专利名称：微波物位检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气及有关技术。
背景技术：
对于仓储设备的料位检测以及液体容器的液位检测，传统的方式是采用
阻旋料位计、机械式重锤料位检测器等检测物料料位；釆用投入式压电液位 检测器等检测液体液位。近些年也有采用超声波检测器进行料位和液位的检 测。传统方式的缺点是接触式的检测，检测精度和使用寿命均比较差。超 声波检测器的缺点是由于存在受温度和烟尘等环境影响的现象而难以得到 准确的测量值，也影响了系统的可靠性。
目前有关利用微波技术进行料位、液位检测的文献论述中，其检测的 方式是基于微波功率、微波频率或微波相位的变化，在具体实现上具有较 大技术难度，系统构成复杂，设备成本高。此外由于信号噪声及近距离的 反射体的影响将使测量精度变坏，故微波料位、液位检测的实用效果不很 理想。
发明内容
本实用新型的目的是釆用现代的微波检测和控制技术，结合现代通信技 术，利用微波具有传输速度快、灵敏度高、抗恶劣环境(特别是高温、烟尘 的环境)能力强、属于非接触测量等优点，研制新型的微波物位检测器，对仓储设备进行料位检测以及对液体容器进行液位检测，改善和提高目前料位 和液位检测的效果，降低设备及施工维护费用。对于冶金系统高炉料位检 测，由于可以取代传统的电动机驱动的探尺系统，还具有显著的节能效 果。
本实用新型的要点是微波物位检测器利用微波作为传输媒介，釆用现代 通信及微波载波技术，通过载波时钟信号来获取精确的微波传送时间，最终 获得料位或液位的距离。其特征是时钟信号发生器产生实时时钟信号，经调 制器和调制周期控制器调制后的时钟信号脉冲列由微波发射器发射，微波接 收器实时接收遇物体反射的微波载波信号，经解调器还原时钟信号，该信号 送至时钟信号比较器，与时钟信号发生器产生的实时时钟信号相比较，计算 及输出单元根据其差值计算料位或液位的距离。其可以输出绝对值信号、模
拟量信号、腦5 、 INTERBUS、 PR0FIBUS、 CAN信号。与目前的物位检测 器相比具有可靠性高、检测精度好、使用寿命长、系统实现简单、设备成本 低、节约电能等优点。
附图是微波物位检测器功能框图。图中l是时钟信号发生器；2是调 制周期控制器；3是调制器；4是微波发射器；5是微波接收器；6是解 调器；7是时钟信号比较器；8是计算及输出单元；9是装置电源。
具体实施方式
本微波物位检测器采用微波反射检测方式，微波发射器和微波接收器 分开设置，两者呈一定角度安装，微波发射器发射的微波遇被测物体后，
沿一定角度反射，微波接收器检测反射波。其工作原理如下
时钟信号发生器l产生实时时钟信号，其最小单位是纳秒，此时钟信号 为微波传送的起始时间，送至调制器3;调制周期控制器2控制定周期的调 制时间，周期时间可调，可选在0.1亳秒 3亳秒范围内；在调制周期控制 器2控制下，调制器3对即时时钟信号进行调制，调制后的时钟信号脉冲列 经微波发射器4发射出去，发射频率在300MHz 300GHz之间，根据需要选 �。蚴俏扌枭昵胱ㄓ霉潭ㄆ档谰涂墒褂茫环⑸涔β适有杓觳獾淖畲缶嗬� 而定，对于工业企业应用，检测的距离一般在0.1米~30米范围内。微波 发射器发射的微波遇被测物体后，沿一定角度反射，微波接收器5实时接收 反射回来的微波载波信号，经解调器6还原时钟信号；该信号送至时钟信号 比较器7，与时钟信号发生器l产生的实时时钟信号相比较，此时的实时时 钟信号为微波传送的终止时间，其与微波传送的起始时间的差值即为微波传 送时间；计算及输出单元8根据微波的传送速度，利用微波传送时间，可计 算出料位或液位的距离，并输出相应的信号，该信号可以是绝对值信号、模 拟量信号、RS485 、 INTERBUS、 PROF丽S、 CAN等信号。装置电源9为直 流6V~24V电源，其电压等级及电源容量视发射功率要求而定。
为防止透射波所产生的反射波的干扰，时钟信号比较器7受调制周期 控制器2的定周期控制，在一个调制周期范围内只进行一次时钟信号比 较。关于微波物位检测器的安装，采用发射器和接收器分开设置的方式， 可有效的防止驻波的产生。
此外，考虑到控制系统及线路等产生的检测误差，时钟信号比较器7还
具有对系统进行标定的功能，可以在出厂前对系统进行标定；也可以在现场 对系统进行标定。
微波物位检测器可广泛应用于各种仓储设备的料位检测以及各种液体容器 的液位检测。
权利要求1.“微波物位检测器”的特征是时钟信号发生器[1]产生实时时钟信号，经调制器[3]和调制周期控制器[2]调制后的时钟信号脉冲列由微波发射器[4]发射，微波接收器[5]实时接收遇物体反射的微波载波信号，经解调器[6]还原时钟信号，该信号送至时钟信号比较器[7]，与时钟信号发生器[1]产生的实时时钟信号相比较，计算及输出单元[8]根据其差值计算料位或液位的距离。
2. 根据权利要求l所述的"微波物位检测器"，其特征是输出绝对值信 号、模拟量信号、RS485 、 INTERBUS、 PR0FIBUS、 CAN信号。
专利摘要本实用新型“微波物位检测器”属于电气及有关技术，目的是采用现代的微波检测和控制技术，结合现代通信技术，利用微波具有传输速度快、灵敏度高、抗恶劣环境能力强、属于非接触测量等优点，改善和提高目前料位和液位检测的效果。其要点是由时钟信号发生器[1]产生实时时钟信号，经调制器[3]调制后的时钟信号脉冲列由微波发射器[4]和微波接收器[5]进行发送、接收，时钟信号比较器[7]通过经解调器[6]还原的时钟信号来获取精确的微波传送时间，计算及输出单元[8]利用微波传送时间获得料位或液位的距离，具有可靠性高、检测精度好、使用寿命长、系统实现简单、设备成本低、节约电能等优点，可广泛应用于各种仓储设备的料位检测以及各种液体容器的液位检测。
文档编号G01F23/284GK201382800SQ200820180290
公开日2010年1月13日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者劼 高, 高毅夫 申请人:高 劼;高毅夫
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