雷達液位計通過硬件濾波與軟件算法相結(jié)合的方式處理信號干擾，其濾波技術主要包括以下核心環(huán)節(jié)：

一、信號處理流程中的濾波機制?

硬件濾波（模擬信號階段）?

中頻信號處理?：反射波與本振信號混頻后生成中頻信號，通過?帶通濾波器?濾除高頻噪聲和低頻干擾，保留有效頻段信號。

信號放大與降噪?：前置放大器初步增強信號強度，同時環(huán)境電磁干擾（如變頻器、大功率電機）。

數(shù)字濾波（信號數(shù)字化后）?

時域濾波算法?：

算術平均濾波?：對連續(xù)多次采樣值求平均，平滑隨機波動（適用于靜態(tài)儲罐）。

遞推平均濾波?：動態(tài)更新數(shù)據(jù)隊列，實時計算窗口內(nèi)均值，周期性振蕩（如攪拌引起的液面波動）。

中值濾波?：取連續(xù)采樣值的中間值，有效消除脈沖干擾（如氣泡破裂導致的尖峰噪聲）。

頻域分析技術?：

虛假回波：基于時差原理（TDR），識別并屏蔽固定障礙物（如罐壁、扶梯）的反射信號，保留真實液位回波。

二、關鍵濾波參數(shù)設置方法?

阻尼時間調(diào)整?

作用?：控制數(shù)據(jù)刷新速率，避免顯示值頻繁跳動。

設置原則?：

靜態(tài)液面（儲罐）：0-2秒（默認值通常為3秒）。

中度波動（流動管道）：2-10秒。

劇烈波動（攪拌釜/沸騰液）：10-30秒（需平衡響應速度）。

增益與靈敏度調(diào)節(jié)?

低介電常數(shù)介質(zhì)?（如輕質(zhì)油ε<2）：提高增益增強弱信號，但需避免放大雜波。

高粘度或泡沫工況?：降低增益并啟用?慢速濾波模式?，減少虛假回波。

多回波跟蹤算法?

自動識別并鎖定液面回波，在泡沫層或粉塵環(huán)境下優(yōu)先跟蹤真實液位。

三、工程應用中的抗干擾措施?

干擾類型??解決方案??適用場景?

液面波動?加裝?導波管?穩(wěn)定波束路徑；阻尼時間至15秒以上。曝氣池、攪拌反應釜

罐內(nèi)障礙物?啟用?虛假回波映射（Mapping）?功能，標記固定干擾源位置。帶加熱管/扶梯的容器

泡沫/粉塵?選用?26GHz高頻雷達?（聚波能力強）；配合自清潔天線設計。污水處理廠、粉料倉

蒸汽干擾?采用?透鏡天線?集中能量；設置?溫度補償參數(shù)?修正蒸汽折射影響。高溫反應罐、蒸汽環(huán)境

四、典型故障的濾波優(yōu)化案例?

數(shù)據(jù)波動大?：

檢查天線是否結(jié)垢（清潔天線表面）；

啟用?多級濾波鏈?：先中值濾波去脈沖干擾，再遞推平均平滑周期性波動；

驗證阻尼時間是否過小（如<5秒），按液面特性調(diào)整。

虛假回波干擾?：

執(zhí)行?空罐校準?，掃描并存儲干擾源位置；激活?回波曲線診斷功能?實時監(jiān)控信號質(zhì)量。

注?：濾波效果需結(jié)合介質(zhì)特性與工況優(yōu)化，例如礦用水倉需設置?強防腐濾波參數(shù)?（介電常數(shù)≈80）并定期清理煤粉附著。