[發明專利]用于確定介質填充水平的方法以及用于確定介質填充水平的裝置

有效

• 申請號: 201410450457.2
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104422495B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: A.比爾吉克;M.格丁
• 申請（專利權）人: 克洛納測量技術有限公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

描述且示出了用于根據雷達原理來確定介質（1）的填充水平的方法。本發明的任務在于，說明一種用于確定填充水平的方法，其具有高度精確性和可靠性。如下方法解決了該任務：其中為了確定填充水平而由發送裝置（6）輻射電磁信號并且接收電磁信號。在此，確定所述發送裝置（6）相對于地球萬有引力場的傾斜度并且根據所確定的傾斜度確定用于確定填充水平的評估值。此外，本發明涉及一種用于確定介質（1）的填充水平的裝置。

技術領域

本發明涉及用于根據雷達原理來確定介質填充水平的方法。此外，本發明涉及用于根據雷達原理來確定介質填充水平的裝置。

背景技術

在工業測量技術中，應用雷達填充水平測量設備，以便確定諸如箱或者筒倉等容器內部或者自由空間內例如液體、塊狀材料或者淤泥沉積（Schl?mmen）等介質的填充水平。在此，所述容器可以至少部分地閉合或者至少部分地開放，并且至少部分地由金屬、塑料、陶瓷或者其它材料或者材料組合制成。在測量時實施的行進時間方法（Laufzeitverfahren）基于如下：電磁信號的行進距離等于行進時間與傳播速度的乘積。

為了進行測量，電磁信號-尤其是微波信號-在朝向介質表面的方向上輻射并且在反射之后作為所謂的回波信號被接收。作為發送裝置用于發送這些信號的天線通常還是接收裝置。為了對所接收信號進行分析，大多數情況下確定數字包絡曲線，所述數字包絡曲線作為“天線至介質表面”的距離的函數來表示回波信號振幅。于是由天線至容器底部的已知距離與通過所述測量確定的介質表面至天線的距離之間的差得到填充水平。

在此，微波信號或者自由輻射，或者沿著線纜或者桿被引導。

為了確定填充水平，重要的是，天線和/或發送裝置相對于介質表面如何定向。在大多數情況下，進行發送或者發送/接收裝置在介質上方的直立安裝。因此電磁信號通常垂直于介質表面輻射。

由于容器內特殊的裝配情形或者例如由于存在作為干擾元件的裝配件，因而，有可能必須將天線傾斜地裝配。

對于這些情況，文獻DE10 2004 041 857 A1和WO 2012/089438 A1描述了對傾斜傳感器的使用，以便獲得天線相應傾斜的角度。從三角函數關系出發于是得出天線與介質表面之間的距離。

本發明的任務在于，說明一種用于確定填充水平的方法和裝置，其具有高度精確性和可靠性。

其中解決了上文所推導出并且顯示出的任務的根據本發明的方法至少包括下列步驟：為了測量在一種實施方案中-示例性而非限制可實用性地還利用以其它方式設計的發送裝置-作為介電天線的發送裝置而輻射至少一個電磁信號。為了進行該測量而接收至少一個電磁信號。在此，在一種實施方案中，接收裝置與發送裝置重合，使得總體得到發送/接收裝置。此外，至少確定發送裝置相對于地球萬有引力場的傾斜度一次。于是，至少根據所確定的傾斜度來確定至少一個用于確定填充水平的評估值。在一種實施方案中，在開始進行這些測量之前、即，在輻射電磁信號并且因而也在接收這種信號之前確定該傾斜度。

根據實施方案和/或根據應用情況，該評估值允許關于所給出的測量情形、例如在安全性關鍵的問題方面得出結論。在其他或補充的實施方案中，該評估值用于提高鑒于填充水平對所接收信號進行分析的精確度。

因此，基于對傾斜度的至少一次測量，根據相應的特殊問題，獲得評估值形式的額外信息，其有助于改進所述分析和/或所述測量情形。

在一種方法實施方案中規定：在所確定的傾斜度位于預先規定的傾斜度范圍之外的情況下，將評估值設置為故障狀態。在一種實施方案中，鑒于發送裝置傾斜度測量的精確度和/或鑒于發送裝置傾斜度調節的精確性的可能性由容差范圍得出傾斜范圍，允許為該傾斜度所確定的值位于所述傾斜范圍內。

在另一實施方案中，對于傾斜度預先規定固定值來作為傾斜度范圍。在一種實施方案中，尤其是預先規定在發送裝置相對于介質表面垂直定向時存在的值來作為傾斜度范圍。