RU2019113380A - Импульсный радарный измеритель уровня с единственным осциллятором - Google Patents
Импульсный радарный измеритель уровня с единственным осциллятором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019113380A RU2019113380A RU2019113380A RU2019113380A RU2019113380A RU 2019113380 A RU2019113380 A RU 2019113380A RU 2019113380 A RU2019113380 A RU 2019113380A RU 2019113380 A RU2019113380 A RU 2019113380A RU 2019113380 A RU2019113380 A RU 2019113380A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- level meter
- oscillator
- meter according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/288—Coherent receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/282—Transmitters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Claims (35)
1. Импульсный радарный измеритель уровня для определения уровня заполнения резервуара находящимся в нем продуктом, содержащий
генератор (10) частоты для генерирования сигнала с частотой Тх и сигнала с частотой Rx, причем частота Тх по меньшей мере в 10000 раз больше, чем разностная частота, заданная как разность между частотами Тх и Rx;
трансивер (11) для формирования передаваемого сигнала в виде последовательности импульсов, в которой частота повторения импульсов равна частоте Тх, и для приема отраженного сигнала, образованного в результате отражения передаваемого сигнала от поверхности продукта;
распространяющее устройство (14), подключенное к трансиверу для распространения указанного передаваемого сигнала в направлении поверхности продукта и возвращения отраженного сигнала к трансиверу;
семплирующий контур (12), подключенный к трансиверу и к генератору частоты и сконфигурированный с возможностью семплировать отраженный сигнал с частотой семплирования, равной частоте Rx, обеспечивая тем самым получение растянутого во времени сигнала, соответствующего сигналу из резервуара, и
процессорный контур (13) для определения расстояния на основе указанного растянутого во времени сигнала; при этом
генератор (10) частоты содержит единственный осциллирующий кристалл (21) для получения частоты fosc осциллятора, и контур (22) изменения частоты для генерирования, на основе частоты осциллятора, указанных частот Тх и Rx;
указанный контур (22) изменения частоты содержит первую ветвь, сконфигурированную с возможностью приема указанной частоты осциллятора и выдачи указанной частоты Тх, и вторую ветвь, сконфигурированную с возможностью приема указанной частоты осциллятора и выдачи указанной частоты Rx;
по меньшей мере одна из указанных первой и второй ветвей содержит контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ-контур) (24; 26а, 26b), сконфигурированный с возможностью приема указанной частоты fosc осциллятора как входной частоты и выдачи отрегулированной выходной частоты, равной частоте fosc осциллятора, умноженной на коэффициент M/N, где М и N - целые числа, а М>N, и делитель (25; 27а, 27b) частоты, подключенный с возможностью приема отрегулированной выходной частоты и выдачи выходной частоты, равной отрегулированной выходной частоте, деленной на целочисленный коэффициент Р.
2. Измеритель уровня по п. 1, в котором N=1.
3. Измеритель уровня по п. 1, в котором ФАПЧ-контур (24; 26а, 26b) содержит делитель (45) частоты для деления входной частоты на первый целочисленный коэффициент N>1 и контур (40, 41, 42, 43, 44) управления фазой для умножения деленной входной частоты на второй целочисленный коэффициент М.
4. Измеритель уровня по любому из предыдущих пунктов, в котором ФАПЧ-контур выполнен с возможностью ограничения боковых полос частот.
5. Измеритель уровня по п. 4, в котором ограничение боковых полос частот обеспечивается с помощью средств (46, 47) дельта-сигма модуляции.
6. Измеритель уровня по любому из пп. 1-3, в котором первая ветвь содержит первый делитель (23) частоты, сконфигурированный с возможностью приема указанной частоты осциллятора как входной частоты и выдачи выходной частоты, равной частоте fosc осциллятора, деленной на целочисленный коэффициент X, а вторая ветвь содержит
ФАПЧ-контур (24), сконфигурированный с возможностью приема указанной частоты fosc осциллятора как входной частоты и выдачи отрегулированной выходной частоты, равной частоте fosc осциллятора, умноженной на коэффициент M/N, где М и N - целые числа, а М>N, и
второй делитель (25) частоты, подключенный с возможностью приема отрегулированной выходной частоты и выдачи выходной частоты, равной отрегулированной выходной частоте, деленной на целочисленный коэффициент Р.
7. Измеритель уровня по любому из пп. 1-3, в котором первая ветвь содержит
первый ФАПЧ-контур (26а), сконфигурированный с возможностью приема указанной частоты fosc осциллятора как входной частоты и выдачи первой отрегулированной выходной частоты, равной частоте fosc осциллятора, умноженной на первый коэффициент M1/N1, где М1 и N1 - целые числа, а М1>N1, и
первый делитель (27а) частоты, подключенный с возможностью приема первой отрегулированной выходной частоты и выдачи первой выходной частоты, равной первой отрегулированной выходной частоте, деленной на целочисленный коэффициент Р1, причем вторая ветвь содержит:
второй ФАПЧ-контур (26b), сконфигурированный с возможностью приема указанной частоты fosc осциллятора как входной частоты и выдачи второй отрегулированной выходной частоты, равной частоте fosc осциллятора, умноженной на второй коэффициент M2/N2, где М2 и N2 - целые числа, а М2>N2, и
второй делитель (27b) частоты, подключенный с возможностью приема второй отрегулированной выходной частоты и выдачи второй выходной частоты, равной второй отрегулированной выходной частоте, деленной на целочисленный коэффициент Р2,
при этом по меньшей мере один из коэффициентов M1/N1 и M2/N2 представляет собой нецелочисленный коэффициент.
8. Измеритель уровня по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий
интерфейс (31) питания для подведения электрической энергии к указанному измерителю уровня,
накопитель (33) энергии для временного запасания электрической энергии, подведенной интерфейсом питания, и
контур (34) управления мощностью, сконфигурированный с возможностью подавать, в процессе измерительной развертки, питание от накопителя энергии в контур (22) изменения частоты, а также обеспечивать зарядку накопителя энергии во время холостого периода между двумя измерительными развертками.
9. Измеритель уровня по п. 8, в котором интерфейс питания представляет собой двухпроводной управляющий контур (32).
10. Измеритель уровня по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий интерфейс (31) на основе двухпроводного управляющего контура (32), предназначенный для подведения к указанному измерителю уровня электрической энергии, достаточной для функционирования контура (22) изменения частоты без какого-либо накопления энергии.
11. Измеритель уровня по п. 1, в котором частота fosc осциллятора находится в интервале 10-100 МГц.
12. Измеритель уровня по п. 1, в котором частоты Тх и Rx находятся в интервале 0,5-5 МГц.
13. Измеритель уровня по п. 1, в котором разностная частота меньше 20 ГЦ.
14. Измеритель уровня по п. 1, в котором частота Тх больше разностной частоты в 1000000 раз.
15. Измеритель уровня по п. 1, в котором импульсы в передаваемом сигнале представляют собой импульсы постоянного тока.
16. Измеритель уровня по п. 1, в котором импульсы в передаваемом сигнале промодулированы частотой носителя, составляющей величину порядка гигагерц.
17. Измеритель уровня по п. 1, в котором генератор частоты состоит из единственной интегральной схемы.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16191947.7A EP3301472B1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Pulsed radar level gauge with single oscillator |
| EP16191947.7 | 2016-09-30 | ||
| US15/281,387 US10132671B2 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Pulsed radar level gauge with single oscillator |
| US15/281,387 | 2016-09-30 | ||
| PCT/EP2017/074666 WO2018060352A1 (en) | 2016-09-30 | 2017-09-28 | Pulsed radar level gauge with single oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019113380A true RU2019113380A (ru) | 2020-10-30 |
Family
ID=59974457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019113380A RU2019113380A (ru) | 2016-09-30 | 2017-09-28 | Импульсный радарный измеритель уровня с единственным осциллятором |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2019113380A (ru) |
| WO (1) | WO2018060352A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3795956B1 (en) * | 2019-09-19 | 2023-06-28 | Rosemount Tank Radar AB | Pulsed radar level gauge with feedback of transmit pulse |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4943787A (en) * | 1989-09-05 | 1990-07-24 | Motorola, Inc. | Digital time base generator with adjustable delay between two outputs |
| US6628229B1 (en) * | 2002-08-01 | 2003-09-30 | Rosemount Inc. | Stabilization of oscillators in a radar level transmitter |
| DE502008001419D1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-11-04 | Sick Ag | Sensor und Verfahren zur Messung der Entfernung einer Grenzfläche |
| EP2207263B1 (en) * | 2009-01-08 | 2012-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | A digital time base generator and method for providing a first clock signal and a second clock signal |
| EP2495634B1 (en) * | 2011-03-01 | 2015-08-26 | Siemens Aktiengesellschaft | A time base generator and method for providing a first clock signal and a second clock signal |
| US8854253B2 (en) * | 2011-09-27 | 2014-10-07 | Rosemount Tank Radar Ab | Radar level gauging with detection of moving surface |
-
2017
- 2017-09-28 RU RU2019113380A patent/RU2019113380A/ru unknown
- 2017-09-28 WO PCT/EP2017/074666 patent/WO2018060352A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018060352A1 (en) | 2018-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107884034B (zh) | 脉冲式雷达料位计 | |
| CN103270397B (zh) | 启动时间减少的脉冲式雷达物位计系统和方法 | |
| CN104568056B (zh) | 调频雷达物位计量 | |
| EP2495634B1 (en) | A time base generator and method for providing a first clock signal and a second clock signal | |
| US8686895B2 (en) | Pulsed radar level gauge system with higher order harmonic regulation | |
| US9031811B2 (en) | System and method for pulse-echo ranging | |
| US8207762B2 (en) | Digital time base generator and method for providing a first clock signal and a second clock signal | |
| WO2004013584A1 (en) | Stabilization of oscillators for a low power radar level transmitter | |
| Ayhan et al. | FPGA controlled DDS based frequency sweep generation of high linearity for FMCW radar systems | |
| US20180328773A1 (en) | Radar fill level measurement device comprising a phase-locked loop | |
| RU2019113380A (ru) | Импульсный радарный измеритель уровня с единственным осциллятором | |
| EP3301472B1 (en) | Pulsed radar level gauge with single oscillator | |
| RU32287U1 (ru) | Радиолокационный дальномер | |
| CN206002170U (zh) | 具有增强的定时控制的调频连续波雷达物位计 | |
| JP3153816U (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 | |
| RU2407144C1 (ru) | Синтезатор с v-образным законом модуляции частоты | |
| RU2319979C1 (ru) | Способ синхронного детектирования в обнаружителях движущихся целей | |
| SU456332A1 (ru) | Источник прецизионных временных сдвигов | |
| Hobden et al. | FPGA based 77GHz RADAR processing with novel linearisation | |
| Li et al. | Development of W Band frequency synthesizer for coherent frequency agile Radar | |
| Tajima et al. | Novel phase difference control between output signals using fractional-N PLL synthesizers by cyclic shift of control data | |
| Indrawijaya et al. | Fractional-N PLL Synthesizer for FMCW Signal Generator with Dual-Mode Modulation Pattern | |
| RU68817U1 (ru) | Устройство формирования парных сложно-манипулированных сигналов сантиметрового диапазона | |
| SU494723A1 (ru) | Измеритель группового времени задержки | |
| KR101690032B1 (ko) | Pll 회로 및 그 구동방법 |