[發(fā)明專利]物料測量裝置及物料測量系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010433969.3
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111721357A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呼秀山;夏陽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京銳達(dá)儀表有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京庚致知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波;韓德凱

本公開提供了一種物料測量裝置，包括：多個微帶天線，形成多個收發(fā)天線單元，所述收發(fā)天線單元包括發(fā)射天線與接收天線，所述發(fā)射天線用于生成微波發(fā)射波束，所述接收天線用于接收所述微波發(fā)射波束被反射后而生成的微波反射波束，通過所述微波發(fā)射波束和所述微波反射波束來對物料進(jìn)行測量；以及微波透鏡，所述多個微帶天線位于所述微波透鏡的一側(cè)，在所述微波透鏡的另一側(cè)，所述微波透鏡會聚每個發(fā)射天線所發(fā)射的微波發(fā)射波束，會聚后的每個微波發(fā)射波束的角度不同，并且所述微波透鏡會聚所述微波反射波束，以便所述接收天線接收會聚后的微波反射波束。本公開還提供了一種物料測量系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種物料測量裝置及物料測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

固體物料倉儲的物料體積測量一直以來是一個難點，主要原因在于物料會因為進(jìn)料堆砌成山峰型或者因為出料堆砌成漏斗形。對于多個進(jìn)出料點的料倉會出現(xiàn)多個山峰和漏斗形。傳統(tǒng)方式只能夠測量單點或很少點的物位信息。單點測量完全不能滿足需要。而多點測量，目前的方式通常通過三個到四個天線對物料形狀進(jìn)行測量，但是仍然不能滿足需求。

通常的方式是采用喇叭天線，但是喇叭天線體積較大，在開口尺寸受限的情況下，將在數(shù)量上受到限制，因此通常僅為三個或四個喇叭天線。而且在現(xiàn)有的設(shè)計中，每增加一個波束，將會造成單個波束的增益下降，這樣將會影響測量效果。

另外，在環(huán)境比較復(fù)雜的測量環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)中天線數(shù)量較少且信號較弱，很難適應(yīng)測量環(huán)境，例如很難穿過固體灰塵等。

對于液體的液位測量也存在物料表面不是平面的時候，比較常見的是液體因為攪拌而形成漩渦，此時同樣存在上述的問題。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中對測量干擾物的排除效果也并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題中的至少一個，本公開提供了一種物料測量裝置及物料測量系統(tǒng)。

根據(jù)本公開的一個方面，一種物料測量裝置，包括：

多個微帶天線，形成多個收發(fā)天線單元，所述收發(fā)天線單元包括發(fā)射天線與接收天線，所述發(fā)射天線用于生成微波發(fā)射波束，所述接收天線用于接收所述微波發(fā)射波束被反射后而生成的微波反射波束，通過所述微波發(fā)射波束和所述微波反射波束來對物料進(jìn)行測量；以及

微波透鏡，所述多個微帶天線位于所述微波透鏡的一側(cè)，在所述微波透鏡的另一側(cè)，所述微波透鏡會聚每個發(fā)射天線所發(fā)射的微波發(fā)射波束，會聚后的每個微波發(fā)射波束的角度不同，并且所述微波透鏡會聚所述微波反射波束，以便所述接收天線接收會聚后的微波反射波束。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，一個發(fā)射天線和一個接收天線構(gòu)成一個收發(fā)天線單元，一個收發(fā)天線單元中的一個發(fā)射天線與一個接收天線共用一個微帶天線、或者為彼此靠近的兩個微帶天線。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述多個微帶天線設(shè)置在所述微波透鏡的焦面上。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述多個微帶天線設(shè)置在一個印刷電路板上或者設(shè)置在多個印刷電路板上。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述多個微帶天線設(shè)置在一個印刷電路板上，并且所述多個微帶天線的角度不同，或者

所述多個微帶天線設(shè)置在多個印刷電路板上，并且所述多個印刷電路板的角度不同以使得多個微帶天線的角度不同。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述印刷電路板與設(shè)置在該印刷電路板上的微帶天線所發(fā)射的微波發(fā)射波束垂直或接近垂直。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述印刷電路板上設(shè)置有處理電路，所述處理電路基于時間飛行原理得到所述發(fā)射天線發(fā)射所述微波發(fā)射波束的發(fā)射時間與所述接收天線接收所述微波反射波束的接收時間之間的時間差，以便得到物料測量點的信息。