[發(fā)明專利]雷達(dá)料位測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710638612.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107677339B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·米勒;丹尼爾·舒爾特海斯;邁克爾·菲舍爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: VEGA格里沙貝兩合公司
• 主分類號(hào): G01F23/284
• 分類號(hào): G01F23/284
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 姚鵬;曹正建

本發(fā)明提出了一種雷達(dá)料位測量裝置(100)，其包括：用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)的頻率合成器(102)，用于根據(jù)振蕩信號(hào)產(chǎn)生傳輸信號(hào)的高頻模塊(112)，和用于為頻率合成器(102)和高頻模塊(112)供給電能的能量供給模塊(114)。頻率合成器(102)包括控制單元(104)、參考振蕩器(103)和鎖相環(huán)(106)，鎖相環(huán)(106)包括鎖相元件(108)和振蕩器(110)，鎖相環(huán)(106)被設(shè)置為將振蕩信號(hào)的頻率調(diào)整至目標(biāo)值，且鎖相元件(108)被配置為當(dāng)振蕩信號(hào)的頻率已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)值時(shí)為控制單元(104)提供控制信號(hào)。控制單元(104)也被設(shè)置為在鎖相元件(108)提供控制信號(hào)前，啟動(dòng)能量供給模塊(114)來為高頻模塊(112)供給電能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及基于雷達(dá)的料位測量領(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及雷達(dá)料位測量裝置、雷達(dá)料位測量裝置的操作方法、用于雷達(dá)料位測量裝置的程序元素(program element)和含有程序元素的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)

雷達(dá)料位測量裝置(即，用于料位測量的雷達(dá)傳感器)包括經(jīng)常以定時(shí)方式操作的高頻模塊和/或高頻電路。這樣的時(shí)鐘操作涉及交替地經(jīng)過操作的有效時(shí)段和無效時(shí)段，在有效時(shí)段內(nèi)朝著填充物料發(fā)射測量信號(hào)，且在無效時(shí)段內(nèi)不發(fā)送測量信號(hào)。

為了節(jié)約能量，在無效時(shí)段內(nèi)，全部高頻模塊或高頻模塊的至少一些組件與例如電壓供給和/或電流供給等能量供給斷開。因?yàn)楦哳l模塊的組件通常屬于雷達(dá)料位測量裝置中的最大的電能消耗體，所以當(dāng)能量供給是規(guī)定的和/或有限的時(shí)候，可以因此增加雷達(dá)料位測量裝置的測量速率。

雷達(dá)料位測量裝置通常以計(jì)時(shí)方式工作的另一個(gè)原因是為了遵守高頻雷達(dá)信號(hào)的法定發(fā)射限制，以便允許例如在容器中和/或在戶外使用雷達(dá)料位測量裝置。如果在不中斷的情況下不發(fā)送測量信號(hào)，特別是發(fā)射的測量信號(hào)的高頻成分，那么在這種方式下雷達(dá)料位測量裝置的平均發(fā)射功率或平均發(fā)送功率可能會(huì)相應(yīng)地減小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的可以是提出一種特別是在定時(shí)操作期間內(nèi)可以對(duì)其功能進(jìn)行檢測和/或監(jiān)控的可靠且節(jié)能的雷達(dá)料位測量裝置。

通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來達(dá)到上述目的。在從屬權(quán)利要求和下面的說明中說明了本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于確定填充料，特別是容器中填充料的料位的雷達(dá)料位測量裝置。雷達(dá)料位測量裝置可以是雷達(dá)傳感器或用于測量料位的傳感器。雷達(dá)料位測量裝置包括用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)的頻率合成器。頻率合成器可以是用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)的頻率產(chǎn)生器、頻率產(chǎn)生器模塊和/或頻率產(chǎn)生器電路。此外，雷達(dá)料位測量裝置包括用于根據(jù)振蕩信號(hào)產(chǎn)生傳輸信號(hào)(transmission signal)的高頻模塊和/或高頻電路。高頻模塊可以被配置為修改振蕩信號(hào)的頻率和/或功率并由此產(chǎn)生傳輸信號(hào)。然后，傳輸信號(hào)可以被傳送或傳遞至例如天線和/或天線裝置，且以測量信號(hào)、傳輸信號(hào)或雷達(dá)信號(hào)的形式從雷達(dá)料位測量裝置發(fā)射以測量和/或確定料位。此外，雷達(dá)料位測量裝置包括用于為頻率合成器和高頻模塊的至少一部分供給電能的能量供給模塊、能量供給部和/或能量供給裝置，即能量供給模塊被配置為供給電流和/或電壓。至少頻率合成器和高頻模塊可以形成雷達(dá)料位測量裝置的雷達(dá)模塊。頻率合成器包括控制單元和鎖相環(huán)，鎖相環(huán)包括鎖相元件和振蕩器，鎖相環(huán)被配置為將振蕩信號(hào)的頻率調(diào)整和/或控制至目標(biāo)值，且鎖相元件被配置為當(dāng)振蕩信號(hào)的頻率已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，為控制單元提供和/或發(fā)送控制信號(hào)。其中，控制單元被配置為在鎖相元件提供控制信號(hào)前，啟動(dòng)和/或激活能量供給模塊來為高頻模塊供給電能?？刂茊卧梢允强刂齐娐?、控制電路系統(tǒng)和/或控制模塊。

一般而言，雷達(dá)料位測量裝置可以被配置用于定時(shí)操作，其中，在有效時(shí)段和/或操作階段內(nèi)發(fā)射測量信號(hào)，且在無效時(shí)段和/或無效階段內(nèi)至少中斷和/或減小向高頻模塊的至少一部分的能量供給。

控制單元例如可以是算法單元、算法模塊、邏輯裝置和/或處理器。振蕩器例如可以是壓控振蕩器(VCO)。