本發(fā)明涉及導波雷達物位計領域，尤其涉及一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法及裝置。

背景技術：

工業(yè)自動化領域用于連續(xù)物位測量的導波雷達物位計是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場一種常見的儀表，測量原理是電磁波通過導波桿發(fā)射出去，遇到被測物質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別出有效回波，從而計算出儀表距離物位的距離，再依據(jù)安裝罐體的高度，計算出實際的料高。

導波雷達的測量原理就是電磁波的反射原理，由于電磁波在不同介質、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明顯降低，或者在CO、HCI、N₂等非空氣介質中的傳播速度也會明顯降低。

一般情況下，導波雷達物位計內部都是按電磁波的速度是30萬公里每秒計算距離的，這種情況下，如果現(xiàn)場是高溫、高壓或者傳播介質不是空氣，儀表的測量輸出就會不準確，造成測量誤差。經(jīng)過分析，如果不進行補償，儀表測量出來的物位就會比實際物位低，而且隨著溫度的升高、壓力的增加，這種誤差會越來越大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是導波雷達物位計容易受溫度、壓強以及傳播介質的影響而導致測量結果不準確，因此提供了一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法及裝置。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法，包括以下步驟：

步驟1：在導波雷達物位計的導波桿上設置一個圓筒；

步驟2：確定圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離；

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；

步驟5：通過采集原始回波信號計算圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離以及計算物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離；

步驟6：根據(jù)所述實際距離、圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離、物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離，計算經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離。

本發(fā)明的有益效果是：通過導波雷達物位計測量值的自動補償算法，在高壓高溫環(huán)境中也能準確測量物位，與現(xiàn)有技術相比，其測量物位結果具有更高的準確度。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步地，所述導波桿穿過圓筒，所述圓筒距離導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離為400mm或500mm，所述圓筒直徑為11mm，長度為200mm，所述導波桿直徑為8mm。

進一步地，所述步驟5包括：初始化定時器模塊、模數(shù)轉換模塊及直接內存存取模塊，定時器模塊觸發(fā)模數(shù)轉換模塊進行模數(shù)轉換，模數(shù)轉換模塊轉換完成后，直接內存存取模塊將模數(shù)轉換模塊轉換結果傳輸?shù)教幚砥鲀炔侩S機存取存儲器區(qū)的數(shù)組中。

進一步地，所述步驟5包括：第一次采集原始回波信號，構建虛假回波，識別量程范圍內的第一個波形，得到圓筒反射電磁波形成的固定反射信號，計算出圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離；第二次采集原始回波信號，構建虛假回波，識別量程范圍內的幅值最大的波形，得到物位反射電磁波形成的物位反射信號，計算出物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離。

進一步地，所述步驟6包括：根據(jù)比例關系即來進行經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離的計算，式中S1為圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離，S2為圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離，L1為經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離，L2為物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離。

進一步地，所述補償方法還包括步驟7：重復步驟2-6，對物位高度進行連續(xù)測量。

本發(fā)明提供的另一種技術方案如下：一種導波雷達物位計測量值的自動補償裝置，包括：信號發(fā)射模塊、反射模塊、采集模塊及計算模塊；

所述信號發(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進行反射，生成原始回波信號；

所述反射模塊位于導波雷達物位計的導波桿上；

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

所述計算模塊用于根據(jù)固定反射信號計算反射模塊與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離和根據(jù)物位反射信號計算物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離，結合反射模塊與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離進行計算經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離。

進一步地，所述反射模塊包括圓筒，導波桿穿過圓筒，所述反射模塊與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離為400mm或500mm，所述圓筒直徑為11mm，長度為200mm，所述導波桿直徑為8mm。

進一步地，所述采集模塊包括：初始化定時器模塊、模數(shù)轉換模塊和直接內存存取模塊，定時器模塊觸發(fā)模數(shù)轉換模塊進行模數(shù)轉換，模數(shù)轉換模塊轉換完成后，直接內存存取模塊將模數(shù)轉換模塊轉換結果傳輸?shù)教幚砥鲀炔侩S機存取存儲器區(qū)的數(shù)組中。

進一步地，所述計算模塊包括：根據(jù)比例關系即來進行經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離的計算，式中S1為圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離，S2為圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離，L1為經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離，L2為物位與導波雷達物位計表頭法蘭的測量距離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法及裝置的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法及裝置的波形圖；

圖3為本發(fā)明一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法及裝置的結構示意圖；

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、表頭，2、表頭法蘭，3、圓筒，4、導波桿，5、物位，S1、圓筒距離導波雷達法蘭盤的實際距離，S2、根據(jù)固定反射信號計算出的圓筒與導波雷達物位計表頭法蘭的距離，L1、經(jīng)過補償之后物位與導波雷達物位計表頭法蘭的實際距離，L2、根據(jù)物位反射信號計算出的物位與導波雷達物位計表頭法蘭的距離。

具體實施方式

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

如圖1所示，為本發(fā)明實施例給出的一種導波雷達物位計測量值的自動補償方法，包括以下步驟：

步驟1：在導波雷達物位計的導波桿4上設置一個圓筒；

步驟2：確定圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離；

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；

步驟5：通過采集原始回波信號計算圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離以及計算物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離；

步驟6：根據(jù)所述實際距離、圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離、物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離，計算經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離。

其中，所述導波桿4穿過圓筒3，所述圓筒3距離導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離為400mm或500mm，所述圓筒3直徑為11mm，長度為200mm，所述導波桿4直徑為8mm。

其中，所述步驟5包括：初始化定時器模塊、模數(shù)轉換模塊和直接內存存取模塊，定時器模塊觸發(fā)模數(shù)轉換模塊進行模數(shù)轉換，模數(shù)轉換模塊轉換完成后，直接內存存取模塊將模數(shù)轉換模塊轉換結果傳輸?shù)教幚砥鲀炔侩S機存取存儲器區(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，構建虛假回波，識別量程范圍內的第一個波形，得到圓筒3反射電磁波形成的固定反射信號，計算出圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離；第二次采集原始回波信號，構建虛假回波，識別量程范圍內的幅值最大的波形，得到物位5反射電磁波形成的物位反射信號，計算出物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離。

其中，所述步驟6包括：根據(jù)比例關系即來進行經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離的計算，式中S1為圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離，S2為圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離，L1為經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離，L2為物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離。

其中，所述補償方法還包括步驟7：重復步驟2-6，對物位高度進行連續(xù)測量。

本發(fā)明實施例還給出一種導波雷達物位計測量值的自動補償裝置,包括：信號發(fā)射模塊、反射模塊、采集模塊及計算模塊；

所述信號發(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時進行反射，生成原始回波信號；

所述反射模塊位于導波雷達物位計的導波桿4上；

所述采集模塊用于采集原始回波信號，第一次采集原始回波信號，進行構建虛假回波，識別量程范圍內的第一個波形，得到反射模塊反射電磁波形成的固定反射信號；第二次采集原始回波信號，構建虛假回波，識別量程范圍內的幅值最大的波形，得到物位5反射電磁波形成的物位反射信號；

所述計算模塊用于根據(jù)固定反射信號計算反射模塊與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離和根據(jù)物位5反射信號計算物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離，結合反射模塊與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離進行計算經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離。

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

其中，所述采集模塊包括：初始化定時器模塊、模數(shù)轉換模塊和直接內存存取模塊，定時器模塊觸發(fā)模數(shù)轉換模塊進行模數(shù)轉換，模數(shù)轉換模塊轉換完成，直接內存存取模塊將模數(shù)轉換模塊轉換結果傳輸?shù)教幚砥鲀炔侩S機存取存儲器區(qū)的數(shù)組中。

其中，所述計算模塊包括：根據(jù)比例關系即來進行經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離的計算，式中S1為圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離，S2為圓筒3與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離，L1為經(jīng)過補償之后物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的實際距離，L2為物位5與導波雷達物位計表頭法蘭2的測量距離。

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，實線波形表示其對應的常溫常壓下的原始回波曲線，根據(jù)比例關系有：即由此公式算出補償之后的實際物位反射距離L1。

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