YAYILIMLI RADAR İLE TAHIL SİLOLARINDA SEVİYE ÖLÇÜMÜ İÇİN YENİ VE PRATİK BİR YÖNTEM

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.

Anahtar Kelimeler:

Silo, Seviye ölçümü, Radar, Korelasyon

A New and Practical Method For Level Measurement at Graın Silos by Thru-Air Radar

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 non-destructive 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 wide-beam 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.

Keywords:

Silo, Level Measurement, Radar, Correlation,

PDF

___

Grover R. (1998) Radar level measurement – an overview, SA Instrumentation and Control.
Lewis J. D. (2004) Technology Review Level Measurement of Bulk Solids in Bins, Silos and Hoppers” 2004 Monitor Technologies LLC.
Matthew R., Bucci B., Vipperman J., Allanach J., Abraham B. (2009) Microphone Array Analysis Methods Using Cross-Correlations, Proceedings of 2009 ASME International Mechanical Engineering Congress, Lake Buena Vista, FL. doi:10.1115/IMECE2009-10798
Yigit E., Demirci S., Ozdemir C., Tekbas M. (2013) Short-Range Ground-based Synthetic Aperture Radar Imaging: Performance Comparison between Frequency-Wavenumber Migration and Back-projection Algorithms, Journal of Applied Remote Sensing, 7(1), 1-24. doi:10.1117/1.JRS.7.073483
Yiğit E., Işiker H., Toktaş A., Saibun T. (2015) Cs-Based Radar Measurement of Silos Level, 2015 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 26-31 July 2015. doi: 10.1109/IGARSS.2015.7326638
Yiğit, E., Demirci, Ş, Özdemir, C., Kavak, A. (2007) A Synthetic Aperture Radar Based Focusing Algorithm For B-Scan Ground Penetrating Radar Imagery, Microwave Optical Technology Letters, 49(10), 2534-2540. doi: 10.1002/mop.22724
Yiğit E., Unal A., Demırcı S., Vertıy A., and Ozdemir C. (2011) An Adapted Matched Filter Algorithm for Millimeter Wave Ground Based Squint Mode SAR Applications, The International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Houston Texas, pp. 1- 2. doi: 10.1109/irmmw-THz.2011.6105117