Integriertes RadarwassermesserEs ist eine hochpräzise Wasserspiegelmessgerät mit Radardetektion, Datenverarbeitung und Stromversorgungskommunikationsfunktion, die das Prinzip der Hochfrequenz-elektromagnetischen Wellen-Entfernungsmessung anwendet, indem sie elektromagnetische Wellen auf die Wasseroberfläche sendet und Reflexionswellen empfängt, die Verbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen und die Zeitdifferenz kombinieren, um die Wasserspiegelhöhe zu berechnen, und schließlich durch die Installationshöhe in den tatsächlichen Wasserspiegelwert umzuwandeln.
Die Geräte verfügen über Hochfrequenz-Millimeterradar (wie 60 GHz oder 70 GHz), kürzere Wellenlängen, Energiekonzentration und enge Antennenwinkel (±8 ° oder ≤3 °), die effektiv Wasserdampf, Staub, Wasserschwankungen und andere Umweltstörungen reduzieren können. Die Messgenauigkeit von ±3 mm im Bereich von 0,2-10 m wird durch die FMCW- oder pulskohärente Radartechnologie erreicht. Die maximale Messweite kann bei einigen Modellen auf 12 oder sogar 30 m erweitert werden und unterstützt die Überwachung von Wasserspiegelveränderungen auf Millimeterstufe. Integriertes intelligentes Stromverbrauchmanagementsystem, Standby-Strom < 0,015mA, mit einer effizienten Energiespeicherbatterie oder Solarenergieversorgung, kann eine extrem lange Lebensdauer von 5 Jahren erreichen und das Problem der "Stromversorgungsschwierigkeit" im Feld vollständig lösen.
Integriertes RadarwassermesserDie Hauptstrukturbestandteile sind wie folgt:
1. Antennensystem
Funktion: Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen (Radarwellen).
Typ: In der Regel wird eine Horn-Antenne oder eine Flachenantenne verwendet. Gute Richtung der Antenne, starke Störungsbekämpfung; Die Flachenantenne ist kleiner und geeignet für Gelegenheiten mit begrenztem Raum.
Eigenschaften: befindet sich an der Vorderseite des Geräts, direkt auf die Wasseroberfläche ausgerichtet. Antennenmaterialien müssen korrosionsbeständig sein (z. B. Edelstahl, Engineering-Kunststoffe) und eine gute elektromagnetische Wellendorchlässigkeit haben.
2. Radar-Sensormodul
Funktion: Erzeugt hochfrequente elektromagnetische Wellensignale (in der Regel FMCW-FM-Kontinuierwellen mit einer Frequenz von 6GHz, 10GHz, 24GHz oder höher), sendet sie über die Antenne und empfängt Echosignale, die von der Wasseroberfläche reflektiert werden.
Kern: enthält hochfrequente Sende-, Empfangs- und Signalverarbeitungschips.
Prinzip: Basierend auf der Time of Flight-Methode (ToF) oder der FMCW-Technologie wird der Abstand zwischen dem Sensor und der Wasseroberfläche durch Berechnung der Zeitunterschiede oder Frequenzverschiede zwischen dem Senden und dem Empfangen elektromagnetischer Wellen genau berechnet.
3. Hauptverarbeitungseinheit
Funktion: Empfang von Rohsignalen von Radarsensoren, komplexe digitale Signalverarbeitung (DSP), wie Filtern, Geräuschentfernung, Echorerkennung, Entfernungsberechnung usw., die schließlich in Wasserhöhenwerte umgewandelt werden.
Integration: In einem integrierten Design ist die Einheit stark mit den Sensoren integriert und teilt Leiterplatten und Gehäuse.
4. Anzeige und Bedienungsschnittstelle
Funktion: Einige Modelle sind mit einem LCD- oder LED-Display ausgestattet, um Informationen wie Wasserstand, Entfernung, Gerätezustand, Signalstärke und andere vor Ort anzuzeigen.
Bedienung: Möglicherweise mit Tasten oder Berührungsbereichen für die Einstellung von Parametern vor Ort, Kalibrierung, Menübedienung usw.
5. Kommunikationsschnittstelle
Funktion: Übertragung von Messdaten an ein Fernüberwachungssystem oder ein Datenerfassungsterminal.
Häufige Schnittstellen:
4-20mA analoger Ausgang: Industriestandard-Signal, starke Störungsschutz, geeignet für die Übertragung über lange Entfernungen.
Digitaler Ausgang RS-485: Unterstützt Protokolle wie Modbus RTU und kann vernetzt werden.
Impulsausgang (seltener).
Drahtlose Kommunikation: Einige High-D-Modelle integrieren drahtlose Module wie LoRa, NB-IoT, 4G und andere, um eine drahtlose Datenübertragung aus der Ferne zu ermöglichen.
6. Stromversorgungssystem
Funktion: Stabile Stromversorgung für das gesamte Gerät.
Stromversorgung:
Gleichstromversorgung: üblich wie 12-24V DC.
Wechselstromversorgung: z.B. 220V AC (seltener bei integrierten kleinen Geräten).
Solarenergieversorgung: Solarpanele und Batterien können im Freien ohne Strom angeschlossen werden.
Eigenschaften: Ein integriertes Design integriert in der Regel die Stromschnittstelle direkt in das Gehäuse.
7. Gehäuse und Schutzstruktur
Material: In der Regel verwendet Aluminium (leicht, gut abgekühlt) oder hochfeste technische Kunststoffe (korrosionsbeständig, isoliert), die Oberfläche korrosionsschutz.
Schutzklasse: Hohe Schutzklassen wie IP66, IP67 und sogar IP68 stellen sicher, dass das Gerät wasserdicht, staubdicht und feuchtigkeitsdicht ist und sich an raue Umgebungen im Freien anpasst.
Konstruktion: Integriertes Dichtungsdesign, alle elektronischen Komponenten sind intern verpackt, nur Antennenaufgang, Anschlußanschluss und mögliche Anzeige/Tasten hinterlassen.
8. Montage und Schnittstelle
Funktion: Für die Fixierung des Wasserstandsmessgerätes an Brücken, Abdeckungen, Bohrlöchern, Gestalten usw.
Konstruktion: In der Regel mit einem Standard-Universal-Halter oder einem festen Halter ausgestattet, der es ermöglicht, den Messwinkel in einem bestimmten Bereich einzustellen, um sicherzustellen, dass die Radarwellen vertikal auf die Wasseroberfläche ausgerichtet sind.
(Optional) Temperatursensor
Funktion: Überwachung der Umgebungstemperatur oder der Innentemperatur des Geräts zur Temperaturkompensation der Radarwellengeschwindigkeit und zur Verbesserung der Messgenauigkeit.