Yayılımlı radar ile tahıl silolarında seviye ölçümü için yeni ve pratik bir yöntem

Abstract

Tahılın uzun süre saklanmasındaki en önemli araç tahıl silolarıdır. Tahılın miktarının bilinmesi hayati öneme sahip olduğu için birçok ticari seviye ölçüm yöntemi (mekanik, ultrasonik, elektromanyetik-EM vs.) geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında yayılımlı radar (YR), tahribatsız algılama özelliğinden ötürü son yıllarda çok daha popüler bir seviye ölçüm tekniği haline gelmiştir. Ancak hem dar huzmeli aydınlatma kullanmak zorunda olan YR, hem de diğer metotlar tahılın seviyesini ancak tek bir noktadan ölçebilmektedirler. Bu çeşit bir ölçüm yönteminde tahılın konik tümsek yapısı tümüyle algılanamadığından, tüm bu yöntemler tam doğru sonuç verememektedir. Bu çalışmada silo içindeki tahılın miktarının tam olarak ölçülebilmesi için ilk kez en iyi ilinti arama tabanlı YR tekniği kullanılmıştır. Geliştirilen yöntemi test etmek ve performansını göstermek için ticari boyutlarda bir adet silo imal ettirilmiş ve YR ölçümleri gerçekleştirilmiştir. X-bantta geniş huzmeli EM aydınlatma ile tahılın olası tüm doluluk seviyesinin geri saçılım radar işaretleri elde edilmiş ve veri tabanına kayıt ettirilmiştir. Daha sonra, silo içindeki tahılın bilinmeyen miktarı daha önce kaydedilen veri tabanı ölçümleri ile karşılaştırılarak doğru şekilde tespit edilmiştir

The grain silos are the most important tools to stock grain for a long duration. Since the knowledge of the quantity of the grain is crucially important, many commercial level measurement methods (mechanic, ultrasonic, electromagnetic-EM etc.) have been developed. Among these methods thru-air radar (TAR) has recently become more popular level measurement technique because of its nondestructive perception ability. However both TAR, which has to use narrow beam illumination, and other methods can only measure the level of grain from a single point. Since the conical bump structure of grain is not fully perceived in this kind of measurement method, all these methods cannot give exact results. In this study the best correlation search-based TAR technique is firstly used to accurately measure the quantity of grain inside a silo. To test the developed method and demonstrate its performance, a commercial sized grain silo is constructed and TAR measurements are performed. By using X-band widebeam EM illumination, backscattering radar signs of the probable whole packness levels of the grain are gathered and recorded to data base. Then, the unknown amount of the grain inside a silo is accurately detected by comparing with previously recorded data base measurements.