Распознавание эхо-сигналов с помощью программного обеспечения для цифровой обработки эхо-сигналов (DATEM)

На практике при измерении уровня большинство эхо-сигналов отражается от множества различных объектов, поэтому очень важно, чтобы конструкция датчика-преобразователя наилучшим образом сочетала в себе мощность сигнала и степень подавления помех, позволяя отследить истинный эхо-сигнал. Микропрограмма также должна различать сопутствующие эхо-сигналы и отслеживать только истинный эхо-сигнал. Новейшая микропрограмма DATEM (цифровое адаптивное отслеживание движения эхо-сигналов) компании Pulsar справляется с этим в самых сложных условиях. Микропрограмма DATEM используется как на ультразвуковых датчиках, так и на радиолокационных датчиках непрерывного излучения с частотной модуляцией, предназначенных для измерения уровня.

Визуальное представление отслеживания эхо-сигнала

• Echo Trace (Эхо-сигнал) — сигнал, отразившийся от исследуемого объекта и поступивший на датчик-преобразователь.
• Echo Marker (Маркер эхо-сигнала) — эхо-сигнал, который программа определяет как измеряемый уровень.
• Gate (Окно) — заданное расстояние по обе стороны от маркера эхо-сигнала, определяющее «нормальную» область, в пределах которой изменяется эхо-сигнал.
• Near Blanking (Ближняя слепая зона) — расстояние от поверхности излучателя датчика, в пределах которого невозможна регистрация эхо-сигналов.
• Far Blanking (Дальняя слепая зона) — расстояние за пределами диапазона датчика-преобразователя.
• Loss Limit (Предел потери сигнала) — пороговое значение, ниже которого сигналы должны игнорироваться.
• Datum line (Условная линия) — обозначает рассчитанный шумовой порог, например, линия донного сигнала.
• Empty level (Уровень пустой емкости) — максимальное расстояние, которое может быть измерено, когда исследуемый объект (например, резервуар или колодец) пуст.

Селекция эхо-сигналов с помощью программного обеспечения DATEM

Как показано на изображении, анализируются эхо-сигналы, которые находятся выше границы потери сигнала, и отбирается сигнал, отражающийся от трубопровода, поскольку он имеет достаточно большой размер и расположен ближе всего к поверхности излучателя. При этом измерить необходимо уровень сточных вод.

С помощью ПО DATEM, в частности параметра 21, можно задать приблизительное расстояние до уровня сточных вод (4 м в данном примере). После этого контроллер скорректирует границу потери сигнала (синяя линия) для нежелательных сигналов, чтобы скрыть их. Далее выбирается нужный эхо-сигнал, который и отслеживается по мере повышения/понижения уровня. Программное обеспечение DATEM также может подстраиваться под изменяющиеся условия, такие как скопление осадка и жира. В большинстве случаев ПО DATEM автоматически определяет и фиксирует истинный уровень, поэтому не требуется вводить расстояние в параметре P21.

ПО DATEM назначает максимальные значения для эхо-сигналов согласно параметру «Gate» (Окно), что позволяет параметру «Echo Marker» (Маркер эхо-сигнала) отслеживать выбранный эхо-сигнал по мере изменения уровня. Для выхода маркера эхо-сигнала за пределы окна новый эхо-сигнал: 1) должен быть выше предела потери сигнала; 2) должен быть устойчивым (благодаря этому эффективно отбрасываются шумовые выбросы и эхо-сигналы от соседних датчиков-преобразователей).

Различение эхо-сигналов для стандартного 5-метрового колодца

Контроллеры и датчики Pulsar просты в применении, имеют удобный интерфейс и меню с пошаговой настройкой параметров. См. видео, где показан пример простой настройки параметра 21 в ПО DATEM, который позволяет системе запоминать и захватывать «истинный уровень».