一種水位計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)一種水位計(jì),包括第一雷達(dá)傳感器、第二雷達(dá)傳感器、頻率合成電路和信號(hào)處理器,第一雷達(dá)傳感器與第二雷達(dá)傳感器相連接,第一雷達(dá)傳感器為第二雷達(dá)傳感器提供基準(zhǔn)信號(hào);第二雷達(dá)傳感器與頻率合成電路相連接,第二雷達(dá)傳感器發(fā)送第二雷達(dá)傳感器的雷達(dá)信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)至所述頻率合成電路,頻率合成電路采用差頻信號(hào)校正雷達(dá)信號(hào),第二雷達(dá)傳感器采用攜帶校正后的雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)波束覆蓋監(jiān)測(cè)范圍,通過(guò)反射回來(lái)的雷達(dá)波束獲得監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào);信號(hào)處理器與第二雷達(dá)傳感器相連接,所述信號(hào)處理器對(duì)水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。無(wú)需進(jìn)行水下接觸,提高對(duì)液體的水位數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水位計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水位測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種水位計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]在信息化社會(huì)構(gòu)建的過(guò)程中,高科技的產(chǎn)品不斷的被運(yùn)用到生活場(chǎng)景中,對(duì)于水位測(cè)量技術(shù)也趨于成熟,測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于各種場(chǎng)景,例如可應(yīng)用于洪澇災(zāi)害管理系統(tǒng),通過(guò)分析監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的水位數(shù)據(jù),對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的水位進(jìn)行監(jiān)控,防止城市內(nèi)澇或洪水對(duì)人們?nèi)粘I钤斐刹槐悖踔廖<吧拓?cái)產(chǎn)的安全。
[0003]現(xiàn)有的水位測(cè)量主要采用水下接觸式的水位計(jì)(如:壓力式、浮子式),或者采用非接觸式的水位計(jì)(如:超聲波式),由此獲得水位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。然而,由于長(zhǎng)期將接觸式的水位計(jì)置于水中,容易對(duì)水位計(jì)造成損耗,并且采用超聲波水位計(jì)容易受外界環(huán)境因素影響,導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種水位計(jì),無(wú)需進(jìn)行水下接觸,可以提高對(duì)液體的水位數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種水位計(jì),可包括:第一雷達(dá)傳感器、第二雷達(dá)傳感器、頻率合成電路和信號(hào)處理器,其中,
[0006]所述第一雷達(dá)傳感器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述第一雷達(dá)傳感器為所述第二雷達(dá)傳感器提供基準(zhǔn)信號(hào);
[0007]所述第二雷達(dá)傳感器與所述頻率合成電路相連接,所述第二雷達(dá)傳感器發(fā)送所述第二雷達(dá)傳感器的雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)至所述頻率合成電路,所述頻率合成電路采用所述差頻信號(hào)校正所述雷達(dá)信號(hào),所述第二雷達(dá)傳感器采用攜帶校正后的雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)波束覆蓋監(jiān)測(cè)范圍,通過(guò)反射回來(lái)的雷達(dá)波束獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào);
[0008]所述信號(hào)處理器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述信號(hào)處理器對(duì)所述水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。
[0009]實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例,具有如下有益效果:
[0010]通過(guò)采用雷達(dá)傳感器進(jìn)行水位測(cè)量,無(wú)需進(jìn)行水下接觸,減少了對(duì)水位計(jì)的損耗,且體積小巧,安裝方便,降低了損耗成本和人力資源成本,并且通過(guò)加入第一雷達(dá)傳感器的基準(zhǔn)信號(hào),以及結(jié)合頻率合成電路對(duì)所述第二雷達(dá)傳感器的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行校正,提高了第二雷達(dá)傳感器發(fā)出的雷達(dá)信號(hào)的線性度,提升了第二雷達(dá)傳感器的測(cè)量精度,進(jìn)而保證了水位計(jì)對(duì)液體的水位數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0013]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的頻率合成電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)調(diào)理器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的通訊器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例中,水位計(jì)可以用于監(jiān)視監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào),由信號(hào)處理器對(duì)水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的水位計(jì)可以對(duì)河流、湖泊等液體的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè),也可以對(duì)渠道、管道等液體的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè),無(wú)需進(jìn)行水下接觸,減少了對(duì)水位計(jì)的損耗,且體積小巧,安裝方便,降低了損耗成本和人力資源成本,并且使用雷達(dá)傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè),減少了外界環(huán)境因素對(duì)測(cè)量的影響,提高了水位計(jì)對(duì)液體的水位數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。
[0019]下面將結(jié)合附圖1-附圖5,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的水位計(jì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0020]請(qǐng)參見(jiàn)圖1,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種水位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本實(shí)用新型所述的水位計(jì)I可以包括:第一雷達(dá)傳感器11、第二雷達(dá)傳感器12、頻率合成電路13、信號(hào)處理器14、控制器15、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16、通訊器17和電源18。
[0021]所述第一雷達(dá)傳感器11與所述第二雷達(dá)傳感器12相連接;
[0022]具體實(shí)現(xiàn)中,所述第一雷達(dá)傳感器11為所述第二雷達(dá)傳感器12提供基準(zhǔn)信號(hào),所述基準(zhǔn)信號(hào)可以為包含一預(yù)設(shè)頻率的信號(hào),此時(shí),所述第二雷達(dá)傳感器12可以輸出所述第二雷達(dá)傳感器12的雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)。其中,所述雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)為所述雷達(dá)信號(hào)的頻率與所述基準(zhǔn)信號(hào)的頻率的差值所對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
[0023]所述第二雷達(dá)傳感器12與所述頻率合成電路13相連接;
[0024]具體實(shí)現(xiàn)中,所述第二雷達(dá)傳感器12發(fā)送所述第二雷達(dá)傳感器12的雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)至所述頻率合成電路13,所述頻率合成電路13采用所述差頻信號(hào)校正所述雷達(dá)信號(hào),所述第二雷達(dá)傳感器12采用攜帶校正后的雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)波束覆蓋監(jiān)測(cè)范圍,通過(guò)反射回來(lái)的雷達(dá)波束獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào)。
[0025]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖2,為本使用新型實(shí)施例提供了頻率合成電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,所述頻率合成電路13可以包括:分頻器131、鑒相器132和參考信號(hào)源133,其中,
[0026]所述分頻器131與所述第二雷達(dá)傳感器12相連接;
[0027]具體實(shí)現(xiàn)中,所述分頻器131對(duì)所述差頻信號(hào)進(jìn)行分頻,優(yōu)選的,所述分頻器131可以對(duì)所述差頻信號(hào)進(jìn)行N值分頻。[0028]所述參考信號(hào)源133與所述鑒相器132相連接,所述參考信號(hào)源133為所述鑒相器132提供參考信號(hào)。
[0029]所述鑒相器132分別與所述分頻器131和所述第二雷達(dá)傳感器12相連接;
[0030]所述鑒相器132將所述分頻后的差頻信號(hào)與所述參考信號(hào)進(jìn)行鑒相,采用鑒相結(jié)果校正所述雷達(dá)信號(hào),并將校正后的雷達(dá)信號(hào)發(fā)送至所述第二雷達(dá)傳感器12。具體的,所述鑒相器132將所述分頻后的差頻信號(hào)與所述參考信號(hào)進(jìn)行鑒相,檢測(cè)該分頻后的差頻信號(hào)和參考信號(hào)的頻率和相位是否一致。如果所述分頻后的差頻信號(hào)和所述參考信號(hào)的頻率和相位不一致,則持續(xù)調(diào)整輸入到所述第二雷達(dá)傳感器12的直流電壓,通過(guò)改變直流電壓控制所述第二雷達(dá)傳感器12調(diào)整輸出的雷達(dá)信號(hào)的頻率,接著再重新執(zhí)行校正過(guò)程,直至所述分頻后的差頻信號(hào)與所述參考信號(hào)的相位和頻率相一致;如果所述分頻后的差頻信號(hào)和所述參考信號(hào)的頻率和相位一致,即所述第二雷達(dá)傳感器12的雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)的頻率為所述參考信號(hào)的頻率的N倍,則保持輸入到所述第二雷達(dá)傳感器12的直流電壓恒定不變。所述第二雷達(dá)傳感器12根據(jù)該恒定不變的直流電壓發(fā)射攜帶校正后的雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)波束,所述雷達(dá)波束覆蓋監(jiān)測(cè)范圍,并通過(guò)反射回來(lái)的雷達(dá)波束獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào)。
[0031]所述信號(hào)處理器14與所述第二雷達(dá)傳感器12相連接,所述信號(hào)處理器14對(duì)所述水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。
[0032]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖3,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供了信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,所述信號(hào)處理器14可以包括信號(hào)調(diào)理器141和信號(hào)處理芯片142,其中,
[0033]所述信號(hào)調(diào)理器141與所述第二雷達(dá)傳感器12相連接;
[0034]具體實(shí)現(xiàn)中,所述信號(hào)調(diào)理器141對(duì)所述第二雷達(dá)傳感器12獲得的水位信號(hào)進(jìn)行濾波放大處理。
[0035]進(jìn)一步的,請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供了信號(hào)調(diào)理器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,所述信號(hào)調(diào)理器141可以包括:信號(hào)輸入接口 1411、帶通濾波器1412、高通濾波放大器1413、第一信號(hào)輸出接口 1414和第二信號(hào)輸出接口 1415,其中,
[0036]所述信號(hào)輸入接口 1411分別與所述第二雷達(dá)傳感器12和所述帶通濾波器1412相連接,所述帶通濾波器1412分別與所述高通濾波放大器1413以及所述第二信號(hào)輸出接口 1415相連接,所述高通濾波放大器1413與所述第一信號(hào)輸出接口 1414相連接,所述第一信號(hào)輸出接口 1414和所述第二信號(hào)輸出接口 1415分別與所述信號(hào)處理芯片142相連接。
[0037]所述信號(hào)輸入接口 1411接收所述第二雷達(dá)傳感器12獲取的水位信號(hào),所述帶通濾波器1412先對(duì)所述水位信號(hào)進(jìn)行初步濾波放大處理,再將初步處理后的水位信號(hào)分為兩路相同的水位信號(hào),第一路水位信號(hào)需要經(jīng)過(guò)所述高通濾波放大器1413處理后,再通過(guò)所述第一信號(hào)輸出接口 1414進(jìn)行輸出;第二路水位信號(hào)則直接通過(guò)所述第二信號(hào)輸出接口 1415進(jìn)行輸出。
[0038]需要說(shuō)明的是,由于監(jiān)測(cè)范圍距離越遠(yuǎn),所接收的水位信號(hào)的頻率越高,并且信號(hào)強(qiáng)度越弱,因此,當(dāng)測(cè)量的監(jiān)測(cè)范圍距離較近,該監(jiān)測(cè)范圍的第一路水位信號(hào)會(huì)被所述高通濾波放大器1413濾除,此時(shí)所述第一信號(hào)輸出接口 1414將不會(huì)輸出第一路水位信號(hào),但由于近處的監(jiān)測(cè)范圍的水位信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng),此時(shí)該監(jiān)測(cè)范圍的第二路水位信號(hào)可以直接通過(guò)所述第二信號(hào)輸出接口 1415進(jìn)行輸出;而當(dāng)測(cè)量的監(jiān)測(cè)范圍距離較遠(yuǎn)時(shí),該監(jiān)測(cè)范圍的第一路水位信號(hào)可以通過(guò)所述高通濾波放大器1413的處理,并從所述第一信號(hào)輸出接口 1414進(jìn)行輸出,由于遠(yuǎn)處的監(jiān)測(cè)范圍的水位信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度較弱,盡管第二路水位信號(hào)仍然可以從所述第二信號(hào)輸出接口 1415進(jìn)行輸出,但第二路水位信號(hào)中仍然伴隨著寄生調(diào)幅,并且寄生調(diào)幅經(jīng)過(guò)初步放大處理后,對(duì)該第二路水位信號(hào)影響較大,到達(dá)第二信號(hào)輸出接口 1415時(shí)無(wú)法獲取該第二路水位信號(hào),即所述信號(hào)處理芯片142無(wú)法對(duì)第二信號(hào)輸出接口 1415輸出的水位信號(hào)進(jìn)行后續(xù)信號(hào)處理。
[0039]可以理解的是,若所述監(jiān)測(cè)范圍距離適中,則該監(jiān)測(cè)范圍的第一路水位信號(hào)可以通過(guò)所述高通濾波放大器1413的處理,并從所述第一信號(hào)輸出接口 1414進(jìn)行輸出,同時(shí)該監(jiān)測(cè)范圍的第二路水位信號(hào)也可以直接從所述第二信號(hào)輸出接口 1415進(jìn)行輸出。
[0040]由于第二雷達(dá)傳感器12的非理想性,信號(hào)的輸出通常伴隨有寄生調(diào)幅,現(xiàn)有的濾波放大電路無(wú)法很好的對(duì)寄生調(diào)幅進(jìn)行濾除,例如:對(duì)于較遠(yuǎn)的監(jiān)測(cè)范圍,距離越遠(yuǎn),所接收的信號(hào)頻率越高,若采用設(shè)置較高的高通截止頻率的高通濾波器以濾除寄生調(diào)幅,則容易將近處測(cè)量的信號(hào)也同時(shí)濾除,導(dǎo)致近處的監(jiān)測(cè)范圍測(cè)量不穩(wěn)定,因此限制了水位計(jì)I的監(jiān)測(cè)范圍的量程。
[0041]因此,本實(shí)用新型采用的信號(hào)調(diào)理器141可以實(shí)現(xiàn)近處的水位信號(hào)和遠(yuǎn)處的水位信號(hào)分別進(jìn)行輸出,避免了高通濾波放大器1413對(duì)近距離監(jiān)測(cè)范圍的水位信號(hào)產(chǎn)生影響,同時(shí)進(jìn)一步提高了對(duì)監(jiān)測(cè)范圍的測(cè)量距離。
[0042]所述信號(hào)處理芯片142與所述信號(hào)調(diào)理器141相連接;
[0043]具體實(shí)現(xiàn)中,所述信號(hào)處理芯片142優(yōu)選為數(shù)字信號(hào)處理(Digital SignalProcessing,DSP)芯片,所述信號(hào)處理芯片142對(duì)所述第一信號(hào)輸出接口 1414和/或所述第二信號(hào)輸出接口 1415輸出的水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。
[0044]所述控制器15分別與所述第一雷達(dá)傳感器11、所述頻率合成電路13和所述信號(hào)處理器14相連接,所述控制器15進(jìn)一步與所述信號(hào)處理芯片142相連接,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16與所述控制器15相連接,所述通訊器17與所述控制器15相連接。
[0045]具體實(shí)現(xiàn)中,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16優(yōu)選為電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM),所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 16 中可以存儲(chǔ)有所述信號(hào)處理芯片142對(duì)水位數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí)所需的測(cè)量參數(shù)以及所述通訊器17的接口參數(shù)。
[0046]所述控制器15所執(zhí)行的操作包括控制所述第一雷達(dá)傳感器11向所述第二雷達(dá)傳感器12發(fā)射基準(zhǔn)信號(hào)、控制所述頻率合成電路13采用所述差頻信號(hào)對(duì)所述第二雷達(dá)傳感器12的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行校正、在所述信號(hào)處理芯片142對(duì)水位數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí),將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16中的所述測(cè)量參數(shù)傳輸至所述信號(hào)處理芯片142中、按照所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16中的所述接口參數(shù)將所述水位數(shù)據(jù)從所述通訊器17的指定通訊接口輸出至外部設(shè)備。所述外部設(shè)備可以包括:監(jiān)控平臺(tái)、平板電腦、智能手機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦等終端設(shè)備,工作人員可以根據(jù)所述外部設(shè)備所顯示的水位數(shù)據(jù)或分析所述水位數(shù)據(jù)得到的相關(guān)的湖泊、河流、渠道或管道等的水位信息,對(duì)湖泊、河流、渠道或管道等進(jìn)行管理、防治。
[0047]進(jìn)一步的,請(qǐng)一并參見(jiàn)圖5,為本實(shí)用新型實(shí)施例提供了通訊器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,所述通訊器17可以包括接口轉(zhuǎn)換電路171和通訊接口 172,所述接口轉(zhuǎn)換電路171分別與所述控制器15和所述通訊接口 172相連接。所述通訊接口 172可以包括RS232、RS485、SD1-12、4-20mA電流環(huán)等,以使所述水位計(jì)I兼容各種外部設(shè)備。
[0048]所述控制器15可以通過(guò)所述接口轉(zhuǎn)換電路171將所述水位數(shù)據(jù)從所述接口參數(shù)指定的通訊接口 172輸出至所述外部設(shè)備。
[0049]所述電源18分別與所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述控制器15、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17相連接。
[0050]具體實(shí)現(xiàn)中,所述電源18為所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述控制器15、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17提供工作電源。所述電源18優(yōu)選為蓄電池和/或太陽(yáng)能電池板。所述電源18可以提供兩種供電模式:
[0051]所述控制器15可以定時(shí)對(duì)所述電源18的供電進(jìn)行控制,當(dāng)未到達(dá)所設(shè)定的工作時(shí)間時(shí),所述控制器15切斷所述電源18對(duì)所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17的工作電源,所述控制器15可以進(jìn)入休眠狀態(tài);當(dāng)?shù)竭_(dá)所設(shè)定的工作時(shí)間時(shí),所述控制器15可以自我喚醒,進(jìn)入工作狀態(tài),同時(shí)控制所述電源18為所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17提供工作電源。
[0052]或者,工作人員還可以采用外部設(shè)備,對(duì)所述控制器15發(fā)出喚醒指令,所述控制器15可以進(jìn)入工作狀態(tài),同時(shí)控制所述電源18為所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17提供工作電源。并且當(dāng)水位數(shù)據(jù)傳輸完畢后,切斷所述電源18對(duì)所述第一雷達(dá)傳感器11、所述第二雷達(dá)傳感器12、所述頻率合成電路13、所述信號(hào)處理器14、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和所述通訊器17的工作電源,并等待喚醒指令。
[0053]通過(guò)上述兩種供電模式,可以達(dá)到對(duì)所述電源18節(jié)電的目的。
[0054]需要說(shuō)明的是,本實(shí)用新型實(shí)施例中的所述第一雷達(dá)傳感器11與所述第二雷達(dá)傳感器12的連接關(guān)系優(yōu)選為信號(hào)連接,其余各實(shí)體設(shè)備間的連接關(guān)系均優(yōu)選為電連接。
[0055]在本實(shí)用新型實(shí)施例中,通過(guò)采用雷達(dá)傳感器進(jìn)行水位測(cè)量,無(wú)需進(jìn)行水下接觸,減少了對(duì)水位計(jì)的損耗,且體積小巧,安裝方便,降低了損耗成本和人力資源成本;通過(guò)加入第一雷達(dá)傳感器的基準(zhǔn)信號(hào),以及結(jié)合頻率合成電路對(duì)所述第二雷達(dá)傳感器的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行校正,提高了第二雷達(dá)傳感器發(fā)出的雷達(dá)信號(hào)的線性度,提升了第二雷達(dá)傳感器的測(cè)量精度;采用信號(hào)調(diào)理器對(duì)遠(yuǎn)處或近處的監(jiān)測(cè)范圍的水位信號(hào)進(jìn)行分離輸出,可以避免了高通濾波放大器對(duì)近距離監(jiān)測(cè)范圍的水位信號(hào)產(chǎn)生影響,同時(shí)進(jìn)一步提高了對(duì)監(jiān)測(cè)范圍的測(cè)量距離,進(jìn)而保證了水位計(jì)對(duì)液體的水位數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。
[0056]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程,并依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水位計(jì),其特征在于,包括:第一雷達(dá)傳感器、第二雷達(dá)傳感器、頻率合成電路和信號(hào)處理器,其中, 所述第一雷達(dá)傳感器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述第一雷達(dá)傳感器為所述第二雷達(dá)傳感器提供基準(zhǔn)信號(hào); 所述第二雷達(dá)傳感器與所述頻率合成電路相連接,所述第二雷達(dá)傳感器發(fā)送所述第二雷達(dá)傳感器的雷達(dá)信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)的差頻信號(hào)至所述頻率合成電路,所述頻率合成電路采用所述差頻信號(hào)校正所述雷達(dá)信號(hào),所述第二雷達(dá)傳感器采用攜帶校正后的雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)波束覆蓋監(jiān)測(cè)范圍,通過(guò)反射回來(lái)的雷達(dá)波束獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位信號(hào); 所述信號(hào)處理器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述信號(hào)處理器對(duì)所述水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位計(jì),其特征在于,所述頻率合成電路包括分頻器、鑒相器和參考信號(hào)源,其中, 所述分頻器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述分頻器對(duì)所述差頻信號(hào)進(jìn)行分頻; 所述參考信號(hào)源與所述鑒相器相連接,所述參考信號(hào)源為所述鑒相器提供參考信號(hào); 所述鑒相器分別與所述分頻器和所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述鑒相器將所述分頻后的差頻信號(hào)與所述參考信號(hào)進(jìn)行鑒相,采用鑒相結(jié)果校正所述雷達(dá)信號(hào),并將校正后的雷達(dá)信號(hào)發(fā)送至所述 第二雷達(dá)傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位計(jì),其特征在于,所述信號(hào)處理器包括信號(hào)調(diào)理器和信號(hào)處理芯片,其中, 所述信號(hào)調(diào)理器與所述第二雷達(dá)傳感器相連接,所述信號(hào)調(diào)理器對(duì)所述第二雷達(dá)傳感器獲得的水位信號(hào)進(jìn)行濾波放大處理; 所述信號(hào)處理芯片與所述信號(hào)調(diào)理器相連接,所述信號(hào)處理芯片對(duì)濾波放大處理后的水位信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理,獲得所述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)液體的水位數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水位計(jì),其特征在于,所述信號(hào)調(diào)理器包括信號(hào)輸入接口、帶通濾波器、高通濾波放大器、第一信號(hào)輸出接口和第二信號(hào)輸出接口,其中, 所述信號(hào)輸入接口分別與所述第二雷達(dá)傳感器和所述帶通濾波器相連接,所述帶通濾波器分別與所述高通濾波放大器以及所述第二信號(hào)輸出接口相連接,所述高通濾波放大器與所述第一信號(hào)輸出接口相連接,所述第一信號(hào)輸出接口和所述第二信號(hào)輸出接口分別與所述信號(hào)處理芯片相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位計(jì),其特征在于,還包括控制器,所述控制器分別與所述第一雷達(dá)傳感器、所述頻率合成電路和所述信號(hào)處理器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水位計(jì),其特征在于,還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與所述控制器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水位計(jì),其特征在于,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水位計(jì),其特征在于,還包括通訊器,所述通訊器與所述控制器相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水位計(jì),其特征在于,所述通訊器包括接口轉(zhuǎn)換電路和通訊接口,所述接口轉(zhuǎn)換電路分別與所述控制器和所述通訊接口相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水位計(jì),其特征在于,還包括電源,所述電源分別與所述第一雷達(dá)傳感器、所述第二雷達(dá)傳感器、所述頻率合成電路、所述信號(hào)處理器、所述控制器、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和所述 通訊器相連接。
【文檔編號(hào)】G01F23/284GK203811239SQ201420123799
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】陳?ài)? 張暄, 張新文, 崔智華, 王小麗 申請(qǐng)人:深圳市華儒科技有限公司