從兩方面分析導波雷達物位計測量誤差的來源

目前，導波雷達物位計已經廣泛應用于石油、化工等各個領域的水、油、固體物料等的接觸測量，取得了非常不錯的效果。它的測量準確度是比較不錯的，但是也有一些因素會導致測量誤差的出現，今天我們從兩方面分析導波雷達物位計測量誤差的來源。

我們從兩個方面分析，導波雷達物位計測量誤差的來源，第一就是硬件誤差，導波雷達物位計根據時域反射原理測量，雷達主機的時基電路產生脈沖波形，信號分為兩條路徑。一種方式經預觸發電路放大整形，成為幅度較大、前沿抖動的脈沖信號，送至脈沖發射器。脈沖發射器通過發射天線沿探頭發射周期性窄脈沖電磁波，在界面上反射后，形成一系列回波信號，由接收天線接收并發送到等效時間采樣電路。另一種是給采樣脈沖發生器產生采樣脈沖來控制等效時間采樣電路，等效時間采樣電路對回波信號進行采樣，然后將其轉化為中低頻信號，送至單片機。根據雷達原理中對雷達距離分辨率的定義可以看出，脈沖雷達所能分辨的目標之間的最小距離與發射脈沖的寬度有關。越大，影響測量的精度，發射脈沖的寬度也會影響測量的精度。

另一個是軟件誤差，信號處理中的粗大誤差來自于對物位回波和丟失波的錯誤判斷，前者主要是信號處理方式造成的，后者是硬件條件和環境造成的。物位回波是來自介質表面的反射回波，在采集到的回波信號中，除了物位回波外，還有其他因素產生的反射回波，統稱為噪聲。以物位回波信號的頻率為參考，噪聲可分為高頻噪聲和物位回波同頻噪聲兩類。其中，高頻噪聲對應白噪聲的高頻部分，由于工作條件、電源干擾、儀器不穩定、障礙物產生的尖峰或突變信號等原因，被認為是信號同頻噪聲。可見，如果不能將電平回波與各種噪聲區分開來，就會造成對真實回波的誤判，從而產生粗差。在導波雷達物位計的信號處理中，可以看出即使是同一物位的測量值也不穩定，呈現上下波動的特點，因此存在隨機誤差。另外，在實驗測量過程中，標準值是用鋼尺或米尺讀取的。由于鋼尺或米尺的精度限制，讀數不可避免地存在隨機誤差。信號處理中的系統誤差主要存在于傳播時間的計算中，其中，回波定位點的選擇是傳播時間計算的關鍵，電平回波波形類似于鐘形曲線，有一定的寬度，有一個峰值點、一個上升沿和一個下降沿。應選擇幅度相對穩定且對距離變化敏感的位置作為回波固定點，通常選擇回波峰值點作為錨點。但由于信號本身的分辨率較低，即使在同一液位下，峰值點也會有1~2個點的波動。另外，實際中會出現平頂峰值波形，無法確定真正的峰值點，導致在一個液位上確定的峰值點相同，也會造成誤差。

以上就是造成導波雷達物位計測量誤差的兩方面原因，至于如何去修正誤差，提高導波雷達物位計測量的準確度，我們也會出一篇文章為大家解密。