[實用新型]導波雷達料位計系統

有效

• 申請號: 201220622385.1
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN203224275U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 奧洛夫·愛德華松
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特儲罐雷達股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李春暉;陳煒

技術領域

本實用新型涉及一種導波雷達料位計系統。?

背景技術

雷達料位計系統被廣泛使用于測量容納在儲罐中的產品的過程變量，例如填充料位、溫度、壓力等。雷達料位計量通常借助于非接觸式測量或通常被稱為導波雷達（GWR）的接觸式測量來執行，其中借助于非接觸式測量時向容納在儲罐中的產品輻射電磁信號，而借助于接觸式測量時通過傳輸線探針將電磁信號導向產品并導入產品中。傳輸線探針一般從儲罐的頂部到底部豎直布置。隨后，電磁信號在產品的表面處反射，由包括在雷達料位計系統中的接收器或收發器來接收反射信號。基于發射信號和反射信號，可以確定距產品表面的距離。?

更具體地，通常基于電磁信號的發射和電磁信號在儲罐中的氣層與容納在儲罐中的產品之間的界面處的反射的接收之間的時間來確定距產品表面的距離。為了確定產品的實際填充料位，基于上述時間（所謂的飛行時間）和電磁信號沿探針的傳播速度來確定從基準位置到該表面的距離。?

傳播速度受各種因素影響，例如傳輸線探針的配置和儲罐內部的環境狀況。這些環境狀況例如包括：容納在儲罐中的產品的表面上方的氣層的組分以及當產品的填充料位在儲罐內部變化時可能粘附在探針上的產品殘留物。?

例如，在鍋爐應用中，鍋爐儲罐內部的氣層可以是高壓蒸汽，在這種情況下，對于不同的工作條件，介電常數的差異可能相當大。?

US7525476公開了如下導波雷達料位計系統：其中在沿著傳輸線探針的已知位置處設置基準反射器，并且使用一對基準反射器之間的測量距離與已知距離之間的差來補償由沿傳輸線探針的傳播條件的變化而引起的傳播速度的變化。?

盡管允許在儲罐內部具有變化的傳播特性的應用中進行更準確的填?充料位確定，但是基準反射器反射信號的一部分，這意味著：與沒有基準反射器的相應導波雷達料位計系統相比，雷達料位計系統的在靈敏度方面存在一定的降低。?

實用新型內容

鑒于上述內容，希望提供一種導波雷達料位計系統：其中，可以在具有變化的傳播特性的應用中實現準確的填充料位確定，而無需沿傳輸線探針設置基準反射器。?

因此，根據本實用新型的第一方面，提供一種用于確定容納在儲罐中的產品的填充料位的導波雷達料位計系統，該導波雷達料位計系統包括：收發器，其用于生成、發射和接收第一頻率范圍內和不同于第一頻率范圍的第二頻率范圍內的電磁信號；傳輸線探針，其連接到收發器，并被布置和配置成將來自收發器的發射電磁信號導引通過周圍介質并導向儲罐內部的產品，并且使由于發射電磁信號被產品表面反射而產生的反射電磁信號返回收發器，傳輸線探針被配置成以對周圍介質的介電常數呈現第一依賴性的第一傳播速度來導波第一頻率范圍內的電磁信號，以及以對周圍介質的介電常數呈現第二依賴性的第二傳播速度來導波第二頻率范圍內的電磁信號，其中第二依賴性不同于第一依賴性；以及處理電路，其連接到收發器，用于基于第一頻率范圍內的第一反射電磁信號、第二頻率范圍內的第二反射電磁信號以及對周圍介質的介電常數的第一依賴性與第二依賴性之間的已知關系來確定填充料位。?

“收發器”可以是能夠發射和接收電磁信號的一個功能單元，或者可以是包括單獨的發射器單元和接收器單元的系統。此外，收發器可以包括在第一頻率范圍內工作的第一收發器單元以及在第二頻率范圍內工作的第二收發器單元。?

處理電路可以被配置成控制收發器同時或按照先后順序來提供第一頻率范圍內的第一電磁發射信號和第二頻率范圍內的第二電磁發射信號。例如，可以首先發射第一電磁發射信號并接收其在表面處的反射，之后，可以發射第二電磁發射信號并接收其在表面處的反射。按順序發射第一電磁發射信號和第二電磁發射信號可以有利地降低導波雷達料位計系統的電流消耗。?

第一依賴性與第二依賴性之間的已知關系例如可以是第一依賴性與?第二依賴性之比，或者換言之為第一傳播速度與第二傳播速度之比對周圍介質的介電常數的依賴性。?

儲罐可以是能夠容納產品的任何容器或器皿，其可以是金屬的、或部分或全部為非金屬的、開放的、半開放的、或封閉的。?

本實用新型基于如下認識：傳輸線探針可以被配置成使得電磁信號與周圍介質之間的相互作用或耦合取決于電磁信號的頻率。?

本發明人還認識到：電磁信號與周圍介質之間的相互作用或耦合越強，則周圍介質的介電特性對電磁信號沿傳輸線探針的傳播速度影響將越大。即使當周圍介質（例如儲罐氣層）的介電特性未知的情況下，也可以使用上述見解來實現正確的填充料位確定。?