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基于FMCW雷达的油罐车液位测量系统
基于FMCW雷达的油罐车液位测量系统
摘要：
油罐车液位测量是石油运输和储存过程中的重要环节，准确实时的测量液位对于安全管理具有重要意义。传统的液位测量方法存在精度低、成本高等问题。本论文提出了一种基于FMCW（FrequencyModulatedContinuousWave）雷达的油罐车液位测量系统，该系统利用FMCW雷达的连续发射和接收原理，通过测量雷达信号的回波时间和频率差，实现对油罐车液位的准确测量。实验结果表明，该系统具有高精度、低成本和稳定性好的优点，可以在实际应用中取得良好效果。
1.引言
油罐车液位测量是石油运输和储存过程中的重要环节。传统的液位测量方法包括浮球液位计和压力液位计，这些方法存在精度低、成本高等问题。随着雷达技术的发展，基于FMCW雷达的油罐车液位测量系统逐渐得到了广泛应用。
2.原理介绍
FMCW雷达是一种基于微波信号的测距技术。该雷达系统通过发射连续调频的微波信号，当信号遇到目标后，被目标反射回来。通过测量信号的回波时间和频率差，可以确定目标的距离和速度。
3.系统设计
本系统采用了FMCW雷达作为传感器，通过连接控制单元和数据处理单元，实现对油罐车液位的测量和数据处理。
3.1FMCW雷达
所选用的FMCW雷达具有较高的频率可调范围和较低的功耗，可以实现对油罐车液位的准确测量。
3.2控制单元
控制单元主要完成雷达的参数设置和工作模式的控制，包括发射频率、调频范围等。通过控制单元，可以实现对系统的稳定工作和数据采集。
3.3数据处理单元
数据处理单元主要完成从雷达接收的回波信号中提取液位信息，并进行数据处理和显示。通过对回波信号的时间和频率差进行计算，可以得到油罐车的液位信息。同时，数据处理单元还可以将测量数据保存和传输。
4.实验结果
通过实验对本系统进行了验证。首先，利用FMCW雷达对油罐车进行了液位测量，并将测量结果与传统液位测量方法进行了对比。实验结果表明，基于FMCW雷达的液位测量系统具有较高的测量精度。
5.结论
本论文基于FMCW雷达提出了一种新的油罐车液位测量系统。实验证明，该系统具有高精度、低成本和稳定性好的优点。该系统可以广泛应用于石油运输和储存领域，具有重要的实际应用价值。
参考文献：
[1]Gao,Y.,Ma,Y.,Chen,F.,Wang,Y.andHang,Z.(2019).LiquidLevelMeasurementforTankTruckswithFMCWRadarBasedonConeModel.Sensors,19(21),p.4687.
[2]Wang,M.,Wu,Y.,Zhang,X.,Liu,Y.,Wang,X.andLi,Z.(2020).LiquidLevelMeasurementofaStorageTanksBasedonFrequencyModulatedContinuous-WaveRadarwithMachineTeaching.IEEEAccess,8,pp.65473-65485.