本發(fā)明涉及導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法及裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域用于連續(xù)物位測(cè)量的導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一種常見的儀表，測(cè)量原理是電磁波通過導(dǎo)波桿發(fā)射出去，遇到被測(cè)物質(zhì)后部分能量被反射回來，經(jīng)過電路處理，送由處理器采集，最后通過智能軟件識(shí)別出有效回波，從而計(jì)算出儀表距離物位的距離，再依據(jù)安裝罐體的高度，計(jì)算出實(shí)際的料高。

導(dǎo)波雷達(dá)的測(cè)量原理就是電磁波的反射原理，由于電磁波在不同介質(zhì)、不同溫度、不同壓力情況下的傳播速度不同，例如電磁波在常溫常壓空氣中的傳播速度是30萬公里每秒，但是在高溫高壓的蒸汽中的傳播速度會(huì)明顯降低，或者在CO、HCI、N₂等非空氣介質(zhì)中的傳播速度也會(huì)明顯降低。

一般情況下，導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)內(nèi)部都是按電磁波的速度是30萬公里每秒計(jì)算距離的，這種情況下，如果現(xiàn)場(chǎng)是高溫、高壓或者傳播介質(zhì)不是空氣，儀表的測(cè)量輸出就會(huì)不準(zhǔn)確，造成測(cè)量誤差。經(jīng)過分析，如果不進(jìn)行補(bǔ)償，儀表測(cè)量出來的物位就會(huì)比實(shí)際物位低，而且隨著溫度的升高、壓力的增加，這種誤差會(huì)越來越大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)容易受溫度、壓強(qiáng)以及傳播介質(zhì)的影響而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，因此提供了一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法及裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟1：在導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的導(dǎo)波桿上設(shè)置一個(gè)圓筒；

步驟2：確定圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離；

步驟3：朝向圓筒方向發(fā)射電磁波；

步驟4：電磁波接觸圓筒和物位后反射，形成原始回波信號(hào)；

步驟5：通過采集原始回波信號(hào)計(jì)算圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離以及計(jì)算物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離；

步驟6：根據(jù)所述實(shí)際距離、圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離、物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離，計(jì)算經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離。

本發(fā)明的有益效果是：通過導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償算法，在高壓高溫環(huán)境中也能準(zhǔn)確測(cè)量物位，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其測(cè)量物位結(jié)果具有更高的準(zhǔn)確度。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)波桿穿過圓筒，所述圓筒距離導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離為400mm或500mm，所述圓筒直徑為11mm，長度為200mm，所述導(dǎo)波桿直徑為8mm。

進(jìn)一步地，所述步驟5包括：初始化定時(shí)器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及直接內(nèi)存存取模塊，定時(shí)器模塊觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換完成后，直接內(nèi)存存取模塊將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸?shù)教幚砥鲀?nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)組中。

進(jìn)一步地，所述步驟5包括：第一次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的第一個(gè)波形，得到圓筒反射電磁波形成的固定反射信號(hào)，計(jì)算出圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離；第二次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的幅值最大的波形，得到物位反射電磁波形成的物位反射信號(hào)，計(jì)算出物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離。

進(jìn)一步地，所述步驟6包括：根據(jù)比例關(guān)系即來進(jìn)行經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離的計(jì)算，式中S1為圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離，S2為圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離，L1為經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離，L2為物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償方法還包括步驟7：重復(fù)步驟2-6，對(duì)物位高度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。

本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案如下：一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括：信號(hào)發(fā)射模塊、反射模塊、采集模塊及計(jì)算模塊；

所述信號(hào)發(fā)射模塊用于朝向物位方向發(fā)射電磁波，電磁波經(jīng)過反射模塊和物位時(shí)進(jìn)行反射，生成原始回波信號(hào)；

所述反射模塊位于導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的導(dǎo)波桿上；

所述采集模塊用于采集原始回波信號(hào)，第一次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的第一個(gè)波形，得到反射模塊反射電磁波形成的固定反射信號(hào)；第二次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的幅值最大的波形，得到物位反射電磁波形成的物位反射信號(hào)；

所述計(jì)算模塊用于根據(jù)固定反射信號(hào)計(jì)算反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離和根據(jù)物位反射信號(hào)計(jì)算物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離，結(jié)合反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離進(jìn)行計(jì)算經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離。

進(jìn)一步地，所述反射模塊包括圓筒，導(dǎo)波桿穿過圓筒，所述反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離為400mm或500mm，所述圓筒直徑為11mm，長度為200mm，所述導(dǎo)波桿直徑為8mm。

進(jìn)一步地，所述采集模塊包括：初始化定時(shí)器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和直接內(nèi)存存取模塊，定時(shí)器模塊觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換完成后，直接內(nèi)存存取模塊將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸?shù)教幚砥鲀?nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)組中。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算模塊包括：根據(jù)比例關(guān)系即來進(jìn)行經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離的計(jì)算，式中S1為圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離，S2為圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離，L1為經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離，L2為物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的測(cè)量距離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法及裝置的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法及裝置的波形圖；

圖3為本發(fā)明一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法及裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、表頭，2、表頭法蘭，3、圓筒，4、導(dǎo)波桿，5、物位，S1、圓筒距離導(dǎo)波雷達(dá)法蘭盤的實(shí)際距離，S2、根據(jù)固定反射信號(hào)計(jì)算出的圓筒與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的距離，L1、經(jīng)過補(bǔ)償之后物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的實(shí)際距離，L2、根據(jù)物位反射信號(hào)計(jì)算出的物位與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭的距離。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例給出的一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟1：在導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的導(dǎo)波桿4上設(shè)置一個(gè)圓筒；

步驟2：確定圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離；

步驟3：朝向圓筒3方向發(fā)射電磁波；

步驟4：電磁波接觸圓筒3和物位5后反射，形成原始回波信號(hào)；

步驟5：通過采集原始回波信號(hào)計(jì)算圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離以及計(jì)算物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離；

步驟6：根據(jù)所述實(shí)際距離、圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離、物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離，計(jì)算經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離。

其中，所述導(dǎo)波桿4穿過圓筒3，所述圓筒3距離導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離為400mm或500mm，所述圓筒3直徑為11mm，長度為200mm，所述導(dǎo)波桿4直徑為8mm。

其中，所述步驟5包括：初始化定時(shí)器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和直接內(nèi)存存取模塊，定時(shí)器模塊觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換完成后，直接內(nèi)存存取模塊將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸?shù)教幚砥鲀?nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)組中。

其中，所述步驟5包括：第一次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的第一個(gè)波形，得到圓筒3反射電磁波形成的固定反射信號(hào)，計(jì)算出圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離；第二次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的幅值最大的波形，得到物位5反射電磁波形成的物位反射信號(hào)，計(jì)算出物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離。

其中，所述步驟6包括：根據(jù)比例關(guān)系即來進(jìn)行經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離的計(jì)算，式中S1為圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離，S2為圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離，L1為經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離，L2為物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離。

其中，所述補(bǔ)償方法還包括步驟7：重復(fù)步驟2-6，對(duì)物位高度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。

本發(fā)明實(shí)施例還給出一種導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量值的自動(dòng)補(bǔ)償裝置,包括：信號(hào)發(fā)射模塊、反射模塊、采集模塊及計(jì)算模塊；

所述信號(hào)發(fā)射模塊用于朝向物位5方向發(fā)射電磁波，電磁波經(jīng)過反射模塊和物位5時(shí)進(jìn)行反射，生成原始回波信號(hào)；

所述反射模塊位于導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)的導(dǎo)波桿4上；

所述采集模塊用于采集原始回波信號(hào)，第一次采集原始回波信號(hào)，進(jìn)行構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的第一個(gè)波形，得到反射模塊反射電磁波形成的固定反射信號(hào)；第二次采集原始回波信號(hào)，構(gòu)建虛假回波，識(shí)別量程范圍內(nèi)的幅值最大的波形，得到物位5反射電磁波形成的物位反射信號(hào)；

所述計(jì)算模塊用于根據(jù)固定反射信號(hào)計(jì)算反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離和根據(jù)物位5反射信號(hào)計(jì)算物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離，結(jié)合反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離進(jìn)行計(jì)算經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離。

其中，所述反射模塊包括圓筒3，導(dǎo)波桿4穿過圓筒3，所述反射模塊與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離為400mm或500mm，所述圓筒3直徑為11mm，長度為200mm，所述導(dǎo)波桿4直徑為8mm。

其中，所述采集模塊包括：初始化定時(shí)器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和直接內(nèi)存存取模塊，定時(shí)器模塊觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換完成，直接內(nèi)存存取模塊將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸?shù)教幚砥鲀?nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)組中。

其中，所述計(jì)算模塊包括：根據(jù)比例關(guān)系即來進(jìn)行經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離的計(jì)算，式中S1為圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離，S2為圓筒3與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離，L1為經(jīng)過補(bǔ)償之后物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的實(shí)際距離，L2為物位5與導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)表頭法蘭2的測(cè)量距離。

如圖2所示，圖中虛線波形表示高溫高壓下的原始回波曲線，實(shí)線波形表示其對(duì)應(yīng)的常溫常壓下的原始回波曲線，根據(jù)比例關(guān)系有：即由此公式算出補(bǔ)償之后的實(shí)際物位反射距離L1。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。