальности до материала по точной оценке разностной частоты, соответствующей максимальной спектральной составляющей, найденной путем расчета непрерывно-дискретного преобразования Фурье и варьирования разностной частоты в пределах одного частотного дискрета спектра вокруг грубой оценки частоты максимальной спектральной составляющей в обе стороны, отличающийся тем, что в зоне с повышенной погрешностью измерения вблизи мешающего отражателя производится предсказание уровня по значению уровня, определенному на предыдущем цикле измерения, скорости изменения уровня, измеренной вне зоны с повышенной погрешностью измерения и измеренному интервалу времени, прошедшему между двумя соседними циклами измерения, причем предсказание положения уровня производится с учетом направления его изменения, определяемого по значению вспомогательного управляющего сигнала.1. The method of measuring the level of material in the tank, including the formation of a sounding RF signal with a linear stepwise periodic frequency modulation with known values of the carrier frequency and frequency deviation, the radiation of the generated signal in the direction of the probed material, reception, after the propagation time, of the reflected signal, mixing it with part radiated signal, extracting the differential frequency signal to obtain samples from the output of the analog-to-digital converter, calculating the spectrum of this with ignal multiplied by readings of the weight function (for example, the Blackman function) using the fast Fourier transform, a rough estimate of the distance to the material from a rough estimate of the frequency of the maximum spectral component, an accurate estimate of the distance to the material from an accurate estimate of the difference frequency, corresponding to the maximum spectral component found by calculating the continuous-discrete Fourier transform and varying the difference frequency within one frequency discreteness of the spectrum around a rough estimate of the frequency the maximum spectral component in both directions, characterized in that in the zone with increased measurement error near the interfering reflector, the level is predicted by the level value determined in the previous measurement cycle, the rate of change of the level measured outside the zone with increased measurement error and the measured time interval elapsed between two adjacent measurement cycles, and the level position is predicted taking into account the direction of its change, determined by the value of the auxiliary control signal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отсутствии перемещения уровня, определяемого по значению вспомогательного управляющего сигнала, за значение уровня принимается результат предыдущего измерения.2. The method according to claim 1, characterized in that in the absence of level displacement determined by the value of the auxiliary control signal, the result of the previous measurement is taken as the level value. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение скорости изменения уровня производится вне зоны с повышенной погрешностью измерения на основе текущего и предыдущего измеренных положений уровня и интервала времени, прошедшего между этими двумя измерениями, с учетом направления изменения уровня.3. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the rate of change of level is carried out outside the zone with increased measurement error based on the current and previous measured position of the level and the time interval between these two measurements, taking into account the direction of the level change. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение скорости изменения уровня производится по нескольким предыдущим результатам измерения с помощью усреднения.4. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the rate of change of level is made according to several previous measurement results using averaging. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении первого измерения определение скорости изменения уровня не производится.5. The method according to claim 1, characterized in that during the first measurement, the determination of the rate of change of level is not performed. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорости изменения уровня материала при наливе и сливе в разных зонах с повышенной погрешностью измерения задают заранее до проведения измерений по конструктивным особенностям резервуара.6. The method according to claim 1, characterized in that the rate of change of the level of the material during filling and discharge in different zones with an increased measurement error is set in advance before measurements on the design features of the tank. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при проведении первого измерения внутри зоны с повышенной погрешностью измерения производится коррекция соответствующей скорости налива или слива на основе результата измерения вне этой зоны.7. The method according to claim 1, characterized in that during the first measurement inside the zone with increased measurement error, the corresponding pouring or discharge rate is corrected based on the measurement result outside this zone. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что границы зон с повышенной погрешностью измерения находят с помощью предварительного обучения на пустом резервуаре.8. The method according to claim 1, characterized in that the boundaries of the zones with increased measurement error are found using preliminary training on an empty tank. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что предварительное обучение выполняют путем записи сигнала разностной частоты на пустом резервуаре, вычисления спектра сигнала разностной частоты с помощью быстрого преобразования Фурье, нахождения частот, соответствующих всем локальным максимумам спектра, превышающим заданное пороговое значение, уточнения частот найденных локальных экстремумов с помощью непрерывно-дискретного преобразования Фурье, вычисления расстояний до мешающих отражателей по найденным частотам и вычисления ближней и дальней границ зон с повышенной погрешностью как соответственно разности или суммы вычисленных расстояний до мешающих отражателей и утроенного значения элемента разрешения используемого сигнала с частотной модуляцией.9. The method according to claim 8, characterized in that the preliminary training is performed by recording the difference frequency signal on an empty tank, calculating the spectrum of the difference frequency signal using a fast Fourier transform, finding frequencies corresponding to all local spectrum maxima that exceed a predetermined threshold value, refinement the frequencies of local extrema found using the continuous-discrete Fourier transform, calculating the distances to the interfering reflectors from the found frequencies and calculating the near and far the boundaries of zones with increased error as, respectively, the difference or the sum of the calculated distances to the interfering reflectors and the triple value of the resolution element of the used signal with frequency modulation. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пороговое значение спектра при проведения обучения получают как заданную долю, например 20 дБ, от локального максимума спектра сигнала разностной частоты, соответствующего отражению от кромки антенны. 10. The method according to claim 9, characterized in that the threshold value of the spectrum during training is obtained as a given fraction, for example, 20 dB, from the local maximum of the spectrum of the difference frequency signal corresponding to reflection from the edge of the antenna.
RU2009102574/28A 2009-01-26 2009-01-26 Method of measuring level of material in reservoir RU2399888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102574/28A RU2399888C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Method of measuring level of material in reservoir

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102574/28A RU2399888C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Method of measuring level of material in reservoir

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009102574A RU2009102574A (en) 2010-08-10
RU2399888C1 true RU2399888C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42698458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102574/28A RU2399888C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Method of measuring level of material in reservoir

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399888C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488079C1 (en) * 2012-03-01 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН Method to define height of loose material layer
RU2667351C2 (en) * 2014-03-05 2018-09-18 Роузмаунт Танк Радар Аб Low power radar level gauge system
CN112816023A (en) * 2020-12-23 2021-05-18 中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所 Water quantity acquisition filtering method and water quantity acquisition method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488079C1 (en) * 2012-03-01 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН Method to define height of loose material layer
RU2667351C2 (en) * 2014-03-05 2018-09-18 Роузмаунт Танк Радар Аб Low power radar level gauge system
CN112816023A (en) * 2020-12-23 2021-05-18 中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所 Water quantity acquisition filtering method and water quantity acquisition method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009102574A (en) 2010-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10914818B2 (en) Angle-resolving FMCW radar sensor
US7823446B2 (en) Pulsed radar level gauging with relative phase detection
US10371800B2 (en) Radar device with noise cancellation
US9746366B2 (en) Radar level gauging
US4691204A (en) Radar apparatus
CN113302459B (en) Non-invasive open channel flowmeter
RU2410650C2 (en) Method to measure level of material in reservoir
RU2352909C1 (en) Method for radiolocating measurement of vessel hull vibration and device for its realisation
RU2399888C1 (en) Method of measuring level of material in reservoir
CN203177928U (en) Echo sampling unit and pulse type radar material level meter with the same
RU59262U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE PLACE OF DAMAGE TO ELECTRIC TRANSMISSION LINES AND COMMUNICATIONS
RU2669016C2 (en) Doppler ground velocity meter
RU2431155C1 (en) Method of measuring distance by range finder with frequency modulation of sounding radio waves
RU2423723C1 (en) Method of measuring distance using radio range finder with frequency modulation of probing radio waves (versions)
RU2433423C1 (en) Subsurface probing device
Nguyen et al. A high-resolution short-range X-band FMCW radar system for ranging applications
RU54679U1 (en) RADAR STATION
Kaminski et al. K-band FMCW radar module with interferometic capability for industrial applications
JP2013113723A (en) Radar system
RU2528131C1 (en) Contactless radiowave device to measure thickness of dielectric materials
RU2654215C1 (en) Method of measuring distance by range finder with frequency modulation
RU2655746C1 (en) Method of level measurement and radio range station with frequency modulation
RU2244268C2 (en) Method of measuring level of material in reservoir
RU2446407C1 (en) Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation
RU2330298C2 (en) Method for detection of damage point in power transmission and communication lines and device for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130127