Analise como melhorar a precisão da medição do nível por radar de onda guiada sob a perspectiva da aquisição de dados.

No passado, costumávamos usar o instrumentos de medição de nível Do ponto de vista do usuário, discutiremos como melhorar a precisão da medição do instrumento, por exemplo, desde a instalação e manutenção até o comissionamento. Hoje, analisaremos a perspectiva dos fabricantes de instrumentos, buscando melhorar a precisão dos instrumentos de medição de nível. Neste artigo, focaremos em um método de aquisição de dados, importante para aprimorar a precisão da medição e a velocidade de resposta do instrumento.

O método de processamento de aquisição de dados que compartilharemos hoje utiliza uma CPU de baixo consumo com os módulos AD, DMA e temporizador integrados. Durante a aquisição de formas de onda, o temporizador TA é utilizado para iniciar a temporização, inicia a conversão AD e, após a conclusão da conversão AD, inicia o DMA para transferir os dados.

(Fonte da imagem: Internet)

Primeiramente, realiza-se uma amostragem grosseira, amostrando o sinal de eco original a uma taxa de amostragem relativamente baixa. Utiliza-se um temporizador para atingir 25 kHz e gerar um sinal de interrupção para iniciar a conversão AD. Quando a conversão AD é concluída, o sinalizador de interrupção aciona a transferência de dados via DMA, bem como a transferência de informações da RAM para o domínio da CPU. Quando a quantidade de dados transferidos pelo DMA atinge 1.000, a interrupção do DMA é acionada para concluir a transferência de dados, completando a amostragem grosseira do eco original. O sinalizador de processamento de dados é acionado e a CPU processa os dados, gerando ecos falsos, calculando a curva de eco, determinando a posição do ponto inicial e a posição efetiva real do eco, e calculando o tempo de atraso necessário entre o ponto inicial e a posição efetiva da forma de onda. Em seguida, realiza-se a seleção precisa da posição inicial, ou seja, amostra-se a posição inicial do sinal de eco original em uma frequência de amostragem mais alta. De acordo com o tempo de atraso calculado durante a amostragem grosseira, se o tempo de atraso estiver no início ou no final, os módulos AD, TA e DMA controlam os valores próximos ao ponto inicial de 80 pontos, aumentando assim a frequência de amostragem. A posição efetiva da forma de onda é então selecionada com precisão, ou seja, a posição efetiva da forma de onda do sinal de eco original é amostrada em uma frequência de amostragem mais alta. O tempo de atraso calculado é selecionado inicialmente. Após o término desse tempo, os módulos AD, TA e DMA controlam a posição efetiva da forma de onda em uma frequência de amostragem mais alta, próxima ao ponto de 80 pontos. Após a conclusão da aquisição, o indicador de cálculo de dados é ativado e o cálculo é iniciado. Finalmente, realiza-se o cálculo dos dados, com base no ponto inicial, na forma de onda efetiva e no tempo de atraso cumulativo. A partir desses dados, calculam-se a posição exata do ponto inicial e a posição do ponto de reflexão do material. A diferença entre a posição do ponto de reflexão e a posição do ponto inicial corresponde à diferença de tempo, ou seja, à distância de reflexão. Em seguida, calcula-se o nível real de acordo com a frequência de amostragem.

Em resumo, a posição aproximada do espaço de sinal efetivo é determinada por amostragem grosseira, na qual a precisão é baixa, e então apenas essa parte do padrão de onda estacionária é coletada por alta frequência de amostragem e o processo de cálculo é realizado. A precisão da medição do instrumentos de medição de nível A melhoria se dá com base no fato de que a quantidade de dados coletados não aumenta muito. Em geral, após o uso da mineração grosseira e da mineração fina dessa transmissão quadrada, a carga computacional da CPU é reduzida, melhorando significativamente a velocidade de resposta e a precisão das medições dos instrumentos de medição de nível.