艦艇用具有測溫功能的導波雷達液位測量系統(tǒng).pdf

1、導波雷達液位測量系統(tǒng)作為一種新興的工業(yè)測量儀表，由于其不受各種惡劣環(huán)境條件的影響，且具有很強的穿透力、可耐真空、耐高壓等特點，逐漸地在工業(yè)各領域中得到了廣泛的應用。經過幾十年的不斷發(fā)展，導波雷達液位測量系統(tǒng)已經在諸如化工、電力、石油等眾多領域得到了非常廣泛的應用。隨著我國經濟的快速平穩(wěn)增長，隨著中國制造不斷地走出去，對于該測量系統(tǒng)的需求也在不斷地增加。
　　眾所周知，液體的高度信息及溫度信息是工業(yè)領域中非常重要的參數指標，但目前市

2、面上的導波雷達液位測量系統(tǒng)大都只能對液體的高度進行測量，而很少能夠有儀表實現在測量液體高度的同時又能夠測量液體的溫度。為此，筆者通過查閱國內外的大量文獻資料，分析各種物位測量儀表的發(fā)展歷程，提出了一種采用工業(yè)熱電偶作為導波桿的具有測溫功能的導波雷達液位測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能測量液體高度，又能通過分時復用的方式對所測物質的溫度進行測量。
　　具有測溫功能的導波雷達液位測量系統(tǒng)在進行液位測量時使用的關鍵技術是時域反射原理(Time-Do

3、main Reflectometry,TDR)與等效采樣原理，而在進行液位溫度測量時采用了熱電偶的冷端補償器方法對熱電偶冷端進行補償，在數據處理中加入了 PID神經網絡(Proportional-Integral-Derivative Neural Network,PIDNN)算法，使得本系統(tǒng)測溫速率快、精確度高。
　　本論文對具有測溫功能的導波雷達液位測量系統(tǒng)整體方案設計進行了詳細的論述，并探討了硬件各主要模塊設計和軟件各主要模

4、塊設計，還重點分析了信號采集與處理方法，指出了回波信號及溫度信號中各干擾噪聲的產生原因。
　　通過比較分析多種處理方案，筆者最終選用了等效采樣法來進行對信號的采集、處理。
　　在處理液位信號時，筆者通過分析常用的去噪算法，提出了基于滑動窗的閾值去噪算法；在對溫度信號處理時，筆者提出了基于格拉布斯準則的數字濾波算法，并建立了具有自學習功能的PID神經網絡控制算法模型，以此來對后續(xù)信號進行更好的處理，提高了精確度和測量的速度。<