Сравнение точности измерений с использованием методов импульсно-волновой и непрерывно-волновой частотной модуляции.

В процессе измерение уровня В основном используются две технологии: импульсно-волновая и непрерывно-волновая. Обычно импульсно-волновая технология применяется в низкочастотных и высокочастотных радиолокационных уровнемерах, а непрерывно-волновая технология с частотной модуляцией — в радиолокационных уровнемерах с частотной модуляцией. У каждой из них свои особенности применения. Возникает вопрос: есть ли разница в точности измерений у этих двух технологий?

Между импульсно-волновой и непрерывно-частотной технологиями измерения с изменением частоты нет принципиальной разницы в точности измерений. В области измерения уровня в технологических процессах точность измерений обычно составляет около 0,1% от полной шкалы. В этом диапазоне точности легко достичь обеих технологий. Точность конкретного прибора зависит от конструкции антенны, качества компонентов, программного обеспечения для обработки эхо-сигналов и конкретных условий применения. Например, приборы для измерения уровня в больших резервуарах для хранения нефтепродуктов требуют очень высокой точности измерений, а широко используемые уровнемеры требуют абсолютной точности ±1 мм. Для достижения высокой точности необходима большая параболическая или плоская антенна, обеспечивающая формирование сигналов с лучшими фокусирующими свойствами. В то же время, для достижения высокой точности необходимо наличие мощных вычислительных мощностей и компенсации температуры и давления.

С точки зрения разрешения измерений и полосы пропускания, в приложениях для измерений на уровне технологических процессов как импульсные, так и непрерывные FM-технологии работают с «огибающей», ширина которой зависит от полосы пропускания. управляемые микроволновые уровнемеры Более широкие результаты приводят к более узким огибающим, что улучшает разрешение измерения. Разрешение измерения — один из нескольких факторов, влияющих на точность микроволнового уровнемера. Полоса пропускания импульсного микроволнового уровнемера. Импульсные микроволновые уровнемеры имеют несущие частоты в диапазоне от 5,8 ГГц до 26 ГГц, и ширина импульса важна при разрешении двух соседних эхо-сигналов. Например, наносекундный импульс эквивалентен длине 300 мм. Поэтому трудно различить два соседних эхо-сигнала, расположенных на расстоянии менее 300 мм друг от друга, и более узкие импульсы приводят к лучшему разрешению измерения. Однако более узкие импульсы требуют от прибора более широкой полосы пропускания для обработки. Высокочастотные импульсы с меньшей шириной импульса приводят к более высокому разрешению измерения и более крутым фронтам огибающей, а следовательно, и к более высокой точности.

The bandwidth of an FM continuous level indicator is the difference between the start and end frequencies of the scan. Unlike the pulsed wave method, the amplitude of the FM continuous wave is constant over the entire frequency range. The wider bandwidth produces a higher beat frequency for each response in the spectrum, which results in better measurement splitting and shorter pulse durations between pulses, and each spectral response is treated as an envelope in an FM continuous wave measurement application. In FM continuous wave applications, the FFT does not produce a single, discrete beat frequency for each tank echo, but rather produces a range of beat frequencies corresponding to the echo, which translates into a range of measurement uncertainties. Distance FM Continuous Wave Spectrum - Other Effects of Bandwidth and Measurement Split Rates on Accuracy Previously Explained:Both FM continuous wave and microwave level gauges in pulses use envelope curves for their measurements, and wider bandwidths result in better measurement resolution. As a result, narrower echoes have steeper rising edges, allowing for more accurate measurements. Other factors that affect measurement accuracy are signal-to-noise ratio and interference. Повышенное отношение сигнал/шум обеспечивает более высокую точность измерений, поскольку интерференционные эффекты могут искажать истинную кривую отклика и приводить к неточным измерениям. Выбор антенны и механическая конструкция являются важными факторами для обеспечения оптимальной точности.

В заключение можно сказать, что точность измерений как импульсно-волновых, так и FM-радиолокационных уровнемеров не сильно различается, оба являются очень точными приборами. В целом, качество прибора, выбор которого зависит от условий эксплуатации, является наиболее важным фактором, влияющим на точность измерения.