专利名称：确定容器中边界表面的位置的特征变量的评估设备和方法
技术领域：
本发明涉及测量技术的领域；特别地，本发明涉及使用渡越时间方法进行液位测量的领域。描述了用于确定边界表面的位置的特征变量的用于液位计的评估设备、用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的方法、用于执行根据本发明的方法的计算机可读存储介质以及用于执行根据本发明的方法的程序单元。
背景技术：
液位计具有评估电子系统和液位传感器。信号处理在评估电子系统中发生。在根据频率调制连续波(FMCW)渡越时间方法或脉冲渡越时间方法工作的液位传感器中，朝着填充材料表面的方向发射信号，例如电磁波或声波。液位传感器常常具有用于信号的有目标的发射的天线。在信号被发射之后，传感器将发射信号的反射记录为回波信号。回波可以是由来自填充材料、容器内部中的结构和容器自身的反射引起的。基于检测到的常�？勺魑夭ㄇ呋竦玫幕夭ㄐ藕牛衅魍贫洗嬖谟谌萜髦械奶畛洳牧现械闹辽僖桓龅谋砻婊虮呓绫砻娴亩ㄎ换蛭恢�。当使用声波或光波时，由液位计、特别是其传感器产生的信号通常朝着要测量的填充材料表面的方向自由地传播。在使用雷达波来测量填充材料表面的仪器中，将朝着要测量的介质的方向的自由传播以及在将雷达波从液位计传导至介质的空心导体的内部之内的传播纳入考虑。在根据导微波原理工作的仪器中，高频信号沿着波导朝着介质传导。到达信号的一部分、特别是信号能量的一部分在要测量的介质或块体材料的表面上或者通常在要测量的边界表面上被反射，并在适当的渡越时间之后返回到液位计，在那里，其可以被液位计的传感器检测。未被反射的信号分量、特别是包含在信号中的能量的未被反射分量透入介质或填充材料中，并朝着容器底部的方向在介质中进一步传播，与介质的物理性质相对应。容器底部通常与液位计相对地定位。透入介质中的信号以与在边界表面上相同的方式在容器底部上被反射，并在再一次通过介质并且可能通过上覆空气之后返回到液位计，在那里，其可以被液位计的传感器记录。液位计接收在各种位置处被反射的信号，并且根据各种方法、基于这些信号来确定液位计与填充材料之间的距离。Peter Devine 的标题为 “Radar Level Measurement: the User，s Guide，，、ISBN为0-9538920-0-X的书描述了雷达液位传感器的设计原理。公布文献DE 10 2004 052 110A1描述了一种用于测量填充液位的方法，其中，基于回波的至少一个性质(比如渡越时间的变化)来确定特征变量，基于该方法将回波分类。公布文献DE 10 2006 019191描述了一种用于确定和监视容器中的填充液位的方法。公布文献WO 2010/071564A1描述了波导上的已知位置处的参考阻抗以便反射电
磁信号的一部分。公布文献US 2008/0060431描述了在距底部的距离已知的情况下经由底部反射来确定填充液位。公布文献DE 198 24 267A1描述了一种用于识别有用回波和乱真回波的方法,其中，针对各单独回波确定速度量度，并比较各种回波的速度量度以便在回波评估中使用比较的结果。公布文献US 5，438，867描述了一种用于测量容器中的液体的液位的方法,其中，乱真信号、特别是在底部上被反射的信号被滤出或者被测量技术纳入考虑。 公布文献WO 03/016835描述了一种用于通过将测量曲线与参考信号数据相比较来评估测量信号的方法。公布文献WO 2009/037000描述了使用跟踪方法进行回波跟踪。公布文献EP 2 166 320A2描述了使用高阶模式的反射来估计主模式的反射位置。然而，这些文献都没有描述分界面位置的高效测量。
发明内容
本发明涉及具有以下特征的主题。描述了一种用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的用于液位计的评估设备、一种用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的方法、一种在其上存储了用于执行根据本发明的方法的程序的计算机可读存储介质以及一种用于执行根据本发明的方法的程序单元。根据本发明的一方面，为液位计提供了一种评估设备来确定容器中的边界表面的位置的特征变量。该评估设备具有用于接收并评估回波曲线的回波曲线评估装置。该评估设备还具有用于提供分界面的位置的特征变量的输出装置。在一个例子中，该评估设备可以具有用于输入环境参数的输入装置。此输入装置可以被设计为参数确定单元并且自动地确定参数的至少一部分。根据一方面，特征变量可以是回波位置和/或边界表面的位置的量度。特别地，特征变量可以是例如被表达为在每种情况下距参考表面的物理距离或电气距离的回波位置。输出装置连接到回波曲线评估装置。另外，回波曲线评估装置被配置成识别回波曲线中的至少一个多重回波(multiple echo)并确定该至少一个多重回波的位置，以及确定该多重回波的阶。要识别的多重回波具有至少为一的阶。因此，在评估设备中被用作用于确定边界表面的位置的特征变量的基础的多重回波可以是至少一个一阶多重回波或高于一阶的多重回波。换言之，回波曲线评估装置有可能可以不将零阶回波纳入考虑。回波曲线评估装置还被配置成基于多重回波的位置和所确定的此多重回波的阶以及(如果存在的话)所提供的一个或多个环境参数来确定容器中的边界表面的位置的特征变量。这种根据已认定的和/或输入的参数对特征变量的确定可以通过计算来执行。可以将所确定的特征变量提供给输出装置以供进一步处理。
在本发明的另一例子中，可以将边界表面的位置的特征变量提供为回波特征值，条件是该回波特征值与多重回波相关联。因此，可能已针对该回波特征值确定了该回波特征值与该多重回波相关联。多重回波的这种回波特征值可以是例如距参考位置的距离、多重回波的起点和末尾、多重回波的幅度或者还有多重回波的近似位置。回波特征值可以被现有测量装置用于测量回波，该现有测量装置能够作出根据为至少一阶的准则多重回波来获得经滤波的回波特征值的假设。根据本发明的又一方面，提供了一种方法来确定容器中的边界表面的位置的特征变量。该方法包括接收回波曲线、识别回波曲线中的多重回波、以及确定多重回波的位置并确定此多重回波的阶。在一个例子中，该方法可以包括环境参数的输入。所确定的多重回波是至少一阶的，使得低于一阶的多重回波、例如零阶多重回波不被纳入考虑、被滤出或被丢弃。基于所确定的多重回波的位置和所确定的多重回波的阶以及环境参数或多个输 入的和/或习知的环境参数来确定容器中的边界表面的位置的特征变量，该特征变量可以随后提供。根据本发明的另一方面，提供了一种在其上存储了程序的计算机可读存储介质，该程序当在处理器上被执行时执行所述用于确定容器中的分界面的位置的特征变量的方法。计算机可读存储介质可以是存储芯片、⑶或DVD，或者还可以是计算机网络，可以从该计算机网络检索所存储的程序。根据本发明的另一方面，提供了一种程序单元，其当在处理器上被执行时执行所述用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的方法。多重回波可以是反射信号，其在被接收到之前已在顶篷表面上被反射了至少一次。顶篷表面可以与要确定其位置的边界表面基本上相对地定位。换言之，顶篷表面可以位于从边界表面反射的信号的相对于边界表面的传播方向上。如果顶篷表面是容器盖，则传感器、即信号的发射器和/或接收器可以位于顶篷表面的区域中。顶篷表面可以与容器的底表面相对地定位。多重回波还可以被称为多支回波(manifold echo)。多重回波的阶可以对应于顶篷表面上的反射次数。多重回波的阶还可以对应于发射信号在容器中的要测量的填充材料的边界表面或介质表面上的反射次数减去值I。与混合的多重回波形成对比，被所述方法或所述设备纳入考虑的多重回波可能已在基本上同一个边界表面上反射多次。对于被识别出的多重回波，回波曲线评估装置因此可以被配置成确定多重回波已从基本上同一个分界面反射。零阶多重回波可以被称为直接回波或主回波，而高于零阶的多重回波可以被称为间接回波。由于所述方法和所述设备可以基本上仅将高于零阶的多重回波纳入考虑，所以所述方法和所述设备可以用来间接地测量填充材料表面或边界表面的位置。然而，例如当要比较从两种方法获得的结果时，也可以将间接测量结果与直接测量结果相组合。填充材料(填充负荷)可以是被填充到容器中并在容器之内形成反射表面的材料。填充材料可以是流体、气体或块体材料(块体固体)。回波曲线、回波图或反射图可以表示由发射信号因各种反射器上的反射而产生的接收信号的随时间的变化。时间图是表示和评估这些反射的一种形式。可使用各种方法计量得到的回波可以作为峰或高程在时间图中可见。确定相关信号可以涉及以如下方式认定回波曲线中的该多个峰即，使得有可能得到关于哪个接收回波信号对应于填充液位而并非由干扰引起的结论。评估设备可以具有用于接收回波曲线的输入接口，并且评估设备、特别是其输出装置可以具有用于提供边界表面的位置的所确定的特征变量的输出接口。这些接口可以是例如根据集成电路间(I2C)标准、HART标准、现场总线标准、Profibus标准、RS232标准或通用串行总线(USB)标准工作的测量技术中的标准接口。测量技术的标准接口的存在还允许评估设备被配置成将现有测量装置、特别是现有液位计或现场装置扩展为具有用于间接地确定容器中的边界表面的位置的特征变量的适当功能。评估设备因此还可以被提供为用于现有液位计的改型套件。根据本发明的又一方面，回波曲线评估装置可以被配置成基于回波曲线确定又一个多重回波及其位置以及其阶。 另外，回波曲线评估装置可以被配置成通过将该又一个多重回波的位置和该又一个多重回波的阶与该多重回波的位置和该多重回波的阶相联系来确定容器中的边界表面的位置的特征变量、并经由输出装置提供该特征变量。在确定该又一个多重回波时，在一个例子中，可以确保两个多重回波都已从同一边界表面反射。通过与已发现的阶相结合地评估高于零阶的两个不同的多重反射来确定所寻求的特征变量可以允许使用电气距离值来认定特征变量，由此避免了认定物理距离值的需要。由此可以避免使用物理距离值来确定经完全补偿的回波曲线。根据本发明的另一方面，在该至少一个多重回波的产生中可以涉及至少一个表面，该至少一个表面选自于由一个边界表面、又一个边界表面、至少两个不同填充材料之间的边界表面和底表面构成的表面组。由于能够在容器之内形成的所有边界表面都可以被用于位置确定，所以计算可以不依赖于识别直接源自于填充材料表面的回波。确保被用于该确定的回波源自于同一表面因此可能基本上是足够的。该又一个多重回波的阶可以高于该多重回波的阶。该多重回波和该又一个多重回波可以源自于同一发射信号以及源自于同一边界表面上的反射。根据本发明的另一方面，回波曲线评估装置可以在确定边界表面的位置的特征变量时将至少一个环境参数纳入考虑。该至少一个环境参数可选自于由[i]填充材料的相对电容率、[ii]填充材料的相对磁导率、[iii]上覆空气的相对电容率、[iv]上覆空气的相对磁导率、[V]又一个填充材料的相对电容率、[vi]又一个填充材料的相对磁导率、[vii]穹顶轴长度、[viii]负穹顶轴长度、[ix]容器高度以及传感器与大厅顶篷的距离构成的环境参数组。可以在评估设备处提供输入装置来输入环境参数。输入一个或多个环境参数可以提供描述容器中的状态的物理边界条件。特别地，环境参数可以描述容器的几何、传感器的位置以及发射信号所通过的材料的材料性质以及材料的几何。根据本发明的另一方面，评估设备可以具有用于确定至少一个环境参数的参数确
定装置。
参数确定装置可以独立地、以自动学习方式并自动地确定该至少一个环境参数，例如容器高度、穹顶轴长度或负穹顶轴长度以及材料性质，比如填充材料的相对磁导率或相对电容率。参数确定装置可以例如是另外还连接到液位计或评估设备的传感器。输入装置可以包括参数确定装置。参数确定装置可以允许至少一个环境参数的自动确定。如果这种参数确定装置不存在，则可以例如使用键盘、按钮、计算机或手持式装置来人工地输入该至少一个环境参数。根据本发明的又一方面，评估设备可以具有用于在多个测量周期内跟踪回波的跟踪装置。测量周期可以是在其内认定回波曲线的时间间隔。由此可以获得沿着时间轴的单独回波曲线的序列。跟踪装置可以记录、存储和/或显示多个测量周期内的多重回波曲线或回波。可以通过在多个测量周期内跟踪回波来确定一个回波与另一个回波的交叉、出现和/或消失。
根据本发明的另一方面，输出装置可以具有用于提供信号的至少一个接口，该信号被配置成显示质量参数，比如回波损耗、测量结果的质量、测量结果的重要性和/或被识别出的多重回波的类型。借助于此接口，可以例如向液位计通知所确定的特征值的质量。液位计又可以在例如显示装置上显示此质量。可以在使用诸如直接回波确定的其它评估方法不能获得结果的情况下使用评估设备。这种显示装置可以被提供用于向用户通知这种情况的存在，并向用户通知液位计正使用所提议的专门用于确定边界表面的位置的评估设备。根据本发明的另一方面，可以描述一种根据渡越时间测量的原理来检测回波曲线的液位计。此液位计可以具有根据本发明的用于确定容器中的分界面的位置的特征变量的评估设备。液位计可以被配置成将检测到的回波曲线传送到评估设备以获得分界面位置的特征变量；液位计还可以被配置成基于从评估设备获得的分界面位置的特征变量来确定填充液位。根据本发明的又一方面，液位计具有用于确定填充液位的边界表面的位置的又一个特征变量的至少一个附加评估设备，该附加评估设备与根据本发明的评估设备相组合地工作，其确定并评估存在的多重回波。该附加评估设备可以使用一种用于确定边界表面的位置的方法，该方法不同于多重回波的确定。具有多个评估设备的此液位计可以包括判定装置。该至少一个附加评估设备中的每一个和评估设备可以使用不同的原理来确定边界表面的位置的特定特征值或特征变量。判定装置可以连接到该至少一个附加评估设备中的每一个和评估设备。判定装置可以被配置成从评估设备获得边界表面的位置的已认定的特征变量。代替多个分开的评估设备，根据本发明的另一方面，根据本发明的评估设备可以根据不同的原理来认定特征变量，并将已认定的结果分开地传达到判定装置。评估设备可以在例如由判定装置控制的可预定义序列中使用不同的原理。然而，在一个例子中，判定设备或判定装置还可以确定获得基本上最佳的结果的特定测量原理，并将此结果用于确定边界表面的位置。在一个例子中，可以提供这样的液位计或极限液位计其基本上仅包括根据本发明的评估设备，并且其由此使用多重回波的识别来确定填充液位或极限液位。根据本发明的另一方面，单独的评估设备可以使用特定评估设备向液位计传达质量参数、信号或用于回波的可见性的显示。借助于这种信号，特定评估设备能够根据其所使用的原理传达回波是否已被识别，即，回波是否是可见的。还可以传达由特定评估设备确定的结果的质量，即，已认定的结果的可靠性。判定装置可以使用经由这种信号传达的信息来将来自评估设备的所确定的特征变量按优先级排序。由此，判定装置被配置成选择评估设备中的至少一个、并基于由所选评估设备提供的特征变量来确定填充液位。然而，还可以根据预定义准则来将评估设备按优先级排序。如果第一命名参数是可用的，即，如果由评估设备提供的方法所确定的回波是可见的，则由给定评估设备提供的特征变量相比于由另一评估设备提供的特征变量而言是优选的。由此，可以由询问评估设备的序列来设置优先级。可替选地，除了这种线性处理之外，可设想并行处理。取决于存在的数据的质量，可以使用附加的或不同的评估设备来允许从液位计递送良好的测量结果。还可以执行根据各种原理的测量以便验证以及进行测量结果的合理性检查。
可以通过评估源自于填充材料表面的多重反射来增大几乎完全满的容器的液位测量的准确度。另外，当在容器中存在干扰反射时，可以增大液位测量的准确度。可以通过间接地测量可以源自于容器底部的多重反射来增大用于几乎空的容器的液位测量的准确度。判定装置可以被配置成识别存在的特定情况并选择适当的测量方法。根据本发明的另一方面，判定装置可以被配置成指示用于确定填充液位的质量。例如，可以在液位计处提供显示设备，在其上，数字值或模拟值(例如光信号)向液位计的用户通知填充液位的所确定的位置的质量。为此目的，液位计可以评估由回波评估装置提供给评估设备的质量参数。根据本发明的另一方面，所述用于液位测量的方法通过执行渡越时间测量来检测回波曲线，并使用所述用于确定边界表面的位置的特征变量的方法、通过评估检测到的回波曲线来确定容器中的边界表面的位置的特征变量。另外，基于边界表面的位置的特征变量来确定填充液位。可以转换信号值以便确定边界表面的位置。根据本发明的另一方面，所述用于液位测量的方法可以包括提供用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的至少一种附加方法。各种方法可以使用不同的原理来确定边界表面的位置的特征变量。可以选择适当的特定方法，并且可以使用所选方法、基于边界表面的位置的特征变量来确定填充液位。用于各方法的不同原理可以表示边界表面的直接测量、又一个边界表面的测量或底部回波的测量。在被提供用于确定容器中的分离层的和/或填充液位的位置的液位计中可以看出本发明的又一方面，液位计具有用于检测至少一个回波曲线的回波曲线检测装置，该至少一个回波曲线描绘了沿着从液位计到容器并返回的距离的反射状况。回波曲线检测装置可以具有传感器。液位计还可以具有用于评估该至少一个回波曲线的评估设备，该评估设备识别回波曲线中的至少一个回波，并且该至少一个回波沿着从液位计到容器并返回的距离、在包含在容器中的至少一个填充材料的同一边界表面处被反射至少两次。另外，液位计可以具有用于确定容器中的分离层的和/或填充液位的位置的测量装置，容器中的分离层的和/或填充液位的位置是根据用于确定位置的至少一个被识别出的回波的位置在数学上认定的。根据本发明的又一方面，包含在容器中的至少一个填充材料的边界表面可以由相对于上覆空气而言最上部的填充材料的表面来表不。根据本发明的又一方面，包含在容器中的至少一个填充材料的边界表面可以由容器中的两个不同填充材料之间的分离层来表示。根据本发明的又一方面，包含在容器中的至少一个填充材料的边界表面可以由容器的底部来表不。应指出，已参考不同的主题描述了本发明的不同方面。特别地，参照装置特征描述了本发明的某些方面，同时参照方法特征描述了本发明的其它方面。然而，本领域的技术人员能够从前面的描述和以下描述结论处除非另外说明，否则除属于主题种类的特征的任何组合之外，涉及主题的不同种类的特征的任何组合也被视为是由本文公开的。特别地，装置 特征与方法特征的组合被视为被公开。
下面参考附图描述本发明的更多示例性实施例。图I示出用于本发明的更好理解的容器上的液位计的布置。图2示出用于本发明的更好理解的用于回波信号处理的回波曲线的三个不同的比例缩放。图3示出用于本发明的更好理解的用于间接地确定填充液位的回波曲线以及用于液位测量的布置。图4示出根据本发明的一个示例性实施例的具有多个多重回波的回波曲线以及用于液位测量的布置。 图5示出根据本发明的一个示例性实施例的具有已安装的穹顶轴的容器中的回波曲线以及用于液位测量的布置。图6示出根据本发明的一个示例性实施例的开放容器中的回波曲线以及用于液位测量的布置。图7示出根据本发明的一个示例性实施例的液位计的框图。图8示出根据本发明的一个示例性实施例的用于液位测量的方法的流程图。图9示出根据本发明的一个示例性实施例的用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的方法的流程图。
具体实施例方式图中的图示是示意性的且不按比例。在图I至图9的以下描述中，相同的附图标记被用于相同或对应的要素。在所有类型的距离或填充液位的测量中，可以使用本发明来确定填充材料表面的位置。可以以模拟形式(例如经由4…20mA接口)或者还以数字形式(例如经由现场总线)提供使用评估设备、方法或液位计确定的距填充材料的距离。为了进行提供，可以使用外部接口，经由该外部接口，又一个外部装置可以在评估设备之外访问分离层或边界层的位置的特征变量。例如，可以提供分离层距液位计或距参考表面的距离。换言之，可以将给定的特征变量传达到另一装置以供进一步处理。对于容器中的液位测量而言，在从液位计朝着由介质形成的填充材料的填充材料表面的路径上，被用于测量的信号可以在可被称为上覆介质的又一个介质的影响区域中移动。此上覆介质位于液位计与要测量的介质的表面之间，并且通常由液体或气体空气形成。通常，要测量的介质之上存在空气，而介质自身可以是流体或块体材料。由于电磁波在空气中的传播仅可忽略地不同于在真空中的传播，所以基本上不需要对被反射从而从填充材料、即要测量的介质、容器内部的结构和容器自身通过空气返回到液位计的信号进行特殊校正。在化学工业中的处理容器中，各种化学气体和气体混合物例如可以作为上覆介质而出现。根据这些气体或气体混合物的物理性质，电磁波的传播性质与在真空或空气中的传播相比已改变。为了简单起见，以下讨论基本上集中于容器中的要测量的单个介质或填充材料的 频繁发生的应用。不失一般性，可以将针对此情况所述的考虑应用于在容器中使用两个或更多不同介质或填充材料的应用。关于分离层测量，填充材料表面的位置还可以特别是容器中的两个不同的分层介质或填充材料之间的分离层的位置，其与在底部处的填充材料表面的或两个填充材料或介质(一个更接近于底部)的位置基本上相同。已开发了用于液位测量的各种方法，根据这些方法可以确定容器中的填充材料表面的位置。图I示出用于本发明的更好理解的用于液位测量的布置。容器109被填充以液体106至填充高度dB - 4。用4来表示液体106距容器顶篷120的距离，并且用dB来表示从容器顶篷120至容器底部108的距离。容器顶篷表示一般参考表面，从该一般参考表面发射信号并在该一般参考表面接收反射信号。该参考表面可以是液位传感器存在于其上的表面。该参考表面由此可以位于测量布置的区域中，在此处开始，存在电子形式的反射信号，并且在此处开始，信号处理开始。液体106之上的空间107、即容器顶篷120与液体表面105之间的空间被填充以例如空气。在图I的本例子中，液体106被作为上覆介质的空气覆盖。借助于高频单元102,液位计101生成电磁脉冲103并将电磁脉冲稱合到适当的天线104中，于是，此脉冲朝着要测量的填充材料表面105的方向近似地以光速传播。上覆介质内的基本上准确的速度得自于
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权利要求
1.一种用于确定容器(109、501、601)中的边界表面(105、108)的位置的特征变量(dL)的用于液位计(401)的评估设备(701)，包括 回波曲线评估装置(704)，其用于接收并评估回波曲线(204、427、514、612)； 输出装置(112、113)，其用于提供所述边界表面(105、108)的位置的所述特征变量(dL)； 其中，所述输出装置(112、113)连接到所述回波曲线评估装置(704); 其中，所述回波曲线评估装置(704)被配置成识别所述回波曲线(204、427)中的多重回波(207、209、405、611)、确定所述多重回波的位置(Dmu、Dml2, Dm1)、并确定所述多重回波的阶(N、N。N2)； 其中，所述多重回波(207、209、405、611)具有至少为一的所述阶(Ν、Κ、Ν2);并且 其中，所述回波曲线评估装置(704)被配置成基于所述多重回波的所述阶(Ν、Κ、Ν2)并基于所述多重回波的所述位置(DMWDM&D·)来确定所述容器中的所述边界表面的位置的所述特征变量(4)、并经由所述输出装置(112、113)提供所述特征变量(<)。
2.根据权利要求I所述的评估设备(701)，其中，所述回波曲线评估装置(704)被配置成基于所述回波曲线(204、427、514、612)来确定又一个多重回波(405)及其位置以及其阶(N2);并且 其中，所述回波曲线评估装置(704)被配置成通过将所述又一个多重回波(405)的位置(Dml2)和所述又一个多重回波(405)的阶(N2)与所述多重回波(207、209、405、611)的位置(Dsa2)和所述多重回波(207、209、405、611)的阶相联系来确定所述容器中的所述边界表面的位置的所述特征变量(4)、并经由所述输出装置提供所述特征变量(<)。
3.根据权利要求I或2所述的评估设备(701)，其中，在所述至少一个多重回波(207、209,405,611)的产生中涉及选自于由[i]所述边界表面(105)、[ii]又一个边界表面、[iii]两个不同填充材料之间的边界表面和[iv]底表面(108)构成的表面组的至少一个表面。
4.根据权利要求I至3中的一项所述的评估设备(701)，其中，所述回波曲线评估装置(704)将至少一个环境参数纳入考虑； 其中，所述环境参数是选自于由[i]填充材料的相对电容率(εΜ)、[ii]填充材料的相对磁导率(μ M)、[iii]上覆空气的相对电容率(￡l)、[iv]上覆空气的相对磁导率(μ l)、[v]又一个填充材料的相对电容率、[vi]又一个填充材料的相对磁导率、[vii]穹顶轴长度(dD)、[viii]负穹顶轴长度(dD)和[ix]容器高度(dB)构成的环境参数组的至少一个环境参数。
5.根据权利要求I至4中的一项所述的评估设备(701)，还包括 参数确定装置(702)，其用于确定至少一个环境参数。
6.根据权利要求I至5中的一项所述的评估设备(701)，还包括 跟踪装置(706)，其用于在多个测量周期内跟踪回波。
7.根据权利要求I至6中的一项所述的评估设备(701)，所述输出装置还具有 至少一个接口(112、113)，其用于提供信号； 其中，所述信号被配置成显示被识别出的多重回波的类型和/或回波损耗。
8.一种根据渡越时间测量的原理来检测回波曲线(204、427、514、612)的液位计(401),包括 根据权利要求I至7中的一项所述的评估设备(701)， 其中，所述液位计(401)被配置成将检测到的所述回波曲线(204、427、514、612)传送至所述评估设备(701)以获得边界表面(105、108)的位置的特征变量(dj ;并且 其中，所述液位计(401)被进一步配置成基于从所述评估设备(704)获得的所述边界表面(105、108)的位置的所述特征变量(<)来确定填充液位。
9.根据权利要求8所述的液位计(401)，还包括 至少一个附加评估设备(704’、704”)，其用于确定所述填充液位的所述边界表面的位置的又一个特征变量； 判定装置(705)； 其中，所述至少一个附加评估设备(704’、704”)中的每一个和所述评估设备(704)使用不同的原理来确定所述边界表面的位置的所述特征变量； 其中，所述判定装置(705)连接到所述至少一个附加评估设备(704’、704”)中的每一个和所述评估设备(704)； 其中，所述判定装置(705)被配置成从所述评估设备(704)获得所述边界表面的位置的所确定的所述特征变量；并且 其中，所述判定装置(705)被配置成选择所述评估设备(704、704’、704”)中的至少一个、并基于由所选择的评估设备提供的特征变量来确定所述填充液位。
10.根据权利要求8或9所述的液位计(401)，其中，所述判定装置(705)被配置成指示用于确定所述填充液位的质量。
11.一种用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的方法，包括 接收回波曲线； 识别所述回波曲线中的多重回波； 确定所述多重回波的位置；以及 确定所述多重回波的阶； 其中，所述多重回波具有至少为一的阶；以及 基于所述多重回波的位置和所述多重回波的阶，确定所述容器中的所述边界表面的位置的特征变量； 提供所述边界表面的位置的所述特征变量。
12.一种用于液位测量的方法，包括 通过执行渡越时间测量来检测回波曲线； 使用根据权利要求11所述的用于确定边界表面的位置的特征变量的方法、通过评估检测到的所述回波曲线来确定容器中的边界表面的位置的特征变量； 基于边界表面的位置的特征变量来认定填充液位。
13.根据权利要求12所述的用于液位测量的方法，进一步包括 提供用于确定容器中的边界表面的位置的特征变量的至少一种其它方法； 其中，所述各种方法使用不同的原理来确定所述边界表面的位置的所述特征变量；选择方法； 使用所选择的方法、基于所述边界表面的位置的所述特征变量来认定所述填充液位。
14.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储了当在处理器上被执行时执行根据权利要求11至13中的一项所述的方法的程序。
15.一种程序单元，所述程序单元当在处理器上被执行时执行根据权利要求11至13中的一项所述的方法。
全文摘要
描述了用于确定容器(109、501、601)中的边界表面(105、108)的位置的特征变量(dL)的评估设备(701)和方法，其中，在回波曲线(204、427)中识别具有至少为一的阶(N、N1、N2)的多重回波(207、209、405、611)，并且其中，基于该多重回波的位置(DML1、DML2、DMB1)和该多重回波的阶(N、N1、N2)来确定该容器中的该边界表面的位置的特征变量(dL)。
文档编号G01F23/28GK102798434SQ201210167239
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年5月27日
发明者罗兰·韦勒, 卡尔·格里斯鲍姆, 约瑟夫·费伦巴赫 申请人:Vega格里沙贝两合公司
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