[其他]微波高度測量方法和裝置

在審

• 申請號: 101985000004668
• 申請日: 1985-06-18
• 公開（公告）號: CN85104668B
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發明（設計）人: 科特·奧洛夫·艾德瓦德森
• 申請（專利權）人: 塞伯海洋電氣公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

1、采用微波信號來確定從一根天線到一固態或液態物質表面的距離（H）的方法，上述微波信號是在相繼的掃頻過程中產生的，並且其頻率在每個掃頻過程中基本上平穩地沿著一個方向進行變化;其中所述微波信號的一部分由所述天線發射出去並射向所述表面，在被所述表面反射並經厲了與所述距離相應的傳播時間之后，這部分微波信號得到接收，並在被接收時與此時所發射的微波信號進行混頻，從而得到具有測量頻率（fm）的測量信號;上述測量頻率（fm）取決于所述距離（H）;而所述微波信號的另一部分受到相應于已知長度（L）的延遲，並在延遲之后得到接收，並且通過與此時所產生的微波信號進行混頻，從而被轉換成具有基準頻率（fr）的基準信號;所述基準頻率（fr）對應于所述已知長度（L）並同所述測量頻率（fm）相聯系，以便能夠根據所述已知長度來計算所述距離（H）;所述方法的特征在于下列步驟：

A.在每一次掃頻中形成一種控制信號，這種控制信號的頻率大致等于該掃頻過程中測量信號的期望頻率，在每一次掃頻中通過下列步驟來形成上述控制信號：

（1）用一個可變整數（Q）來乘基準信號的頻率（fr）;對上述可變整數（Q）進行適當選擇，以便其基本上同所述距離（H）之近似值（h）除以所述已知長度（L）所得的商成正比;

（2）用一個固定數（Z）來除所得到的頻率;

B.將所述控制信號同測量信號進行比較以確定這些信號之間的位相差;

C.確定該控制信號同該測量信號之間的相位差在掃頻過程的預定部分中所發生的任何變化的數值。

D.依照所確定的位相差的所述變化數值，計算出修正項，將該修正項加到所述距離（H）之所述近似值（h）上，從而給出所述距離。

2、如權利要求1的方法，其中掃頻的所述預定部分是一個測量間隔，在這個測量間隔中產生出了所述測量信號和所述基準信號，其特征在于：

（1）在所述測量間隔中產生出各個取樣脈沖，這些取樣脈沖的頻率同所述基準信號的頻率（fr）之間具有預定的比值，從而在每對相繼取樣脈沖之間確定一個取樣間隔;

（2）通過下列步驟來確定位相差的所述變化：

（a）在一個測量間隔中，對于多個所述取樣間隔中的每一個都確定位相差的值，並且

（b）計算出所述位相差值的加權平均值，這些所述位差值是為所述各個取樣間隔而確定的。

3、如權利要求1的方法，其中所述控制信號的特征在于：

（1）以正比于基準信號頻率（fr）與所述可變整數（Q）的乘積的速度來產生脈沖;

（2）在包含有所述固定數目（Z）的所述脈沖的重復循環中，對所述脈沖進行計數;

（3）對于在一個循環中以上述方式所計數的每一個脈沖，都發出至少一個輸出信號;該輸出信號對應于正弦波形上某一點的值，這個點表示一個角度的函數，這個角度是由在一個循環中所計數的脈沖的數字位置來代表的，從而使由此產生的一系列輸出對應于一個正弦波形;這種正弦波形易于同所述測量信號進行混頻，以進行所述位相差探測。

4、如權利要求3的方法，其特征在于在一個循環中進行了計數的每一個所述脈沖，都發出兩個輸出信號，其中一個輸出信號對應于所述角度的正弦函數，而另一個輸出信號對應于所述角度的余弦函數。

5、如權利要求1的方法，其中在形成所述控制信號的過程中，基準信號的所述頻率fr進一步地同一個常整數乘數（A）相乘，隨后用所述固定整數（Z）來除所得到的頻率，其特征在于用下列方法來得到所要確定的距離：

H＝A.L.Q/Z+A.L.F/2πM