雷達水位計采用脈沖雷達技術(shù)對水位進(jìn)行測量,這種節能、非接觸式測量技術(shù)使得水位計在測量時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn):不受溫度梯度、水面漂浮物、水中污染物及沉淀物的影響;自帶波動(dòng)補償,可消除風(fēng)力及橋梁震動(dòng)引起的測量誤差,從而獲取精準的測量結果。
1、測量原理
雷達水位計主要由支架(懸臂梁等)、雷達水位傳感器、避雷模塊、電源模塊、通信模塊、YDH-1M型現場(chǎng)數據采集存儲終端、遠程中心站等組成。雷達水位計支架安裝于左岸監測房屋頂,采用懸臂型平臺結構,安裝時(shí)水位計處于低水位運行,且安裝垂直,波束角范圍內無(wú)遮擋。
雷達水位計有發(fā)射和接收2個(gè)平滑天線(xiàn),測量時(shí)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射脈沖雷達信號到水面,脈沖信號經(jīng)水面反射后被接收天線(xiàn)檢測到。從發(fā)射到接受水面反射回來(lái)的脈沖信號時(shí)間(延遲時(shí)間)取決于水位計與水面的距離。水位計具備波動(dòng)補償功能,從而實(shí)現在采集區域表面上每秒約有16個(gè)發(fā)射天線(xiàn)及相對應的接收天線(xiàn)共同完成單次的獨立測量,使用具有高速數據處理和運算能力的DSP芯片作為主CPU,配合大規??删幊虜底只壿嬓酒現PGA使用,極大減少由增益非線(xiàn)性產(chǎn)生的測量誤差,提高水位計的動(dòng)態(tài)響應速度和瞬時(shí)運算解析能力。20s內完成1個(gè)測量周期后,通過(guò)計算將已測水面區域波浪的波峰和波谷獲得的平均值作為結果輸出,從而將水面波動(dòng)及風(fēng)力引起的支架震動(dòng)對測量結果的影響最小化,測量結果可以堪比靜水井中測得的水位值。
2、技術(shù)指標
雷達水位計主要技術(shù)指標如下:
1)測量范圍為:0.8~35.0m;
2)測量精度為:±3mm;
3)測量頻率為:24 GHZ;
4)測量時(shí)長(cháng)為:20s(SDI-12總線(xiàn)接口)或30s(4~20mA電流信號輸出接口);
5)天線(xiàn)波束角為:12o(寬波);
6)供電范圍為:12~24VDC(典型)。
3、適用范圍
雷達水位計適用范圍如下:
1)含有少量在水體中運動(dòng)的漂浮物和沉積物為泥沙的溝渠;
2)生長(cháng)有大量水草的場(chǎng)所;
3)一些只能使用替代能源供電的偏僻場(chǎng)所;
4)灌溉渠道(水位計配合雷達波測速傳感器可生成斷面流量);
5)峽谷水流湍急及山洪多發(fā)的地區。