Лабораторна робота № 3 Визначення точності вимірювань радіолокатор при вібрації цілі

Мета: Визначити характер і ступінь впливу вібрації мети на точність вимірювання відстані до неї радіолокатором.

Хід виконання роботи

Дослід 1. Увімкніть радіолокатор і виконайте наступні дії:

а) встановіть предметну полку на максимальну висоту.

б) встановіть об'єкт (поверхня кусковидного матеріалу) на полицю.

в) за допомогою радара виміряйте відстань до нерухомого об'єкта і занесіть його значення в таблицю 7.1.

г) увімкніть вібрацію об'єкта з частотою 50 Гц. Виміряйте відстань до об'єкта, що рухається і занесіть їх у таблицю 7.1.

д) розрахуйте похибку вимірювання і занесіть її в таблицю 7.1.

Дослід 2. Опустіть полку на середню висоту і повторіть пункти (б) ... (д). Дані занесіть до таблиці 7.1.

Дослід 3. Встановіть предметну полку на мінімальну висоту і повторіть пункти (б) ... (д).

Дані занесіть до таблиці 7.1. Порівняйте точність вимірювань відстані до нерухомій цілі і при її вібрації. Зробіть висновки. Таблиця 7.1 - Результати вимірювань відстані до об'єкта

№ досліду	Фактичне відстань, м	Результати радарного вимірювання відстані до нерухомого об'єкта		Результати радарного вимірювання відстані до об'єкта, що рухається
		Відстань, м	Похибка, м	Відстань, м	Похибка, м
1
2
3

Контрольні питання:

1. Чим визначається відображення мікрохвиль від поверхні сипучого матеріалу?

2. Як впливає нахил поверхні на вимірювання відстані до неї радіолокатором?

3. Яким чином може впливати вібрація кускових матеріалів на умови відображення радіохвиль?  

Лабораторна робота № 4 Визначення радіофізичних характеристик об'єктів

Мета: Визначення коефіцієнта відбиття радіохвиль поверхнею об'єкту і коефіцієнта поглинання при їхньому проходженні через об'єкт.

Теоретичні відомості

Інтенсивність відбитого сигналу, в першу чергу, залежить від відбивної здатності об'єкта (матеріалу, речовини), яка визначається його фізичними властивостями. Інакше кажучи, амплітудні показники радіосигналу можуть характеризувати фізико-хімічні властивості зондованого об'єкта.

Для вимірювання амплітуди радіосигналів використовуються мікрохвильові прилади - радіоскатерометри. Амплітуда відбитого сигналу обернено пропорційна відстані до цілі, а також залежить від її електрофізичних характеристик і рельєфу поверхні.

Найбільш повна інформація про властивості поверхні, що відбиває міститься в спектральній щільності потужності відбитого сигналу. Тому в багатьох випадках доводиться аналізувати не тільки положення максимуму головної спектральної лінії, а й форму всього спектру.

Відмінність коефіцієнтів відображення основних шихтових матеріалів доменного виробництва: коксу, агломерату і окатишів, які мають різні гранулометричний склад і форму поверхні, дають можливість визначення виду цих матеріалів МКХ-засобами.

Істотні відмінності амплітуди відбитого сигналу конвертерного шлаку на різних стадіях плавки спільно з даними про рівень ванни дають важливу інформацію про хід плавки, що дозволяє зробити новий крок в автоматизації управління процесом виробництва сталі.

Р ис. 8.1. Структурна схема скатерометра

На малюнку 8.1 представлена ​​структурна схема лабораторного мікрохвильового скатерометра, який працює таким чином. У СВЧ-генераторі 1 генерується надвисокочастотна радіохвиля, яка передається по хвилеводу 2 в змішувач 4. По ходу радіохвилі розміщений атенюатор 3, який призначений для регулювання її потужності. З змішувач 4 радіохвиля передається в блок випромінюючої антени 5.

У процесі роботи приладу антени 5 випромінює радіохвилю в напрямку об'єкта дослідження 8. При дослідженні відображення радіохвилі поверхнею матеріалу відображена радіохвиля надходить на ту ж антену 5 і, далі, в блок обробки інформації 7. При дослідженні поглинання пройшла крізь матеріал радіохвиля надходить на прийомну антену 6 і, далі, в блок обробки інформації 9.  

Характеристика радіоскатерометра:

частота випромінювання 37,5 ГГц

потужність випромінювання 18 мВт

динамічний діапазон підсилювача 60 дБ

діапазон вимірювання коефіцієнта відбиття 0 ... 1,0

вихідний аналоговий сигнал постійного струму 0 ... 10 В

Інформацію про поглинання і відображення радіохвиль скатерометра від досліджуваного зразка можна отримати за різницею потужностей випромінюваного сигналу без перешкоди і з перешкодою, збільшуючи за допомогою аттенюатора потужність випромінюваних радіохвиль до того моменту, поки прийнятий сигнал не встановиться на початковому рівні.