專利名稱：微波物位檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電氣及有關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于倉儲設(shè)備的料位檢測以及液體容器的液位檢測，傳統(tǒng)的方式是采用
阻旋料位計、機(jī)械式重錘料位檢測器等檢測物料料位；釆用投入式壓電液位 檢測器等檢測液體液位。近些年也有采用超聲波檢測器進(jìn)行料位和液位的檢 測。傳統(tǒng)方式的缺點(diǎn)是接觸式的檢測，檢測精度和使用壽命均比較差。超 聲波檢測器的缺點(diǎn)是由于存在受溫度和煙塵等環(huán)境影響的現(xiàn)象而難以得到 準(zhǔn)確的測量值，也影響了系統(tǒng)的可靠性。
目前有關(guān)利用微波技術(shù)進(jìn)行料位、液位檢測的文獻(xiàn)論述中，其檢測的 方式是基于微波功率、微波頻率或微波相位的變化，在具體實(shí)現(xiàn)上具有較 大技術(shù)難度，系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，設(shè)備成本高。此外由于信號噪聲及近距離的 反射體的影響將使測量精度變壞，故微波料位、液位檢測的實(shí)用效果不很 理想。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是釆用現(xiàn)代的微波檢測和控制技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代通信技 術(shù)，利用微波具有傳輸速度快、靈敏度高、抗惡劣環(huán)境(特別是高溫、煙塵 的環(huán)境)能力強(qiáng)、屬于非接觸測量等優(yōu)點(diǎn)，研制新型的微波物位檢測器，對倉儲設(shè)備進(jìn)行料位檢測以及對液體容器進(jìn)行液位檢測，改善和提高目前料位 和液位檢測的效果，降低設(shè)備及施工維護(hù)費(fèi)用。對于冶金系統(tǒng)高爐料位檢 測，由于可以取代傳統(tǒng)的電動機(jī)驅(qū)動的探尺系統(tǒng)，還具有顯著的節(jié)能效 果。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)是微波物位檢測器利用微波作為傳輸媒介，釆用現(xiàn)代 通信及微波載波技術(shù)，通過載波時鐘信號來獲取精確的微波傳送時間，最終 獲得料位或液位的距離。其特征是時鐘信號發(fā)生器產(chǎn)生實(shí)時時鐘信號，經(jīng)調(diào) 制器和調(diào)制周期控制器調(diào)制后的時鐘信號脈沖列由微波發(fā)射器發(fā)射，微波接 收器實(shí)時接收遇物體反射的微波載波信號，經(jīng)解調(diào)器還原時鐘信號，該信號 送至?xí)r鐘信號比較器，與時鐘信號發(fā)生器產(chǎn)生的實(shí)時時鐘信號相比較，計算 及輸出單元根據(jù)其差值計算料位或液位的距離。其可以輸出絕對值信號、模
擬量信號、腦5 、 INTERBUS、 PR0FIBUS、 CAN信號。與目前的物位檢測 器相比具有可靠性高、檢測精度好、使用壽命長、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、設(shè)備成本 低、節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)。


附圖是微波物位檢測器功能框圖。圖中l(wèi)是時鐘信號發(fā)生器；2是調(diào) 制周期控制器；3是調(diào)制器；4是微波發(fā)射器；5是微波接收器；6是解 調(diào)器；7是時鐘信號比較器；8是計算及輸出單元；9是裝置電源。
具體實(shí)施方式
本微波物位檢測器采用微波反射檢測方式，微波發(fā)射器和微波接收器 分開設(shè)置，兩者呈一定角度安裝，微波發(fā)射器發(fā)射的微波遇被測物體后，
沿一定角度反射，微波接收器檢測反射波。其工作原理如下
時鐘信號發(fā)生器l產(chǎn)生實(shí)時時鐘信號，其最小單位是納秒，此時鐘信號 為微波傳送的起始時間，送至調(diào)制器3;調(diào)制周期控制器2控制定周期的調(diào) 制時間，周期時間可調(diào)，可選在0.1亳秒 3亳秒范圍內(nèi)；在調(diào)制周期控制 器2控制下，調(diào)制器3對即時時鐘信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的時鐘信號脈沖列 經(jīng)微波發(fā)射器4發(fā)射出去，發(fā)射頻率在300MHz 300GHz之間，根據(jù)需要選 取，原則是無需申請專用固定頻道就可使用；發(fā)射功率視需檢測的最大距離 而定，對于工業(yè)企業(yè)應(yīng)用，檢測的距離一般在0.1米~30米范圍內(nèi)。微波 發(fā)射器發(fā)射的微波遇被測物體后，沿一定角度反射，微波接收器5實(shí)時接收 反射回來的微波載波信號，經(jīng)解調(diào)器6還原時鐘信號；該信號送至?xí)r鐘信號 比較器7，與時鐘信號發(fā)生器l產(chǎn)生的實(shí)時時鐘信號相比較，此時的實(shí)時時 鐘信號為微波傳送的終止時間，其與微波傳送的起始時間的差值即為微波傳 送時間；計算及輸出單元8根據(jù)微波的傳送速度，利用微波傳送時間，可計 算出料位或液位的距離，并輸出相應(yīng)的信號，該信號可以是絕對值信號、模 擬量信號、RS485 、 INTERBUS、 PROF麗S、 CAN等信號。裝置電源9為直 流6V~24V電源，其電壓等級及電源容量視發(fā)射功率要求而定。
為防止透射波所產(chǎn)生的反射波的干擾，時鐘信號比較器7受調(diào)制周期 控制器2的定周期控制，在一個調(diào)制周期范圍內(nèi)只進(jìn)行一次時鐘信號比 較。關(guān)于微波物位檢測器的安裝，采用發(fā)射器和接收器分開設(shè)置的方式， 可有效的防止駐波的產(chǎn)生。
此外，考慮到控制系統(tǒng)及線路等產(chǎn)生的檢測誤差，時鐘信號比較器7還
具有對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的功能，可以在出廠前對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定；也可以在現(xiàn)場 對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。
微波物位檢測器可廣泛應(yīng)用于各種倉儲設(shè)備的料位檢測以及各種液體容器 的液位檢測。
權(quán)利要求1.“微波物位檢測器”的特征是時鐘信號發(fā)生器[1]產(chǎn)生實(shí)時時鐘信號，經(jīng)調(diào)制器[3]和調(diào)制周期控制器[2]調(diào)制后的時鐘信號脈沖列由微波發(fā)射器[4]發(fā)射，微波接收器[5]實(shí)時接收遇物體反射的微波載波信號，經(jīng)解調(diào)器[6]還原時鐘信號，該信號送至?xí)r鐘信號比較器[7]，與時鐘信號發(fā)生器[1]產(chǎn)生的實(shí)時時鐘信號相比較，計算及輸出單元[8]根據(jù)其差值計算料位或液位的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的"微波物位檢測器"，其特征是輸出絕對值信 號、模擬量信號、RS485 、 INTERBUS、 PR0FIBUS、 CAN信號。
專利摘要本實(shí)用新型“微波物位檢測器”屬于電氣及有關(guān)技術(shù)，目的是采用現(xiàn)代的微波檢測和控制技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)，利用微波具有傳輸速度快、靈敏度高、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、屬于非接觸測量等優(yōu)點(diǎn)，改善和提高目前料位和液位檢測的效果。其要點(diǎn)是由時鐘信號發(fā)生器[1]產(chǎn)生實(shí)時時鐘信號，經(jīng)調(diào)制器[3]調(diào)制后的時鐘信號脈沖列由微波發(fā)射器[4]和微波接收器[5]進(jìn)行發(fā)送、接收，時鐘信號比較器[7]通過經(jīng)解調(diào)器[6]還原的時鐘信號來獲取精確的微波傳送時間，計算及輸出單元[8]利用微波傳送時間獲得料位或液位的距離，具有可靠性高、檢測精度好、使用壽命長、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、設(shè)備成本低、節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種倉儲設(shè)備的料位檢測以及各種液體容器的液位檢測。
文檔編號G01F23/284GK201382800SQ200820180290
公開日2010年1月13日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者劼 高, 高毅夫 申請人:高 劼;高毅夫