[實用新型]雷達料位計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320754997.0
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN203672449U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 克里斯蒂安·斯凱于格;托馬斯·文納貝里;特諾斯·科爾斯博;邁克爾·拉爾森
• 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;G01F25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

技術領域

本實用新型涉及一種用于雷達料位計的驗證測試的雷達料位計以及包括這種雷達料位計的料位測量系統。?

背景技術

雷達料位計廣泛用于測量容納在罐中的產品的填充料位。雷達料位計量一般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(zhí)行，其中，在非接觸式測量中，向罐中所容納的產品輻射所發(fā)射的電磁信號，在接觸式測量中，通過用作波導的探針將所發(fā)射的電磁信號導向產品并導入產品中。?

發(fā)射的電磁信號在產品的表面處被反射，并且反射信號被雷達料位計中所包括的接收器或收發(fā)器接收。基于發(fā)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(fā)射與該電磁信號在罐中的空氣與罐中所容納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。?

雷達料位計通常被分類為脈沖式系統或FMCW系統。在脈沖式系統中，向產品的表面發(fā)射脈沖，基于到達該表面并返回雷達料位計的脈沖的飛行時間來確定距該表面的距離。在FMCW系統中，向該表面發(fā)射具有變化頻率的信號，基于發(fā)射的信號與同時接收到的信號之間的頻率（和/或相位）差確定該距離。還存在所謂的脈沖式FMCW系統。?

在一些情況下，雷達料位計用于雷達料位計的故障會導致危險情形的應用。?

例如，具有防溢出功能的雷達料位計必須非常可靠。?

采取各種措施以確保雷達料位計尤其是具有防溢出功能的雷達料位計的可靠性，從而降低危險情形如溢出的風險。例如，可以設計雷達料位?計和其他重要裝置以實現由國際標準IEC/EN61508定義的特定安全完整性等級（SIL）。根據該標準，安全相關系統可以實現針對從SIL1到SIL4的不同安全完整性等級的需要，其中，SIL4表示最高安全完整性等級，SIL1表示最低安全完整性等級。?

系統的SIL分級與要求失效概率有關，該要求失效概率又是故障率和驗證測試之間的時間的函數。為了保持特定SIL分級，有必要以根據該SIL分級指定的定期間隔執(zhí)行驗證測試。例如，需要每年執(zhí)行驗證測試。?

驗證測試通常由SIL分級系統的制造商指定，并且適當執(zhí)行驗證測試是系統的用戶的責任。?

對于具有防溢出能力的雷達料位計，許多制造商指定在驗證測試中應當包括所謂的兩點驗證檢查。在兩點驗證檢查中，執(zhí)行并驗證兩個不同填充料位的測量。理想地，這兩個不同的填充料位應當相距較遠，即，一個料位靠近罐的底部，一個料位靠近罐的頂部。?

該過程會花費很多時間并需要人員參與泵送和測量。此外，故意將罐中的產品的料位升高至高料位可能實際上使?jié)撛诘奈ｋU溢出狀況的風險增加。?

實用新型內容

鑒于現有技術的上述及其他缺點，本實用新型的總體目的是提供改進的雷達料位計和用于包括雷達料位計的填充料位測量系統的驗證測試的方法。?

因此，根據本實用新型的第一方面，提供用于確定罐中的產品的填充料位的雷達料位計，該雷達料位計包括：收發(fā)器，用于生成、發(fā)射和接收電磁信號；基準反射器，其被設置在產品的表面以上的已知基準反射器料位處；傳播裝置，其連接至收發(fā)器并被設置成：向罐中的產品傳播來自收發(fā)器的多個電磁發(fā)射信號，并使多個電磁反射信號返回收發(fā)器，每個電磁反射信號包括由電磁發(fā)射信號中的相應電磁發(fā)射信號在其遇到的阻抗不連續(xù)處的反射而產生的多個回波；以及處理電路，用于根據由電磁發(fā)射信號之一在產品的表面處的反射而產生的表面回波來確定填充料位，其中，雷達料位計在填充料位測量狀態(tài)與驗證測試狀態(tài)之間可控，并且其中，在驗證測試狀態(tài)下，處理電路被配置成：基于由電磁發(fā)射信號之一在基準反射器處的反射而產生的基準反射器回波來確定第一驗證料位；基于由電磁?發(fā)射信號之一在產品表面處的反射而產生的表面回波來確定第二填充料位；以及提供第一驗證料位和第二驗證料位以使得能夠至少基于第一驗證料位、已知基準反射器料位和第二驗證料位來確定驗證測試結果。?

該罐可以是任何能夠容納產品的容器或器皿，并且可以是金屬的，或者部分地或全部為非金屬的，其可以是開放的、半開放的或封閉的。?

第一驗證料位可以有利地基于由若干電磁發(fā)射信號在基準反射器處的反射而產生的若干基準反射器回波來確定。這可以提高第一驗證料位的確定的準確度。類似地，第二驗證料位可以有利地基于由若干電磁發(fā)射信號在產品的表面處的反射而產生的若干表面回波來確定。?