【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于在液位计量设施中测量到水性物质的表面的距离的雷达液位计系统以及涉及测量到水性物质的表面的距离的方法。
技术介绍
1、雷达液位计系统广泛用于确定到物质表面的距离的各种设施中。不同的物质带来不同的挑战。具有高相对介电常数的物质例如水性物质通常提供相对强的表面回波，使得相对容易识别表面回波。
2、然而，如果这样的水性物质溢出，使得雷达液位计系统的天线被浸没，则由雷达液位计系统形成的回波表示可能容易地被解释为指示空状况。如果雷达液位计系统暂时缺乏电力并且在天线被浸没时重新启动，则可能尤其如此。
3、这可能会具有不期望的后果。例如，考虑废水泵站，当废水泵站实际上已经淹没时，对空状况的错误确定可能导致泵被关闭。
4、将期望提供对水性物质的改进的雷达液位计量，特别是具有检测微波天线已经浸没在水性物质中的改进的能力。
技术实现思路
1、鉴于以上，本专利技术的总体目的是提供对水性物质的改进的雷达液位计量，特别是具有检测微波天线已经浸没在水性物质中的改进的能力。
2、根据本专利技术的方面，因此提供了一种用于在液位计量设施中测量到水性物质的表面的距离的雷达液位计系统，该雷达液位计系统包括：微波天线，其被配置成朝向水性物质的表面辐射电磁发射信号，并且接收由发射信号的反射产生的反射信号；收发器，其耦接至微波天线，该收发器被配置成：产生发射信号；将发射信号提供至微波天线；并且接收反射信号；以及处理电路系统，其被配置成：基于反射信号以及发射信号与
3、应当注意，在使用雷达液位计系统的任何液位计量设施中，雷达液位计系统的最大范围大于预配置的最大测量距离。雷达液位计系统的最大范围可以取决于雷达液位计系统的规格，例如信噪比、时序精度、实施哪种测量原理等。
4、当形成液位计量设施时，液位计量设施的预配置的最大测量距离或指示液位计量设施的预配置的最大测量距离的另一参数可以在安装/初始配置时作为配置参数提供至雷达液位计系统。配置参数可以存储在雷达液位计系统中包括的非易失性存储器中，并且在正常操作中，可以仅考虑特定液位引导设施的最大距离内的表面回波候选。这可以提供雷达液位计系统的改进的性能和降低的能量消耗。
5、本专利技术基于这样的认识：对指示比预配置的最大测量距离更长的距离的反射信号的飞行时间的评估提供了有价值的信息，以使得能够可靠地确定微波天线何时浸入水性物质中。
6、指示比距微波天线的预配置的最大测量距离更长的距离的这种飞行时间可以例如由反射信号在固定设施和/或罐的壁等处被反射多次而产生。当存在空状况时，可能发生多次反射，导致具有指示比最大测量距离更长的距离的飞行时间的相对弱的反射信号。然而，当微波天线浸没在水性物质中时，不会发生这种反射，因为发射信号只能通过水性物质传播很短的距离。
7、因此，特别地，对雷达液位计系统的最大范围内的回波表示的评估，包括对指示比预配置的最大测量距离更长的距离的反射信号的飞行时间的评估，有助于区分微波天线浸没在水性物质中的情况与空状况或一般的低液位状况。例如，空/低液位状况可以设置在所安装的泵有干运行风险的液位。这进而提供了对例如存在暂时溢流风险的水和废水设施的改进操作。
8、在根据本专利技术的雷达液位计系统的实施方式中，处理电路系统可以被配置成通过确定回波表示在距微波天线的最大测量距离内未能满足预定表面回波检测标准来确定在最大测量距离内不能识别水性物质的表面。有利地，表面回波检测标准可以包括在距微波天线的最大测量距离内检测到回波表示中的峰值，该峰值的幅度高于预定的第一回波检测阈值幅度。当在指示距微波天线的最大测量距离内的距离的反射信号的飞行时间范围内检测到回波表示中的幅度高于第一回波检测阈值幅度的峰值时，对于液位计量设施，可以基于该峰值的飞行时间来确定到水性物质表面的距离。当在指示距微波天线的最大测量距离内的距离的反射信号的飞行时间范围内没有检测到这样的峰值时，可以得出在液位计量设施的预配置的最大测量距离内不能识别水性物质的表面的结论。
9、此外，在根据本专利技术的雷达液位计系统的实施方式中，处理电路系统可以被配置成基于在雷达液位计系统的最大范围内未能检测到回波表示中的下述峰值来确定在雷达液位计系统的最大范围内的接收能量低于预定阈值能量，该峰值的幅度高于比第一回波检测阈值幅度低的预定的第二回波检测阈值幅度。
10、雷达液位计系统的处理电路系统可以被配置成：当已经得出在距微波天线的最大测量距离内不能识别水性物质的表面的结论时，在指示比距微波天线的最大测量距离更长的距离的回波表示的至少一部分内另外评估回波表示。对于回波表示的至少该部分，处理电路系统可以被配置成评估回波表示的幅度和/或对回波表示进行积分，以评估接收到的微波能量的总量，其中飞行时间指示比液位计量设施的预配置的最大测量距离更长的距离。可替选地或组合地，可以对雷达液位计系统的整个最大范围内的回波表示的幅度和/或累积能量执行评估，并且可以从这样的评估中得出关于微波天线是否浸没在水性物质中的结论。
11、在各种实施方式中，雷达液位计系统可以是所谓的fmcw(频率调制连续波)类型。在这些实施方式中，收发器可以被配置成：产生呈测量扫描形式的发射信号；并且形成指示作为时间的函数的反射信号与发射信号之间的频率差的中频信号；该雷达液位计系统可以包括采样器，该采样器耦接至收发器并且被配置成在测量扫描期间利用预定数目的样本对中频信号进行采样；以及处理电路系统可以耦接至采样器，并且被配置成基于样本形成回波表示。在这些实施方式中，雷达液位计系统的最大范围可以与带宽和预定样本数目相关，这本身是本领域技术人员或普通技术人员所熟知的。
12、此外，根据本专利技术的实施方式的雷达液位计系统可以包括在液位计量设施中，该液位计量设施还包括具有罐底部和罐壁的罐，其中，该雷达液位计系统被布置成使得雷达液位计系统的微波天线与罐底部垂直间隔开。
13、根据本专利技术的第二方面，提供了一种使用雷达液位计系统测量到水性物质的表面的距离的方法，包括：由雷达液位计系统的收发器产生电磁发射信号；将发射信号提供至雷达液位计系统的微波天线；由微波天线基本上垂直地朝向水性物质的表面辐射发射信号；由收发器经由微波天线接收由发射信号的反射产生的反射信号；由雷达液位计系统的耦接至收发器的处理电路系统，基于反射信号以及发射信号与反射信号之间的时序关系，形成指示作为距离函数的接收能量的回波表示；由处理电路系统基于回波表示确定在距微波天线的预配置的最大测量距离内不能识别水性物质的表面；由处理电路系统基于回波表示来确定比预配置的最大测量距离更长的距离的接收能量低于预定阈值能量；以及由处理电路系统确定微波天线浸没在水性物质中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种雷达液位计系统，所述雷达液位计系统用于在液位计量设施中测量到水性物质的表面的距离，所述雷达液位计系统包括：
2.根据权利要求1所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成提供所述微波天线被浸没的指示。
3.根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成接收指示所述液位计量设施的最大测量距离的配置参数。
4.根据权利要求3所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成将所述配置参数存储在所述雷达液位计系统中包括的非易失性存储器中。
5.根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成：通过确定所述回波表示在所述最大测量距离内未满足预定的表面回波检测标准，来确定在所述最大测量距离内不能识别所述水性物质的表面。
6.根据权利要求5所述的雷达液位计系统，所述表面回波检测标准包括在所述最大测量距离内检测到所述回波表示中的峰值，该峰值的幅度高于预定的第一回波检测阈值幅度。
7.根据权利要求6所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成：基于在所述雷达液位计系统的最大范围内未能
8.根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，
9.一种液位计量设施，包括根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，所述雷达液位计系统被布置成使得所述雷达液位计系统的微波天线与水性物质的表面垂直间隔开。
10.一种使用雷达液位计系统测量到水性物质的表面的距离的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求10或11所述的方法，所述方法包括：由所述处理电路系统基于所述回波表示来确定所述雷达液位计系统的最大范围内的接收能量低于预定阈值能量。
13.根据权利要求10或11所述的方法，包括：
14.根据权利要求10或11所述的方法，其中，确定在距所述微波天线的最大测量距离内不能识别所述水性物质的表面包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定比距所述微波天线的最大测量更长的距离的接收能量低于预定阈值能量包括：
...【技术特征摘要】
1.一种雷达液位计系统，所述雷达液位计系统用于在液位计量设施中测量到水性物质的表面的距离，所述雷达液位计系统包括：
2.根据权利要求1所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成提供所述微波天线被浸没的指示。
3.根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成接收指示所述液位计量设施的最大测量距离的配置参数。
4.根据权利要求3所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成将所述配置参数存储在所述雷达液位计系统中包括的非易失性存储器中。
5.根据权利要求1或2所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成：通过确定所述回波表示在所述最大测量距离内未满足预定的表面回波检测标准，来确定在所述最大测量距离内不能识别所述水性物质的表面。
6.根据权利要求5所述的雷达液位计系统，所述表面回波检测标准包括在所述最大测量距离内检测到所述回波表示中的峰值，该峰值的幅度高于预定的第一回波检测阈值幅度。
7.根据权利要求6所述的雷达液位计系统，所述处理电路系统被配置成：基于在所述雷达液位计系统的最大范围内未能检测到所述回波表示...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕尔·亚伯拉罕松，哈坎·德林，拉尔斯奥弗·拉松，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。