JP2013253937A - 液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 - Google Patents
液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013253937A JP2013253937A JP2012131115A JP2012131115A JP2013253937A JP 2013253937 A JP2013253937 A JP 2013253937A JP 2012131115 A JP2012131115 A JP 2012131115A JP 2012131115 A JP2012131115 A JP 2012131115A JP 2013253937 A JP2013253937 A JP 2013253937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- predistortion
- vco
- curve
- liquid level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 18
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】VCOで生成する信号の周波数を掃引するためのV−Tテーブルと、掃引周波数に対するビート周波数の差分を解析しこの解析結果からビート周波数の差分の変化度合いに対応してV−Tカーブを補正カーブするためのプリディストーションテーブルを生成するプリディストーションテーブル生成部と、V−TカーブにプリディストーションテーブルのV−T補正カーブを適用してプリディストーションV−Tカーブテーブルを生成するプリディストーションV−Tカーブテーブル生成部と、プリディストーションV−Tカーブテーブルを記憶してVCOに掃引周波数信号を生成するための制御信号として供するメモリと、を備えている。
【選択図】図1
Description
t=(T/F)×FB
であるから、上記ビート周波数FBを計測することができれば、送信地点から測定地点まで電波が往復するのに要した時間tを計測することができる。自由空間における電波の伝搬速度は光速Cと同じであるから、送信地点から測定地点までの距離Lは、次の式1で表すことができる。
式1
L=C×t/2=C×T×FB/2F
掃引時間において予め決められた周波数を掃引しながら導波管を通して液面に向かって電波を送信し、液面で反射される上記電波を受信した瞬間の送信周波数と反射波の受信周波数の差であるビート周波数によって液面までの距離を測定するFMCWレーダー方式の液位測定装置であって、
掃引周波数信号を生成するVCOと、
上記VCOで生成する信号の周波数を掃引するための電圧−時間テーブル(以下「V−Tテーブル」という)と、
掃引周波数に対するビート周波数の差分を解析するスペクトラム解析部と、
上記スペクトラム解析部による解析結果から上記ビート周波数の差分の変化度合いに対応して上記V−Tカーブを補正するためのプリディストーションテーブルを生成するプリディストーションテーブル生成部と、
上記V−Tカーブに上記プリディストーションテーブルのV−T補正カーブを適用してプリディストーションV−Tカーブテーブルを生成するプリディストーションV−Tカーブテーブル生成部と、
上記プリディストーションV−Tカーブテーブルを記憶して上記プリディストーションV−Tカーブテーブルから上記VCOに上記掃引周波数信号を生成するための制御信号として供するメモリと、
を備えていることを最も主要な特徴とする。
式2
ここで、λoは伝搬する周波数の波長、λcは遮断(カットオフ)周波数すなわち導波管で伝送可能な最低周波数の波長である。
式3
ここで、m,nはそれぞれ導波管内伝送のモード数である。したがって、基本モードすなわちTE10モードの場合、m=1,n=0であるから、λc=2aになる。
式4
λc=Knm・d
ここで、Knmは伝送モードごとに固有の値になる。すなわち、TE11モードではKnm=1.706、TE01モードではKnm=0.82である。
式5
式5からわかるように、導波管内の電波の速度vgは伝搬する周波数の波長λoの関数になっており、周波数が変化すると上記速度vgが変化することになる。図6のグラフは、管内速度の周波数特性、すなわち周波数(f)の変化に対する管内速度(vg)の変化を表していて、周波数に対して管内速度が非直線的に変化している。
式6
式7
12 メモリ
13 デジタル・アナログ変換器
14 VCO
15 結合回路
16 スイッチ
20 混合器
21 AGC回路
25 被測定系
Claims (8)
- 掃引時間において予め決められた周波数を掃引しながら導波管を通して液面に向かって電波を送信し、液面で反射される上記電波を受信した瞬間の送信周波数と反射波の受信周波数の差であるビート周波数によって液面までの距離を測定するFMCWレーダー方式の液位測定装置であって、
掃引周波数信号を生成するVCOと、
上記VCOで生成する信号の周波数を掃引するための電圧−時間テーブル(以下「V−Tテーブル」という)と、
掃引周波数に対するビート周波数の差分を解析するスペクトラム解析部と、
上記スペクトラム解析部による解析結果から上記ビート周波数の差分の変化度合いに対応して上記V−Tテーブルを補正するためのプリディストーションテーブルを生成するプリディストーションテーブル生成部と、
上記V−Tカーブに上記プリディストーションテーブルを適用してプリディストーションV−Tカーブテーブルを生成するプリディストーションV−Tカーブテーブル生成部と、
上記プリディストーションV−Tカーブテーブルを記憶して上記プリディストーションV−Tカーブテーブルから上記VCOに上記掃引周波数信号を生成するための制御信号として供するメモリと、
を備えた液位測定装置。 - スペクトラム解析部による解析結果からビート周波数の差分の変化度合いに対応するスペクトラム補正関数を生成するスペクトラム補正関数生成部を備え、
プリディストーションテーブル生成部は、上記スペクトラム補正関数に基づきV−Tカーブを補正カーブするためのプリディストーションテーブルを生成する請求項1記載の液位測定装置。 - スペクトラム解析部は、ビート周波数の差分をFFT演算処理するFFT演算部を有してなる請求項1または2記載の液位測定装置。
- V−Tテーブルは、VCOキャリブレイションなどが実行された直線性のある周波数−時間特性(以下「F−T特性」という)を実現する請求項1、2または3記載の液位測定装置。
- 掃引時間において予め決められた周波数を掃引しながら導波管を通して液面に向かって電波を送信し、液面で反射される上記電波を受信した瞬間の送信周波数と反射波の受信周波数の差であるビート周波数によって液面までの距離を測定するFMCWレーダー方式の液位測定装置におけるVCOプリディストーション方法であって、
VCOで生成する信号の周波数をV−Tテーブルに従い掃引する工程と、
掃引周波数に対するビート周波数の差分をスペクトラム解析する工程と、
上記スペクトラム解析結果から上記ビート周波数の差分の変化度合いに対応して上記V−Tカーブを補正するためのプリディストーションテーブルを生成する工程と、
上記V−Tカーブに上記プリディストーションテーブルのV−T補正カーブを適用してプリディストーションV−Tカーブテーブルを生成する工程と、
上記プリディストーションV−Tカーブテーブルをメモリに記憶する工程と、
上記プリディストーションV−Tカーブテーブルから上記VCOに上記掃引周波数信号を生成するための制御信号として供する工程と、
を備えた液位測定装置のVCOプリディストーション方法。 - スペクトラム解析結果からビート周波数の差分の変化度合いに対応するスペクトラム補正関数を生成する工程を備え、上記スペクトラム補正関数に基づきV−Tカーブを補正するためのプリディストーションテーブルを生成する請求項5記載の液位測定装置のVCOプリディストーション方法。
- スペクトラム解析は、ビート周波数の差分をFFT演算処理することによって行う請求項5または6記載の液位測定装置のVCOプリディストーション方法。
- VCOに供するV−Tテーブルは、上記VCOから直線性のあるF−T特性が得られるようにVCOキャリブレイションなどが実行されている請求項5、6または7記載の液位測定装置のVCOプリディストーション方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012131115A JP5773951B2 (ja) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012131115A JP5773951B2 (ja) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013253937A true JP2013253937A (ja) | 2013-12-19 |
JP5773951B2 JP5773951B2 (ja) | 2015-09-02 |
Family
ID=49951537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012131115A Active JP5773951B2 (ja) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5773951B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092417A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Musashino Kiki Kk | 液位測定装置 |
KR101576438B1 (ko) * | 2014-05-02 | 2015-12-11 | (주) 다인레벨 | 장애물에 의한 오차를 해소하기 위한 수위 측정 방법 및 이를 이용한 레이더 방식 레벨 게이지 시스템 |
CN109115304A (zh) * | 2017-06-21 | 2019-01-01 | Vega格里沙贝两合公司 | 具有自动频率调节功能的填充物位雷达装置 |
CN112945351A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-11 | 中灌顺鑫华霖科技发展有限公司 | 一种微波水位计及水位测定方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11079268B2 (en) | 2017-12-21 | 2021-08-03 | Rosemount Inc. | Precision ADC sampling clock for high accuracy wireless guided wave radar |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10115677A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | Fm−cwレーダ |
JPH11271428A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Toyota Motor Corp | Fm−cwレーダ装置 |
JP2001056246A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-27 | Endress & Hauser Gmbh & Co | 容器内の充てん物の充てんレベルを高精度で決定する方法及び装置 |
JP2002090447A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Toshiba Corp | Fmcwレーダ装置およびその時間・周波数特性測定方法 |
JP2006506639A (ja) * | 2002-11-20 | 2006-02-23 | サーブ ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット | レーダを利用した液位測定装置及び測定方法 |
JP2009511901A (ja) * | 2005-10-14 | 2009-03-19 | ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット | 2モード式のレーダ液位計システム |
JP2011247598A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Fmcwレーダ装置の周波数変調回路 |
-
2012
- 2012-06-08 JP JP2012131115A patent/JP5773951B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10115677A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | Fm−cwレーダ |
JPH11271428A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Toyota Motor Corp | Fm−cwレーダ装置 |
JP2001056246A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-27 | Endress & Hauser Gmbh & Co | 容器内の充てん物の充てんレベルを高精度で決定する方法及び装置 |
JP2002090447A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Toshiba Corp | Fmcwレーダ装置およびその時間・周波数特性測定方法 |
JP2006506639A (ja) * | 2002-11-20 | 2006-02-23 | サーブ ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット | レーダを利用した液位測定装置及び測定方法 |
JP2009511901A (ja) * | 2005-10-14 | 2009-03-19 | ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット | 2モード式のレーダ液位計システム |
JP2011247598A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Fmcwレーダ装置の周波数変調回路 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092417A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Musashino Kiki Kk | 液位測定装置 |
KR101576438B1 (ko) * | 2014-05-02 | 2015-12-11 | (주) 다인레벨 | 장애물에 의한 오차를 해소하기 위한 수위 측정 방법 및 이를 이용한 레이더 방식 레벨 게이지 시스템 |
CN109115304A (zh) * | 2017-06-21 | 2019-01-01 | Vega格里沙贝两合公司 | 具有自动频率调节功能的填充物位雷达装置 |
US11015969B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-05-25 | Vega Grieshaber Kg | Fill level radar device having controlled transmission power |
US11022475B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-06-01 | Vega Grieshaber Kg | Fill level radar device having automated frequency adjustment |
US11029187B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-06-08 | Vega Grieshaber Kg | Fill level reflectometer having a variable measurement sequence |
US11150122B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-10-19 | Vega Grieshaber Kg | Fill level reflectometer having reference reflection |
CN109115304B (zh) * | 2017-06-21 | 2022-07-19 | Vega格里沙贝两合公司 | 具有自动频率调节功能的填充物位雷达装置 |
CN112945351A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-11 | 中灌顺鑫华霖科技发展有限公司 | 一种微波水位计及水位测定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5773951B2 (ja) | 2015-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11015969B2 (en) | Fill level radar device having controlled transmission power | |
KR102331740B1 (ko) | 주파수 변조형 레이더 레벨 게이지 | |
US7336218B2 (en) | Radar system with peak frequency analysis and window functions | |
JP5773951B2 (ja) | 液位測定装置およびそのvcoプリディストーション方法 | |
EP2513615B1 (en) | Radar level gauge system and corresponding method | |
JP5684822B2 (ja) | デジタル制御されたuwbミリメートル波レーダー | |
EP1744176B1 (en) | Distance measuring device, distance measuring method and distance measuring program | |
US6373427B1 (en) | Radar distance measuring device | |
US9989628B2 (en) | Pulsed level gauge system with temperature-based control of pulse repetition frequency | |
US20120274500A1 (en) | Pulsed radar level gauge system with higher order harmonic regulation | |
JP2006317162A (ja) | レーダ装置 | |
JP5759429B2 (ja) | 比誘電率算定装置および比誘電率算定プログラム | |
JP5952168B2 (ja) | 液位測定装置 | |
JP5773950B2 (ja) | 液位測定装置およびそのvcoキャリブレイション方法 | |
US20130057425A1 (en) | Pulsed level gauge system with controllable delay path through selected number of delay cells | |
JP5932746B2 (ja) | 媒質境界の位置計測システム | |
JPH11271428A (ja) | Fm−cwレーダ装置 | |
JP2004301617A (ja) | マイクロウェーブ式レベル計 | |
US7095366B2 (en) | High-frequency oscillation apparatus, radio apparatus, and radar | |
JP6350242B2 (ja) | レーダ装置およびレーダ出力調整システム | |
JP2008224350A (ja) | 発振装置、この発振装置を用いたレーダ装置、及び発振装置の制御方法 | |
RU2655746C1 (ru) | Способ измерения уровня и радиодальномер с частотной модуляцией | |
JP2007078518A (ja) | 距離測定装置 | |
CN216012139U (zh) | 位移测量装置 | |
US20190293757A1 (en) | Method for fmcw-based distance measurement in waveguides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140123 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150630 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5773951 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |