RU2655753C1 - Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels - Google Patents
Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655753C1 RU2655753C1 RU2017128254A RU2017128254A RU2655753C1 RU 2655753 C1 RU2655753 C1 RU 2655753C1 RU 2017128254 A RU2017128254 A RU 2017128254A RU 2017128254 A RU2017128254 A RU 2017128254A RU 2655753 C1 RU2655753 C1 RU 2655753C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- distance
- flat reflector
- additional
- level gauge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012795 verification Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 4
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для регулировки и поверки радиолокационных измерителей уровня (уровнемеров) жидкостей и сыпучих материалов.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to adjust and verify radar level meters (level gauges) of liquids and bulk materials.
Известен способ поверки уровнемеров промышленного назначения [1, 2], основанный на сопоставлении воспроизведенного и измеренного уровня. В этом способе производится последовательное воспроизведение нескольких расстояний (не менее пяти) между радиолокационным уровнемером и плоским отражателем путем перемещения плоского отражателя, измерение последовательности времен задержек отраженного сигнала от плоского отражателя и вычисление последовательности измеренных расстояний по известным скорости распространения радиоволн и измеренным временам задержек отраженного сигнала от плоского отражателя. Затем производится вычисление погрешности измерения расстояния в виде разности между измеренными и воспроизведенными последовательностями расстояний. Полученные разности используются для коррекции параметров уровнемеров и для определения погрешности уровнемеров.A known method of checking level gauges for industrial use [1, 2], based on a comparison of the reproduced and measured levels. In this method, several distances (at least five) between the radar level meter and the flat reflector are sequentially reproduced by moving the flat reflector, measuring the sequence of delay times of the reflected signal from the flat reflector and calculating the sequence of measured distances from the known propagation velocity of the radio waves and the measured delay times of the reflected signal from flat reflector. Then, the error in measuring the distance is calculated as the difference between the measured and reproduced sequences of distances. The differences obtained are used to correct the parameters of the level gauges and to determine the error of the level gauges.
Указанный способ может быть реализован с помощью следующих известных устройств.The specified method can be implemented using the following known devices.
Известна установка для первичной и периодической поверки промышленных уровнемеров "MICROPILOT", содержащая измерительную рулетку, опору для уровнемера, выполненную с возможностью дискретного перемещения и ориентации уровнемера по нормали к отражающей стене [3].A known installation for primary and periodic verification of industrial level gauges "MICROPILOT" containing a measuring tape, a support for the level gauge, made with the possibility of discrete movement and orientation of the level gauge normal to the reflective wall [3].
Указанная установка не обеспечивает необходимую в промышленных условиях производительность и не может обеспечить измерение разрешающей способности уровнемера по расстоянию.The specified installation does not provide the performance necessary in an industrial environment and cannot provide a measure of the resolution of the level gauge over distance.
Известен разработанный НИИИС стенд ИГНД.407619.001 для регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров, содержащий подвижную стойку, установленную на плите устройства горизонтального перемещения и выполненную с возможностью крепления уровнемера, опору (или другую стойку), выполненную с возможностью неподвижной установки, отражатель, закрепленный на опоре перпендикулярно прямой, проходящей через центры отражателя и раскрыва антенны уровнемера при его поверке, средство измерения расстояния от стойки до отражателя в виде измерительной ленты [4].A well-known NIIIS stand IGND.407619.001 for adjusting and checking radar level gauges, comprising a movable stand mounted on a plate of a horizontal moving device and configured to mount a level gauge, a support (or other stand) made with the possibility of fixed installation, a reflector mounted on a support perpendicularly a straight line passing through the centers of the reflector and the aperture of the antenna of the level gauge during calibration; a means of measuring the distance from the rack to the reflector in the form of a measuring cients [4].
Известен ряд измерительных установок для измерения характеристик рассеяния радиолокационных целей [5, 6], содержащих эталонные отражатели заданной формы, размещенные на слабо отражающих опорах, закрытых радиопоглощающим материалом (РПМ), радиолокационные измерители и устройства изменения координат отражателей.A number of measuring devices are known for measuring the scattering characteristics of radar targets [5, 6], containing reference reflectors of a given shape placed on weakly reflecting supports covered by radar absorbing material (RPM), radar meters and devices for changing the coordinates of reflectors.
Указанный способ и перечисленные измерительные установки и стенды не могут обеспечить низкую погрешность измерения характеристик точности уровнемеров в широком диапазоне расстояний. Для уровнемеров промышленного применения допустимая погрешность измерения составляет единицы и доли миллиметров, а необходимый диапазон измеряемых расстояний составляет от десятков сантиметров до десятков метров. Это приводит к необходимости использовать для реализации указанного способа поверки уровнемеров измерительные установки, размеры рабочих зон которых значительно превышают размеры рабочих зон известных измерительных установок, что существенно повышает стоимость таких установок.The specified method and the listed measuring installations and stands cannot provide a low measurement error of the accuracy characteristics of the level gauges over a wide range of distances. For industrial level gauges, the permissible measurement error is units and fractions of millimeters, and the required range of measured distances is from tens of centimeters to tens of meters. This leads to the need to use measuring installations for the implementation of this method of checking level gauges, the dimensions of the working zones of which significantly exceed the dimensions of the working zones of known measuring installations, which significantly increases the cost of such installations.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу и устройству является стенд регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров [7], содержащий: стойку, выполненную с возможностью крепления уровнемера; опору; плоский отражатель, закрепленный на опоре перпендикулярно продольной оси, совпадающей с осью антенны уровнемера при его регулировке и поверке; устройство горизонтального перемещения; средство измерения расстояния от начала отсчета до плоского отражателя; дополнительный отражатель, выполненный в виде поверхности второго порядка с радиусом кривизны, в 2-4 раза превышающим максимальное расстояние между центрами плоского и дополнительного отражателей; экран, выполненный из радиопоглощающего материала. При этом опора размещена на устройстве горизонтального перемещения для дискретного изменения расстояния от начала отсчета до плоского отражателя, экран выполнен с возможностью горизонтального перемещения одновременно с перемещением опоры для экранирования ее поверхности ниже плоского отражателя, причем расстояние от плоского отражателя до экрана составляет не менее двух расстояний разрешения уровнемера, дополнительный отражатель смонтирован на стойке и выполнен в виде поверхности второго порядка с радиусом кривизны в 2-4 раза превышающим максимальное расстояние между центрами плоского и дополнительного отражателей, причем стойка и дополнительный отражатель выполнены с соответствующими сквозными отверстиями для установки антенны уровнемера. Дополнительный отражатель выполняют сферической формы или цилиндрической формы.The closest set of essential features to the proposed method and device is a stand for adjustment and verification of radar level gauges [7], comprising: a stand made with the possibility of mounting the level gauge; support; a flat reflector mounted on a support perpendicular to the longitudinal axis, coinciding with the axis of the antenna of the level gauge during its adjustment and verification; horizontal movement device; means for measuring the distance from the reference to the flat reflector; an additional reflector made in the form of a second-order surface with a radius of curvature 2-4 times greater than the maximum distance between the centers of the flat and additional reflectors; screen made of radar absorbing material. In this case, the support is placed on the horizontal displacement device for discrete changes in the distance from the reference point to the flat reflector, the screen is made with the possibility of horizontal movement simultaneously with the movement of the support to shield its surface below the flat reflector, and the distance from the flat reflector to the screen is at least two resolution distances level gauge, an additional reflector mounted on a rack and made in the form of a second-order surface with a radius of curvature 2-4 times Collapsing the maximum distance between the center plane and an additional reflector, wherein the rack and the additional reflector are formed with respective through-holes for mounting the transmitter antenna. An additional reflector is spherical or cylindrical in shape.
Недостатки данного стенда для регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров обусловлены сложностью формы дополнительного отражателя, что существенно удорожает стенд. Кроме того, приходится выполнять коррекцию результатов измерений для последовательности измеренных расстояний, полученных с использованием переотраженных волн между эталонным и дополнительным отражателями, из-за не прямой пропорциональности зависимости радиуса кривизна фронта переотраженных волн от воспроизведенного расстояния между эталонным и дополнительным отражателями. Причем результаты коррекции должны быть различными для антенн уровнемера различного размера и типа из-за различий в характеристиках направленности антенн, что увеличивает время измерений.The disadvantages of this stand for adjusting and checking radar level gauges are due to the complexity of the shape of the additional reflector, which significantly increases the cost of the stand. In addition, it is necessary to perform the correction of the measurement results for a sequence of measured distances obtained using re-reflected waves between the reference and additional reflectors, due to the non-direct proportionality of the radius of curvature of the front of the re-reflected waves depending on the reproduced distance between the reference and additional reflectors. Moreover, the correction results should be different for the level gauge antennas of different sizes and types due to differences in the directivity of the antennas, which increases the measurement time.
Технический результат изобретения состоит в уменьшении стоимости стенда при одновременном сокращении времени измерений.The technical result of the invention is to reduce the cost of the stand while reducing measurement time.
Технический результат достигается тем, что в способе регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров, включающем первое последовательное воспроизведение нескольких заданных расстояний между уровнемером и эталонным отражателем путем перемещения плоского отражателя; измерение первой последовательности времен задержек отраженного сигнала от плоского отражателя; вычисление первой последовательности измеренных расстояний, которую выполняют по известным скорости распространения радиоволн и измеренным временам задержек отраженного сигнала от плоского отражателя; использование сигналов от переотраженных волн между плоским отражателем и дополнительным отражателем, который установлен на фиксированном расстоянии от уровнемера; воспроизведение дополнительной последовательности дополнительных заданных расстояний путем последовательного перемещения плоского отражателя на дополнительную последовательность фиксированных расстояний; измерение дополнительной последовательности задержек сигналов; вычисление дополнительной последовательности измеренных расстояний; вычисление погрешности в виде разности между последовательностями одноименных воспроизведенных и измеренных расстояний и использование вычисленной погрешности для регулировки параметров уровнемера и для определения погрешности уровнемера с соблюдением следующих условий дополнительно выполняют следующую совокупность действий. Дополнительный отражатель выполнен плоским, а для измерений по переотраженным сигналам последовательно выделяют сигналы заданной кратности переотражений от переотраженных волн из последовательности отраженных и многократно переотраженных волн между плоским отражателем и дополнительным отражателем, при каждой кратности выделенных сигналов плоский отражатель перемещают на расстояние частичное от максимально воспроизведенного при измерении расстояния по предыдущей кратности переотражений до совпадения результата измерения при максимально воспроизведенном расстоянии по предыдущей кратности переотражений по переотраженному сигналу предыдущей кратности переотражений с результатом измерения по переотраженному сигналу с частичного расстояния от максимально воспроизведенного на текущей кратности переотражений, принимают найденное положение эталонного отражателя за исходное для последовательности дополнительных заданных расстояний при измерениях на текущей кратности переотражений. Причем все измерения выполняют при уровне помех от элементов стенда, не превышающих допустимого, по меньшей мере, на максимальном воспроизведенном расстоянии на каждой кратности переотражений и минимальном воспроизведенном расстоянии на предыдущей кратности переотражений. Допустимый уровень помех задается допустимым отношением помеха-сигнал qnc, определяемым выражениемThe technical result is achieved by the fact that in the method of adjustment and calibration of radar level gauges, including the first sequential playback of several predetermined distances between the level gauge and the reference reflector by moving a flat reflector; measuring a first sequence of delay times of the reflected signal from the flat reflector; the calculation of the first sequence of measured distances, which is performed by the known propagation velocity of the radio waves and the measured delay times of the reflected signal from the flat reflector; the use of signals from the reflected waves between a flat reflector and an additional reflector, which is installed at a fixed distance from the level gauge; reproduction of an additional sequence of additional specified distances by sequentially moving the flat reflector to an additional sequence of fixed distances; measuring an additional sequence of signal delays; calculation of an additional sequence of measured distances; the calculation of the error in the form of a difference between sequences of reproduced and measured distances of the same name and the use of the calculated error to adjust the level gauge parameters and to determine the level gauge error under the following conditions additionally perform the following set of actions. An additional reflector is made flat, and for measurements based on re-reflected signals, signals of a given multiplicity of re-reflections from re-reflected waves are sequentially extracted from a sequence of reflected and repeatedly re-reflected waves between a flat reflector and an additional reflector. the distance from the previous multiplicity of reflections to the coincidence of the measurement result at m to the maximum reproduced distance according to the previous multiplicity of reflections according to the repeated signal of the previous multiplicity of reflections with the result of measurement by the reflected signal from a partial distance from the maximum reproduced at the current multiplicity of reflections, take the found position of the reference reflector as the initial position for the sequence of additional specified distances when measuring at the current multiplicity of reflections. Moreover, all measurements are performed at a level of interference from the elements of the stand, not exceeding the permissible, at least at the maximum reproduced distance at each multiplicity of reflections and the minimum reproduced distance at the previous multiplicity of reflections. The permissible interference level is specified by the allowable noise-to-signal ratio q nc defined by the expression
qnс≤(1,2÷2,5)КmΔRнорм/N,q ns ≤ (1.2 ÷ 2.5) K m ΔR norms / N,
где ΔRнорм - нормированная величина допустимой погрешности, равная отношению абсолютной допустимой погрешности к разрешающей способности радиолокационного уровнемера;where ΔR norms is the normalized value of the permissible error equal to the ratio of the absolute permissible error to the resolution of the radar level gauge;
Кm - коэффициент, учитывающий метод обработки сигнала (при оценке расстояния по спектру сигнала Кm=1, а при использовании метода максимального правдоподобия для уточнения результата Кm=5÷7);K m - coefficient taking into account the signal processing method (when estimating the distance from the signal spectrum, K m = 1, and when using the maximum likelihood method to clarify the result, K m = 5 ÷ 7);
N - используемая кратность переотражений.N is the multiplicity of reflections used.
Технический результат достигается также тем, что в стенде для регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров, содержащем: стойку, выполненную с возможностью крепления уровнемера; опору; плоский отражатель, закрепленный на опоре перпендикулярно прямой, проходящей через центры плоского отражателя и раскрыва антенны уровнемера при его регулировке и поверке; устройство горизонтального перемещения; средство измерения расстояния от начала отсчета, связанного со стойкой, до плоского отражателя; дополнительный отражатель, смонтированный на стойке, при этом стойка и дополнительный отражатель выполнены со сквозными отверстиями для установки антенны уровнемера, и дополнительный отражатель выполнен плоским, параллельным плоскости плоского отражателя с размерами от одного до двух с половиной размеров плоского отражателя и установленным не менее чем на удвоенном разрешаемом расстоянии до максимально отражающего сечения антенны.The technical result is also achieved by the fact that in the stand for adjustment and calibration of radar level gauges, comprising: a stand made with the possibility of mounting the level gauge; support; a flat reflector mounted on a support perpendicular to a straight line passing through the centers of the flat reflector and the aperture of the level gauge antenna during its adjustment and verification; horizontal movement device; means for measuring the distance from the reference point associated with the rack to the flat reflector; an additional reflector mounted on the rack, while the rack and the additional reflector are made with through holes for mounting the level gauge antenna, and the additional reflector is made flat, parallel to the plane of the flat reflector with sizes from one to two and a half sizes of the flat reflector and mounted at least twice resolved distance to the maximum reflective section of the antenna.
Целесообразно дополнительный отражатель устанавливать в сечении максимального отражения принимаемых электромагнитных волн от элементов антенно-волноводного системы, при использовании зеркальной антенны.It is advisable to install an additional reflector in the cross section of the maximum reflection of the received electromagnetic waves from the elements of the antenna-waveguide system, when using a mirror antenna.
Предпочтительно дополнительный отражатель устанавливать на расстоянии менее длины волны от плоскости апертуры рупорной антенны, при использовании рупорной антенны с осевой длиной более разрешаемого расстояния радиолокационного способа измерения расстояния.It is preferable to install an additional reflector at a distance shorter than the wavelength from the aperture plane of the horn antenna, when using a horn antenna with an axial length greater than the resolvable distance of the radar distance measurement method.
Предпочтительно опору и устройство горизонтального перемещения стенда выполнять минимально отражающими радиоволны.Preferably, the support and the device for horizontal movement of the stand to perform minimally reflective radio waves.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявляемого устройства, положительного эффекта не имеется. На основании этого сделан вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allows us to establish that the applicant has not found technical solutions characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype made it possible to identify a set of essential (with respect to the technical result perceived by the applicant) distinctive features in the claimed object set forth in the claims. Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "novelty" under the current law. Information about the fame of the distinguishing features in the totality of the characteristics of the known technical solutions with the achievement of the same as the claimed device, there is no positive effect. Based on this, it was concluded that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
На фиг. 1 изображен стенд для регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров.In FIG. 1 shows a stand for adjusting and checking radar level gauges.
Стенд (фиг. 1) регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров содержит стойку 1, выполненную с возможностью крепления уровнемера 2, опору 3, плоский отражатель 4, закрепленный на опоре перпендикулярно прямой 5, проходящей через центры, плоского отражателя и раскрыва антенны 6 уровнемера 2 при его регулировке и поверке, устройство 7 горизонтального перемещения, средство 8 измерения расстояния от начала отсчета, связанного со стойкой 1, до плоского отражателя 4 и дополнительный плоский отражатель 9 с размерами от одного до двух с половиной размеров плоского отражателя.The stand (Fig. 1) for adjusting and calibrating radar level gauges comprises a
Предлагаемый способ регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров реализуют с помощью стенда для регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров следующим образом. С помощью устройства горизонтального перемещения 7 и средства 8 измерения расстояния от начала отсчета, связанного со стойкой 1, до эталонного отражателя 4, производят первое последовательное воспроизведение нескольких заданных расстояний между уровнемером 2 и плоским отражателем 4. При каждом воспроизведенном расстоянии формируют и излучают радиоволны в направлении плоского отражателя 4, принимают, спустя время распространения, эхо волны и формируют из них отраженный сигнал, выделяют сигнал, соответствующий воспроизведенному расстоянию до плоского отражателя 4, измеряют первую последовательность времен задержек отраженного сигнала от плоского отражателя 4, вычисляют первую последовательность измеренных расстояний по известным скорости распространения радиоволн и измеренным временам задержек отраженного сигнала от плоского отражателя 4. Для однозначного выделения первой последовательности времен задержек отраженного сигнала, исходя из известных геометрических размеров стенда и скорости распространения радиоволн, задают уровнемеру 2 границы поиска сигнала по времени задержки в диапазоне от минимально возможной задержки до задержки, соответствующей максимальному расстоянию, воспроизводимому на стенде.The proposed method for adjusting and calibrating radar level gauges is implemented using a stand for adjusting and calibrating radar level gauges as follows. Using a horizontal moving
Затем задают уровнемеру 2 границы поиска сигнала по времени задержки в диапазоне от задержки, соответствующей максимальному расстоянию, воспроизводимому на стенде, до задержки, соответствующей удвоенному максимальному расстоянию, воспроизводимому на стенде. Перемещают плоский отражатель 4 в направлении антенны 6 до совпадения результата измерения расстояния с использованием однократно переотраженных волн с результатом измерения при максимальном воспроизведенном расстоянии из первой последовательности воспроизведенных расстояний, принимают найденное положение плоского отражателя 4 за исходное для последовательности дополнительных заданных расстояний при измерениях с использованием однократно переотраженных волн и воспроизводят вторую последовательность дополнительных заданных расстояний, выделяют сигнал, соответствующий однократному переотражению волн между дополнительным отражателем 9 и плоским отражателем 4, измеряют первую дополнительную последовательность задержек сигналов, вычисляют первую дополнительную последовательность измеренных расстояний.Then set the
Далее последовательно задают уровнемеру 2 новые границы поиска сигнала по времени задержки от минимальной, соответствующей максимальной задержке на предыдущей кратности переотражения, до максимальной, соответствующей максимально воспроизводимому расстоянию, умноженному на текущую кратность переотражения и уменьшенному на величину минимально воспроизводимого расстояния. При каждой кратности переотражения перемещают плоский отражатель 4 в направлении антенны 6 до совпадения текущего результата измерения с максимальным результатом измерения предыдущей кратности, принимают найденное положение плоского отражателя 4 за исходное и воспроизводят очередную дополнительную последовательность дополнительных заданных расстояний, выделяют сигнал, соответствующей кратности переотражения волн между дополнительным отражателем 9 и плоским отражателем 4, измеряют дополнительную последовательность задержек сигнала, соответствующих текущей кратности переотражения волн между дополнительным отражателем 9 и плоским отражателем 4, вычисляют соответствующую дополнительную последовательность измеренных расстояний.Next, the
При воспроизведении последовательности расстояний с изменяемой кратностью переотражения величина требуемого смещения эталонного отражателя 4 по расстоянию уменьшается пропорционально номеру кратности по отношению к первой последовательности воспроизводимых расстояний для отраженного сигнала. Во столько же раз увеличивается требуемая точность воспроизведения последовательности дополнительных расстояний.When reproducing a sequence of distances with a variable multiplicity of rereflection, the magnitude of the required offset of the
Все указанные измерения выполняют при уровне помех от элементов стенда, не превышающих допустимого, по меньшей мере, при максимальном воспроизведенном расстоянии на каждой кратности переотражений и минимальном воспроизведенном расстоянии на предыдущей кратности переотражений. Допустимый уровень помех задается допустимым отношением помеха-сигнал qnc, определяемым выражениемAll these measurements are performed at a level of interference from the elements of the stand, not exceeding the permissible, at least at the maximum reproduced distance at each multiplicity of reflections and the minimum reproduced distance at the previous multiplicity of reflections. The permissible interference level is specified by the allowable noise-to-signal ratio q nc defined by the expression
qnc≤(1,2÷2,5)KmΔRнорм/N,q nc ≤ (1,2 ÷ 2,5) K m ΔR norms / N,
где ΔRнорм - нормированная величина допустимой погрешности, равная отношению абсолютной допустимой погрешности к разрешающей способности радиолокационного уровнемера; Кm - коэффициент, учитывающий метод обработки сигнала (при оценке расстояния по спектру сигнала Кm=1, а при использовании метода максимального правдоподобия для уточнения результата Кm=5÷7); N - используемая кратность переотражений.where ΔR norms is the normalized value of the permissible error equal to the ratio of the absolute permissible error to the resolution of the radar level gauge; K m - coefficient taking into account the signal processing method (when estimating the distance from the signal spectrum, K m = 1, and when using the maximum likelihood method to clarify the result, K m = 5 ÷ 7); N is the multiplicity of reflections used.
Затем вычисляют погрешность измерения в виде разности между последовательностями одноименных воспроизведенных и измеренных расстояний и используют вычисленную погрешность для определения погрешности уровнемера 2 и для регулировки параметров уровнемера 2.Then, the measurement error is calculated in the form of the difference between the sequences of the reproduced and measured distances of the same name and the calculated error is used to determine the error of the
Испытания и эксплуатация заявляемого стенда поверки уровнемеров показали, что погрешность измерения, обусловленная конструктивными элементами стенда, при измерении характеристик уровнемеров с непрерывным излучением и периодической треугольной частотной модуляцией зондирующих волн не превышает 0.002δR, где δR=c/4Δƒ - величина дискретной ошибки, с - скорость света, Δƒ - диапазон частотной модуляции. Продольный размер безэховой камеры составляет 17 м. При большей дистанции поверки уровнемера за счет возможности использования многократно переотраженных волн стоимость предлагаемого стенда меньше на величину стоимости изготовления плоского дополнительного отражателя вместо сферического дополнительного отражателя [7].Tests and operation of the inventive level gauge calibration bench showed that the measurement error due to the structural elements of the bench when measuring the characteristics of continuous-wave level gauges and periodic triangular frequency modulation of the probe waves does not exceed 0.002δ R , where δ R = c / 4Δƒ is the value of the discrete error, c is the speed of light, Δƒ is the frequency modulation range. The longitudinal size of the anechoic chamber is 17 m. With a greater distance for checking the level gauge due to the possibility of using repeatedly reflected waves, the cost of the proposed stand is less by the amount of the cost of manufacturing a flat additional reflector instead of a spherical additional reflector [7].
Одновременно сокращается время измерений за счет исключения процедуры коррекции результатов измерений, которая должна выполняться экспериментально для каждого воспроизводимого расстояния.At the same time, the measurement time is reduced by eliminating the procedure for correcting measurement results, which should be performed experimentally for each reproducible distance.
Источники информацииInformation sources
1. ГОСТ 8.321-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Уровнемеры промышленного применения. Методика поверки: М. Стандартинформ. 2015.1. GOST 8.321-2013 State system for ensuring the uniformity of measurements. Level gauges for industrial use. Verification method: M. Standartinform. 2015.
2. Уровнемеры радиоволновые «БАРС». Методика поверки ЮЯИГ.407629.009 МП.2. Level gauges radio wave "BARS". Verification procedure YuYaIG.407629.009 MP.
3. Уровнемеры микроволновые "MICROPILOT". Методика поверки. Г.р. №17672-02. Государственная система обеспечения единства измерений. Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС), Москва, 2002.3. Microwave level meters "MICROPILOT". Verification technique. G.R. No. 17672-02. State system for ensuring the uniformity of measurements. All-Russian Research Institute of Metrological Service (VNIIMS), Moscow, 2002.
4. Описание стенда поверки уровнемеров ИГНД.407619.001 (разработан НИИИС), Государственный реестр №18237-99.4. Description of the calibration bench of the IGND.407619.001 level gauges (developed by the NIIIS), State Register No. 18237-99.
5. Мицмахер М.Ю., Торгованов В.А. Безэховые камеры СВЧ. - М.: Радио и связь, 1982. - 128 с.5. Mitsmakher M.Yu., Torgovanov V.A. Microwave anechoic chambers. - M .: Radio and communications, 1982. - 128 p.
6. Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. Под ред. М.А. Колосова, М.: Изд-во «Советское радио», 1972, с. 232, с. 138-143.6. Mayzels E.N., Torganov V.A. Measuring the dispersion characteristics of radar targets. Ed. M.A. Kolosova, Moscow: Publishing House "Soviet Radio", 1972, p. 232, p. 138-143.
7. Патент РФ №2298770 Стенд регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров. Атаянц Б.А., Давыдочкин В.М., Езерский В.В., Болонин В.А., Мазалов Ю.В., Маркин С.А., Нагорный Д.Я. (прототип).7. RF patent No. 2298770 Stand for adjustment and verification of radar level gauges. Atayants B.A., Davydochkin V.M., Yezersky V.V., Bologin V.A., Mazalov Yu.V., Markin S.A., Nagorny D.Ya. (prototype).
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128254A RU2655753C1 (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128254A RU2655753C1 (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655753C1 true RU2655753C1 (en) | 2018-05-29 |
Family
ID=62560004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128254A RU2655753C1 (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655753C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110864774A (en) * | 2019-12-25 | 2020-03-06 | 三门核电有限公司 | Automatic calibration device for ultrasonic level meter and using method thereof |
| RU197046U1 (en) * | 2019-07-29 | 2020-03-26 | Александр Александрович Терехин | DEVICE FOR TESTING AND CALIBRATING LEVEL MEASUREMENT DEVICES |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU40108U1 (en) * | 2003-11-19 | 2004-08-27 | Открытое акционерное общество "Башнефтегеофизика" Уфимское управление геофизических работ | CALIBRATION DEVICE FOR LEVEL SENSOR AND SENSOR |
| RU56600U1 (en) * | 2006-03-27 | 2006-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Контакт-1" | STAND OF ADJUSTMENT AND VERIFICATION OF RADAR RADAR LEVELS |
| US20090282892A1 (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for real-time calibration of a liquid storage tank level gauge |
| US20090309785A1 (en) * | 2006-07-13 | 2009-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Radar arrangement |
| RU150883U1 (en) * | 2014-07-18 | 2015-03-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | STAND FOR CALIBRATION AND VERIFICATION OF RADAR LEVELS |
| WO2017062413A1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | Honeywell International Inc. | Density compensation for electromechanical liquid level gauges |
-
2017
- 2017-08-07 RU RU2017128254A patent/RU2655753C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU40108U1 (en) * | 2003-11-19 | 2004-08-27 | Открытое акционерное общество "Башнефтегеофизика" Уфимское управление геофизических работ | CALIBRATION DEVICE FOR LEVEL SENSOR AND SENSOR |
| RU56600U1 (en) * | 2006-03-27 | 2006-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Контакт-1" | STAND OF ADJUSTMENT AND VERIFICATION OF RADAR RADAR LEVELS |
| US20090309785A1 (en) * | 2006-07-13 | 2009-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Radar arrangement |
| US20090282892A1 (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for real-time calibration of a liquid storage tank level gauge |
| RU150883U1 (en) * | 2014-07-18 | 2015-03-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | STAND FOR CALIBRATION AND VERIFICATION OF RADAR LEVELS |
| WO2017062413A1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | Honeywell International Inc. | Density compensation for electromechanical liquid level gauges |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197046U1 (en) * | 2019-07-29 | 2020-03-26 | Александр Александрович Терехин | DEVICE FOR TESTING AND CALIBRATING LEVEL MEASUREMENT DEVICES |
| CN110864774A (en) * | 2019-12-25 | 2020-03-06 | 三门核电有限公司 | Automatic calibration device for ultrasonic level meter and using method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8576657B1 (en) | Method for calibrating a plurality of data channels in a vector sensor | |
| CN112578358A (en) | Calibration method and device for millimeter wave radar | |
| RU2655753C1 (en) | Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels | |
| CN105607051A (en) | Method for determining a distance between an FMCW ranging device and a target | |
| JP7192078B2 (en) | Calibrating Target Simulators for Active Ambient Sensing Systems | |
| RU150883U1 (en) | STAND FOR CALIBRATION AND VERIFICATION OF RADAR LEVELS | |
| JP5932746B2 (en) | Media boundary position measurement system | |
| RU2655750C1 (en) | Method of adjustment and verification of radar location levels and stand for regulation and check of radar location levels | |
| US7498977B2 (en) | Field probe form the angular response of a rigid body | |
| CN102305799B (en) | Standard reflecting plate for measuring errors among different testing systems and manufacturing method for standard reflecting plate | |
| US20070216420A1 (en) | Method and system for eliminating VSWR errors in magnitude measurements | |
| CN117347958A (en) | Millimeter wave radar testing method and testing system | |
| RU56600U1 (en) | STAND OF ADJUSTMENT AND VERIFICATION OF RADAR RADAR LEVELS | |
| RU2193782C2 (en) | Procedure evaluating characteristics of radar exposed to active jamming | |
| CN115561316A (en) | Ultrasonic detection method and device for simultaneously measuring high-precision stress and thickness | |
| EA034736B1 (en) | Metrological stand for verification and calibration of level meters and level alarms | |
| CN110596662B (en) | Distance deviation correction method of MIMO radar | |
| EP3869616B1 (en) | Measurement system for measuring an angular error introduced by a radome and corresponding method | |
| RU2298770C1 (en) | Test bench for testing and tuning radar level meters | |
| EP4285140A1 (en) | Device for determining an angular resolution of a radar | |
| CN210001359U (en) | Elevator system and distance measuring device thereof | |
| WO2012056791A1 (en) | Distance measurement apparatus | |
| RU2655746C1 (en) | Method of level measurement and radio range station with frequency modulation | |
| CN111157944B (en) | Distance measuring device and mobile carrier based on double antennas | |
| RU2682239C1 (en) | Low-flying target accurate tracking method by elevation angle under interference conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190808 |