[發明專利]雷達物位計系統及其填充物位確定/驗證操作的方法

在審

• 申請號: 202010467441.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112050901A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 克里斯特·弗勒維克;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: 陳煒;李德山

涉及一種雷達物位計系統及對其進行填充物位確定和/或驗證操作的方法。儲罐具有支承雷達物位計系統的儲罐頂部、儲罐壁以及由儲罐中的產品的表面、儲罐頂部和儲罐壁限定的空間中的儲罐環境，使用雷達物位計系統進行的方法包括：生成并發射電磁第一發射信號；通過儲罐環境朝向由產品的表面和儲罐壁在產品的表面接觸儲罐壁的地方形成的角反射器傳播第一發射信號，該角反射器距雷達物位計系統已知的水平距離；接收由于第一發射信號在角反射器處的反射而引起的電磁第一反射信號；以及基于第一發射信號與第一反射信號之間的時序關系以及雷達物位計系統與角反射器之間的已知的水平距離來針對雷達物位計系統執行填充物位確定和/或驗證操作。

技術領域

本發明涉及雷達物位計量方法和系統。

背景技術

雷達物位計通常用于確定儲罐中產品的填充物位。填充物位確定取決于電磁信號通過儲罐內部的在產品的表面上方的儲罐環境的傳播速度。至少對于一些應用，因此能夠針對儲罐環境的特性的變化來校正所確定的填充物位可能是有益的。能夠驗證填充物位確定和/或雷達物位計系統按預期運行，這可能也是有益的。

發明內容

鑒于以上所述，本發明的總體目的是提供改進的雷達物位計。

本發明的方面基于以下實現：儲罐中產品的表面和儲罐壁在該產品的表面接觸儲罐壁的地方形成角反射器，并且對由于發射信號在該角反射器處的反射而引起的反射信號的分析可以以多種方式被用于改進儲罐中的雷達物位計。

根據本發明的第一方面，提供了一種使用雷達物位計系統確定儲罐中信號傳播速度補償因子的方法，該儲罐具有儲罐壁以及在儲罐中產品的表面上方的儲罐環境，其中，該方法包括：生成并發射電磁的第一發射信號；通過儲罐環境朝向由產品的表面和儲罐壁在該產品的表面接觸儲罐壁的地方形成的角反射器傳播第一發射信號，該角反射器距雷達物位計系統已知的水平距離；接收由于第一發射信號在角反射器處的反射而引起的電磁的第一反射信號；生成并發射電磁的第二發射信號；通過儲罐環境垂直地朝向產品的表面傳播第二發射信號；接收由于第二發射信號在產品的表面處的反射而引起的電磁的第二反射信號；以及基于第一發射信號與第一反射信號之間的第一時序關系、第二發射信號與第二反射信號之間的第二時序關系以及雷達物位計系統與角反射器之間的已知的水平距離來確定信號傳播速度補償因子。

根據本發明的第二方面，提供了一種雷達物位計系統，該雷達物位計系統用于確定儲罐中產品的填充物位，該儲罐具有儲罐壁以及在儲罐中產品的表面上方的儲罐環境，其中，該雷達物位計系統包括：收發器，用于生成、發射和接收電磁信號；耦接至收發器的信號傳播裝置，以用于通過儲罐環境朝向由產品的表面和儲罐壁在產品的表面接觸儲罐壁的地方形成的角反射器傳播電磁的第一發射信號，該角反射器距雷達物位計系統已知的水平距離，并且將由于第一發射信號在角反射器處的反射而引起的電磁的第一反射信號返回至收發器；以及通過儲罐環境朝向該產品的表面傳播來自該收發器的電磁的第二發射信號，并且將由于第二發射信號在產品的表面處的反射而引起的電磁的第二反射信號返回至收發器；以及處理電路，該處理電路耦接至該收發器，并且被配置成基于第一發射信號與第一反射信號之間的第一時序關系、第二發射信號與第二反射信號之間的第二時序關系以及雷達物位計系統與角反射器之間的已知的水平距離來確定填充物位。

在這些方面中，已知的幾何結構與對穿過儲罐環境的幾何相關距離進行兩次測量的能力相結合，可以確定信號速度補償因子并且確定真實的填充物位。

特別地，使用簡單的幾何結構，已知的水平距離可以被表示為示例性信號速度補償因子乘以所測量的到角反射器的距離的平方與所測量的到表面的垂直距離的平方之差的平方根。在確定了該信號速度補償因子之后，可以通過將所測量的至產品的表面的垂直距離除以信號速度補償因子來確定到產品的表面的真實或補償的垂直距離。

另外，信號速度補償因子可以用于估計氣相的產品的總量，以實現儲罐中產品的總量的改進的估計。