[發(fā)明專利]用于確定介質(zhì)填充水平的方法以及用于確定介質(zhì)填充水平的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410450457.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104422495B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.比爾吉克;M.格丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克洛納測(cè)量技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/284
• 分類號(hào): G01F23/284
• 代理公司: 中國(guó)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(jù)雷達(dá)原理來(lái)確定介質(zhì)（1）的填充水平的方法。本發(fā)明的任務(wù)在于，說(shuō)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(wù)：其中為了確定填充水平而由發(fā)送裝置（6）輻射電磁信號(hào)并且接收電磁信號(hào)。在此，確定所述發(fā)送裝置（6）相對(duì)于地球萬(wàn)有引力場(chǎng)的傾斜度并且根據(jù)所確定的傾斜度確定用于確定填充水平的評(píng)估值。此外，本發(fā)明涉及一種用于確定介質(zhì)（1）的填充水平的裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于根據(jù)雷達(dá)原理來(lái)確定介質(zhì)填充水平的方法。此外，本發(fā)明涉及用于根據(jù)雷達(dá)原理來(lái)確定介質(zhì)填充水平的裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)測(cè)量技術(shù)中，應(yīng)用雷達(dá)填充水平測(cè)量設(shè)備，以便確定諸如箱或者筒倉(cāng)等容器內(nèi)部或者自由空間內(nèi)例如液體、塊狀材料或者淤泥沉積（Schl?mmen）等介質(zhì)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(kāi)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(cè)量時(shí)實(shí)施的行進(jìn)時(shí)間方法（Laufzeitverfahren）基于如下：電磁信號(hào)的行進(jìn)距離等于行進(jìn)時(shí)間與傳播速度的乘積。

為了進(jìn)行測(cè)量，電磁信號(hào)-尤其是微波信號(hào)-在朝向介質(zhì)表面的方向上輻射并且在反射之后作為所謂的回波信號(hào)被接收。作為發(fā)送裝置用于發(fā)送這些信號(hào)的天線通常還是接收裝置。為了對(duì)所接收信號(hào)進(jìn)行分析，大多數(shù)情況下確定數(shù)字包絡(luò)曲線，所述數(shù)字包絡(luò)曲線作為“天線至介質(zhì)表面”的距離的函數(shù)來(lái)表示回波信號(hào)振幅。于是由天線至容器底部的已知距離與通過(guò)所述測(cè)量確定的介質(zhì)表面至天線的距離之間的差得到填充水平。

在此，微波信號(hào)或者自由輻射，或者沿著線纜或者桿被引導(dǎo)。

為了確定填充水平，重要的是，天線和/或發(fā)送裝置相對(duì)于介質(zhì)表面如何定向。在大多數(shù)情況下，進(jìn)行發(fā)送或者發(fā)送/接收裝置在介質(zhì)上方的直立安裝。因此電磁信號(hào)通常垂直于介質(zhì)表面輻射。

由于容器內(nèi)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(duì)于這些情況，文獻(xiàn)DE10 2004 041 857 A1和WO 2012/089438 A1描述了對(duì)傾斜傳感器的使用，以便獲得天線相應(yīng)傾斜的角度。從三角函數(shù)關(guān)系出發(fā)于是得出天線與介質(zhì)表面之間的距離。

本發(fā)明的任務(wù)在于，說(shuō)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(dǎo)出并且顯示出的任務(wù)的根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括下列步驟：為了測(cè)量在一種實(shí)施方案中-示例性而非限制可實(shí)用性地還利用以其它方式設(shè)計(jì)的發(fā)送裝置-作為介電天線的發(fā)送裝置而輻射至少一個(gè)電磁信號(hào)。為了進(jìn)行該測(cè)量而接收至少一個(gè)電磁信號(hào)。在此，在一種實(shí)施方案中，接收裝置與發(fā)送裝置重合，使得總體得到發(fā)送/接收裝置。此外，至少確定發(fā)送裝置相對(duì)于地球萬(wàn)有引力場(chǎng)的傾斜度一次。于是，至少根據(jù)所確定的傾斜度來(lái)確定至少一個(gè)用于確定填充水平的評(píng)估值。在一種實(shí)施方案中，在開(kāi)始進(jìn)行這些測(cè)量之前、即，在輻射電磁信號(hào)并且因而也在接收這種信號(hào)之前確定該傾斜度。

根據(jù)實(shí)施方案和/或根據(jù)應(yīng)用情況，該評(píng)估值允許關(guān)于所給出的測(cè)量情形、例如在安全性關(guān)鍵的問(wèn)題方面得出結(jié)論。在其他或補(bǔ)充的實(shí)施方案中，該評(píng)估值用于提高鑒于填充水平對(duì)所接收信號(hào)進(jìn)行分析的精確度。

因此，基于對(duì)傾斜度的至少一次測(cè)量，根據(jù)相應(yīng)的特殊問(wèn)題，獲得評(píng)估值形式的額外信息，其有助于改進(jìn)所述分析和/或所述測(cè)量情形。

在一種方法實(shí)施方案中規(guī)定：在所確定的傾斜度位于預(yù)先規(guī)定的傾斜度范圍之外的情況下，將評(píng)估值設(shè)置為故障狀態(tài)。在一種實(shí)施方案中，鑒于發(fā)送裝置傾斜度測(cè)量的精確度和/或鑒于發(fā)送裝置傾斜度調(diào)節(jié)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(nèi)。

在另一實(shí)施方案中，對(duì)于傾斜度預(yù)先規(guī)定固定值來(lái)作為傾斜度范圍。在一種實(shí)施方案中，尤其是預(yù)先規(guī)定在發(fā)送裝置相對(duì)于介質(zhì)表面垂直定向時(shí)存在的值來(lái)作為傾斜度范圍。