فرستنده سطح رادار TDR و FMCW

فرستنده سطح رادار TDR و FMCW چیست؟

اندازه گیری مداوم سطح از طریق رادار بر اساس تئوری انتشار امواج الکترومغناطیسی است که توسط فیزیکدان انگلیسی جیمز سی ماکسول در سال ۱۸۶۵ ارائه شد. ماکسول فرض کرد که خطوط میدان یک میدان مغناطیسی متغیر توسط خطوط میدان الکتریکی حلقوی احاطه شده است، حتی در غیاب رساناهای الکتریکی.

با الهام از این نظریه، فیزیکدان آلمانی کریستین هولسمیر بلافاصله برای ثبت اختراع برای تله موبایلوسکوپ خود، اولین دستگاه راداری از این نوع در دوسلدورف در سال ۱۹۰۴ درخواست داد. به عنوان مخترع “رادار اصلی” شناخته می شود.

موج پیوسته مدوله شده فرکانس (FMCW) :

سیگنال رادار از طریق آنتن ساطع می شود، روی سطح محصول منعکس می شود و پس از مدتی دریافت می شود. اصل رادار مورد استفاده FMCW (موج پیوسته مدوله شده فرکانس) است. رادار FMCW سیگنالی با فرکانس بالا منتشر می کند که فرکانس آن در مرحله اندازه گیری به صورت خطی افزایش می یابد (به نام جاروب فرکانس). سیگنال منتشر می شود، از سطح اندازه گیری منعکس می شود و با تاخیر زمانی، t دریافت می شود. زمان تاخیر، t=2d/c، که d فاصله تا سطح محصول و c سرعت نور در گاز بالای محصول است. برای پردازش سیگنال بیشتر، اختلاف Δf از فرکانس ارسال واقعی و فرکانس دریافت محاسبه می شود. تفاوت مستقیماً با فاصله نسبت دارد.

کلاس

اختلاف فرکانس زیاد مربوط به فاصله زیاد است و بالعکس. اختلاف فرکانس Δf از طریق تبدیل فوریه (FFT) به یک طیف فرکانس تبدیل می شود و سپس فاصله از طیف محاسبه می شود. سطح از تفاوت بین ارتفاع مخزن و فاصله اندازه گیری حاصل می شود.

TDR: بازتاب سنجی دامنه زمانی

این دستگاه پالس های الکترومغناطیسی کم شدت با عرض تقریباً یک نانوثانیه را در امتداد یک هادی صلب یا انعطاف پذیر ارسال می کند. این پالس ها با سرعت نور حرکت می کنند. هنگامی که پالس ها به سطح محصول مورد اندازه گیری می رسند، پالس ها با شدتی منعکس می شوند که به ثابت دی الکتریک، εr، محصول بستگی دارد (به عنوان مثال، آب ثابت دی الکتریک بالایی دارد و پالس را به متر باز می کند. مبدل در ۸۰ درصد شدت اصلی خود).

دستگاه زمان ارسال پالس تا دریافت آن را اندازه گیری می کند: نیمی از این زمان معادل فاصله از نقطه مرجع دستگاه (فلنج رو به رو است) ) به سطح محصول. مقدار زمان به جریان خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و/یا سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.

کلاس

گرد و غبار، کف، بخار، سطوح هم زده، سطوح در حال جوش، تغییرات فشار، دما و چگالی تاثیری بر عملکرد دستگاه ندارند.

طیف خالی

همه انعکاس های تداخلی که به دلیل درج های ثابت یا متحرک مخزن و پایین مخزن ایجاد می شوند، می توانند با ضبط یک طیف خالی شناسایی و ذخیره شوند. بازتاب‌های سطحی به‌طور قابل اعتمادی شناسایی می‌شوند، از بازتاب‌های تداخلی متمایز می‌شوند و با مقایسه طیف خالی با بازتاب‌های موجود در حالت پر، تحلیل می‌شوند. برای کاربردهایی با مخازنی که در زمان راه‌اندازی نمی‌توان آنها را خالی کرد، رادارمترها قابلیت ضبط یک طیف نیمه خالی را ارائه می‌دهند.

منبع: Khrone

اعتبار تصویر: Khrone

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.