用于确定和/或监视填充水平的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过填充水平测量装置(3)确定和/或监视过程设施的容器(2)中的填充物质(1)的填充水平(L)的方法，所述填充水平测量装置根据行程时间原理工作，并且在测量操作(O)中在所述容器(2)中的所述填充物质(1)的方向上发射被发射的信号(S)，并且基于在所述容器(2)中反射回的信号部分查明回波曲线(EK)，所述回波曲线表示反射回的信号部分的振幅(A)随行程时间(t)变化，其中所述回波曲线(EK)被发射到上级控制单元(4)，和/或创建包络所述回波曲线(EK)的包络曲线(HK)并将包络曲线(HK)发射到所述上级控制单元(4)，其中所述回波曲线(EK)和/或包络曲线(HK)由所述上级控制单元(4)评估，其中在评估所述回波曲线(EK)和/或包络曲线(HK)时，识别所述回波曲线(EK)和/或包络曲线(HK)的想要的回波信号(WE)，其行程时间(t)用作查明当前填充水平(L)的基础，其中在确定和/或监视所述填充水平(L)期间，所述填充物质(1)和/或所述容器(2)经历至少一个当前过程(P1，…)，其中在所述上级控制单元(4)中提供有关至少一个当前过程(P1，…)的信息，并且其中基于与所述当前过程(P1；…)有关的信息，检查所述想要的回波信号(WE)的似真性，和/或评估——尤其是所述想要的回波信号(WE)的识别动态地适应于所述当前过程(P1；…)。

Method used to determine and / or monitor fill levels

The invention relates to a method for determining and / or monitoring the filling level (L) of the filling substance (1) in the container (2) of the process facility through the filling level measuring device (3), the filling level measuring device works according to the travel time principle, and transmits the transmitted signal (s) in the direction of the filling substance (1) in the container (2) in the measuring operation (o), and is based on The echo curve (EK) of the reflected signal part in the container (2) indicates that the amplitude (a) of the reflected signal part changes with the travel time (T), wherein the echo curve (EK) is transmitted to the upper control unit (4), and / or the envelope curve (HK) of the echo curve (EK) is created and transmitted to the upper control unit (4), wherein the echo curve (EK) is transmitted to the upper control unit (4) The echo curve (EK) and / or envelope curve (HK) are evaluated by the superior control unit (4), wherein when evaluating the echo curve (EK) and / or envelope curve (HK), the desired echo signal (we) of the echo curve (EK) and / or envelope curve (HK) is identified, and the travel time (T) is used as the basis for finding out the current filling level (L), wherein during the determination and / or monitoring of the filling level (L), the, The filling substance (1) and / or the container (2) go through at least one current process (P1 \uff09In the upper control unit (4), at least one current process (P1,...) is provided \uff09Based on the current process (P1 \uff09Check the plausibility of the desired echo signal (we), and / or evaluation - in particular, the identification of the desired echo signal (we) is dynamically adapted to the current process (P1 )

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定和/或监视填充水平的方法
本专利技术涉及一种用于通过根据行程时间原理工作的填充水平测量装置来确定和/或监视过程设施的容器中的填充物质的填充水平的方法。
技术介绍
在根据行程时间原理工作的填充水平测量装置的情况下，填充水平通过登记和评估所谓的回波曲线来查明。回波曲线的每个测量值都对应于在一定距离处在表面上反射的回波信号的振幅。发射器例如为天线设备，经由该天线设备发射微波。行程时间测量方法基本上分为两种查明方法：在时间差测量的情况下，查明宽带波信号脉冲对传播路径所需的时间。在频率差测量(FMCW-调频连续波)的情况下，发射连续微波，该微波会周期性且线性地进行调频。因此，所接收的回波信号的频率与接收时所发射的频率相比具有频率差，该频率差取决于回波信号的行程时间。因而，能够通过将两个信号混合并评估混合信号的傅立叶频谱来赢得发射信号和接收信号之间的频率差，该频率差对应于反射区域与天线的距离。此外，振幅对应于通过傅立叶变换赢得的频谱的谱线。以下公开内容同样适用于任一种查明方法。已知其它行程时间填充水平测量装置，其以超声波代替微波或其它电磁波工作。在许多不同的实施例中由申请人制造和销售行程时间填充水平测量装置。在这种情况下，回波曲线通常包括回波信号，该回波信号对应于所发射的信号在填充物质的表面上的反射；这种回波信号被称为想要的回波信号。然而，回波曲线还包括被称为干扰回波信号的其它回波信号。干扰回波信号可能出现，例如，来自所发射的信号在容器中使用的物体上的反射，来自多径传播和多模传播，来自填充物质的泡沫和积垢形成和/或来自湍流填充物质表面。因此，回波曲线的评估首先包括对回波曲线的多个回波信号的检测以及随后对干扰回波信号和想要的回波信号的识别。然后根据想要的回波信号的行程时间来计算填充水平。在给定情况下，在对想要的回波信号和干扰回波信号的识别之前，存在发生包络回波曲线的包络曲线的创建和/或包络曲线的平滑化；为此，例如能够使用DE102014119589A1中所述的平滑程序。在创建包络曲线和/或平滑时，经常例如在算法中使用各种自由可选择的参数。基于行程时间的填充水平测量的挑战在于对想要的回波信号的可靠识别。为此，在现有技术中已知多种方法，但这些方法可能存在各种问题。例如，已知用于识别所需回波信号的称为“回波跟踪”的动态方法。在这种情况下，一旦告知填充水平测量装置当前填充水平。填充水平测量装置则能够基于该预确定的填充水平将相关联的回波信号识别为想要的回波信号，并通过合适的算法进行跟踪。欧洲专利EP1695043B1中描述了这种情况的一个示例。这种回波跟踪的缺点在于必须跟踪回波信号而不能中断；这种例如在维护相关的中断情况下，并非总是可能的。另外，在操作期间想要的回波信号位于干扰回波信号的区域中的情况下，可能会发生问题。这意味着干扰回波信号的行程时间与想要的回波信号的行程时间相同，由此可能发生以下情况：之后错误地将干扰回波而不是想要的回波信号当作跟踪信号。为了克服这些问题，在欧洲专利EP1573278B1中描述了一种方法，在这种方法的情况下，在第一次启动填充水平测量装置之后，创建表格并随后将其用于填充水平测量。该专利补充性地描述了根据历史数据进行似真性检查。如果检测到不正确的回波信号已被认为是想要的回波信号，则对该方法进行修改，以便之后跟随正确的回波信号。DE102013103532A1公开了另一种基于表格的方法。即使填充水平测量装置使用地点的测量条件改变，也可以传递可靠的测量结果。在这种已知方法中，根据历史和当前回波信号执行似真性检查，以便当历史和当前回波信号被证明不合理时，从表格删除历史和/或当前回波信号。在Offenlegungsschrift的DE202006062606A1中描述了改进回波跟踪的另一示例。在这种情况下，例如，使用用于去除干扰回波信号的掩蔽曲线，将回波跟踪与静态回波搜索算法结合。就如在包络线创建和/或平滑的情况下，以及在用于识别想要的回波信号和干扰回波信号的所有这种动态和/或静态方法中，例如在算法中使用自由可选择的参数。根据应用，使用不同的参数。这些参数通常在启动时选择。为此，Offenlegungsschrift的DE10260959A1描述了将针对不同应用的不同参数集存储在存储器中。测量装置的评估单元用于选择参数集，该参数集用于随后的测量。以这种方式，填充水平测量装置原则上可用于不同的应用中。然而，也可能存在下列情况，其中希望实现评估的这种适应，诸如动态地，即在测量操作期间选择自由可选择的参数。例如，当填充物质和/或容器经历过程设施的会对回波曲线产生影响的某些过程时是这种情况。当前正在发生的过程可能以需要改变回波曲线的评估，诸如自由可选择的参数的自适应选择的方式影响填充物质和/或容器。此外，可能发生的是，当前运行的过程意味着所查明的填充水平以基本上已知的量度或至少沿已知的方向改变。这样的示例在Offenlegungsschrift的DE10325267A1中描述。在其中所述的方法中，作为填充水平测量的补充，填充或排空速率被登记并用于填充水平测量。为此，例如使用补充流量测量装置或泵的泵功率等。在这种情况下，关于当前正在运行的过程的知识适于检查想要的回波信号的似真性和/或预先排除某些干扰回波信号。因此，在所有这些情况下，原则上希望在了解当前过程的情况下进行评估的适应和/或附加的似真性分析。在现有技术中，回波曲线的评估在填充水平测量装置中进行，而与此相反，过程控制通常是由上级控制单元运行的。以这种方式，有关当前过程的知识首先仅存在于上级控制单元中。如果填充水平测量装置应考虑上级控制单元中存在的有关当前运行过程的信息，则必须在填充水平测量装置中进行传送和之后的进一步处理。然而，这例如相对于诸如，例如，微控制器的用于填充水平测量装置的控制/评估单元的设计，或相对于填充水平测量装置所需的能量引入了额外的限制。特别地，例如在爆炸危险区域中使用填充水平测量装置时，由于安全相关标准，在很多情况下都限制可供应给填充水平测量装置的最大能量。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种方法，利用该方法能够尽可能简单地考虑当前过程以评估回波曲线。该目标通过独立权利要求的特征实现。本专利技术的解决方案在于一种用于通过填充水平测量装置确定和/或监视过程设施的容器中的填充物质的填充水平的方法，该填充水平测量装置根据行程时间原理工作，并且在测量操作中在容器中的填充物质的方向上发射被发射的信号，并且基于在容器中反射回的信号部分查明回波曲线，该回波曲线表示反射回的信号部分的振幅随行程时间变化。回波曲线被发射到过程设施的上级控制单元，和/或创建包络回波曲线的包络曲线并将该包络曲线发射到上级控制单元，其中回波曲线和/或包络曲线由上级控制单元评估，其中在评估回波曲线和/或包络曲线时，识别回波曲线和/或包络曲线的想要的回波信号(S)，其行程时间用作查明当前填充水平的基础，其中在确定和/或监视填充水平期间，填充物质和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过填充水平测量装置(3)确定和/或监视过程设施的容器(2)中的填充物质(1)的填充水平(L)的方法，所述填充水平测量装置根据行程时间原理工作，并且在测量操作(O)中在所述容器(2)中的所述填充物质(1)的方向上发射被发射的信号(S)，并且基于在所述容器(2)中反射回的信号部分查明回波曲线(EK)，所述回波曲线表示反射回的信号部分的振幅(A)随行程时间(t)变化，/n其中，所述回波曲线(EK)被发射到上级控制单元(4)，和/或创建包络所述回波曲线(EK)的包络曲线(HK)并将所述包络曲线(HK)发射到所述上级控制单元(4)，/n其中，所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)由所述上级控制单元(4)评估，其中在评估所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)时，识别所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)的想要的回波信号(WE)，其行程时间(t)用作查明当前填充水平(L)的基础，/n其中，在确定和/或监视所述填充水平(L)期间，所述填充物质(1)和/或所述容器(2)经历至少一个当前过程(P1，..)，/n其中，在所述上级控制单元(4)中提供有关至少一个当前过程(P1，..)的信息，并且/n其中，基于与所述当前过程(P1；..)有关的信息，检查所述想要的回波信号(WE)的似真性，和/或评估——尤其是所述想要的回波信号(WE)的识别——动态地适应于所述当前过程(P1；..)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170502 DE 102017109316.81.一种用于通过填充水平测量装置(3)确定和/或监视过程设施的容器(2)中的填充物质(1)的填充水平(L)的方法，所述填充水平测量装置根据行程时间原理工作，并且在测量操作(O)中在所述容器(2)中的所述填充物质(1)的方向上发射被发射的信号(S)，并且基于在所述容器(2)中反射回的信号部分查明回波曲线(EK)，所述回波曲线表示反射回的信号部分的振幅(A)随行程时间(t)变化，
其中，所述回波曲线(EK)被发射到上级控制单元(4)，和/或创建包络所述回波曲线(EK)的包络曲线(HK)并将所述包络曲线(HK)发射到所述上级控制单元(4)，
其中，所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)由所述上级控制单元(4)评估，其中在评估所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)时，识别所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)的想要的回波信号(WE)，其行程时间(t)用作查明当前填充水平(L)的基础，
其中，在确定和/或监视所述填充水平(L)期间，所述填充物质(1)和/或所述容器(2)经历至少一个当前过程(P1，..)，
其中，在所述上级控制单元(4)中提供有关至少一个当前过程(P1，..)的信息，并且
其中，基于与所述当前过程(P1；..)有关的信息，检查所述想要的回波信号(WE)的似真性，和/或评估——尤其是所述想要的回波信号(WE)的识别——动态地适应于所述当前过程(P1；..)。


2.根据权利要求1所述的方法，
其中，在所述评估中，识别所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)的干扰回波信号(DES)，并且
其中，所述干扰回波信号(DES)的识别适应于所述当前过程(P1，..)。


3.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，
其中，借助于具有至少一个自由可选择的参数(5，..)的评估算法，发生对所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)的评估，尤其是对所述想要的回波信号(WE)和/或所述干扰回波信号(DES)的识别，并且
其中，基于所述当前过程(P1，..)，建立所述至少一个自由可选择的参数(5，..)。


4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，
其中，在不同于测量操作的初始化操作中，优选地在启动所述填充水平测量装置(3)的背景下，所述填充物质(1)和/或所述容器(2)经历测量操作中出现的至少一个过程(P1；..)，
其中，所述填充水平测量装置(3)在所述初始化操作中发送在所述容器(2)中所述填充物质(1)的方向上的被发射的信号(S)，并基于在所述容器(2)中反射回的信号部分查明回波曲线(EK)，
其中，所述回波曲线被发射到所述过程设施的上级控制单元(4)，和/或包络所述回波曲线(EK)的包络曲线(HK)被创建并被发射到所述上级控制单元(4)，
其中，所述当前过程(P1；..)对所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)的影响由所述上级控制单元(4)登记，并且通过这些影响，确定用于适应所述评价，尤其是用于适应所述想要的回波信号(WE)和/或所述干扰回波信号(DES)的识别，的至少一种规范——优选地是所述至少一个自由可选择的参数(5，..)的选择，并将至少一种规范存储在所述上级控制单元(4)中，并且
其中，在测量操作中，然后在所述当前过程(P1；..)的所述评价的动态适应中，尤其是在所述想要的回波信号(WE)和/或所述干扰回波信号(DES)的识别的动态适应中，使用在所述初始化操作中存储的所述规范，优选地是所述至少一个自由可选择的参数(5，..)。


5.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，
其中，所述回波曲线(EK)和/或所述包络曲线(HK)经由通信网络(6)，尤其是经由自动化技术的现场总线和/或经由以太网，有线地和/或无线地发射到所述上级控制单元(4)。


6.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，
其中，仅在所述上级控制单元(4)询问时才将所述回...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·米勒，克劳斯·潘克拉茨，西蒙·格雷思，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE