[发明专利]使用低功率雷达层级发射机测量过程产品介电常数

权利要求书

1．一种用于测量具有第一和第二产品界面的过程产品介电常数的低功率雷达层级发射机，所述发射机包括：

可伸入所述过程产品的终端；

连接到所述终端的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生沿终端进入产品的微波发射脉冲，在第一个产品界面反射发射脉冲的第一部分，在第二个产品界面反射发射脉冲的第二部分；

连接到所述终端的脉冲接收机，所述脉冲接收机接收对应于第一产品界面反射的发射脉冲第一部分的第一反射波脉冲，并接收对应于第二产品界面反射的发射脉冲第二部分的第二反射波脉冲；

连接到所述脉冲接收机的阈值控制器，所述阈值控制器检测第一反射波脉冲是否至少满足第一个阈值，并根据第一反射波脉冲的检测提供接收脉冲输出信息；以及，

连接到阈值控制器的介电常数计算器。

2．按权利要求1所述的发射机，其特征在于所述介电常数计算器计算作为相对发射脉冲幅度的第一反射波脉冲幅度的函数的产品介电常数。

3．按权利要求1所述的发射机，其特征在于所述阈值控制器还检测第二反射波脉冲是否至少满足第二个阈值，并根据第一和第二反射波脉冲的检测提供接收脉冲输出信息。

4．按权利要求3所述的发射机，其特征在于第二个产品界面放置在沿终端长度的已知距离，接收脉冲输出信息表明通过产品的已知距离的发射脉冲的传输时间。

5．按权利要求1所述的发射机，其特征在于还包括连接到所述脉冲接收机的模／数转换器，该转换器把第一和第二反射波脉冲数字化，其中，阈值控制器和介电常数计算器包含在连接到模／数转换器的微处理器，该微处理器检测数字化的第一和第二反射波脉冲，并确定产品的介电常数。

6．按权利要求1所述的发射机，其特征在于所述阈值控制器包括：

具有第一和第二输入的比较器，第一输入连接到脉冲接收机，接收第一和第二反射波脉冲；

微处理器产生表示所要求阈值的数字输出；以及

连接到所述微处理器的数／模转换器，并接收数字输出，数／模转换器把数字输出转换为模拟阈值电压，并把模拟阈值电压提供给第二个比较器输入。

7．按权利要求1所述的发射机，其特征在于所述终端是双导线天线。

8．按权利要求1所述的发射机，其特征在于所述发射机连接到双线过程控制环路，该发射机还包括连接到双线过程控制环路的输出电路，用于在环路上发射有关产品的信息。

9．按权利要求8所述的发射机，其特征在于所述发射机还包括连接到双线过程控制环路的电源电路，用于从环路接收功率，并向发射机提供独立的功率源。

10．按权利要求9所述的发射机，其特征在于过程控制环路是4-20mA过程控制环路，它按照过程工业标准通信协议运行。

11．一种测量过程产品介电常数的低功率雷达层级发射机，所述发射机包括：

低功率时域反射计雷达(LPTDRR)电路；

用于控制LPTDRR电路的装置，该装置计算与产品的介电常数成比例的参数；以及

计算作为计算参数的函数的产品介电常数的装置。

12．按权利要求11所述的发射机，其特征在于计算的参数是接收脉冲的幅度。

13．按权利要求11所述的发射机，其特征在于计算的参数是通过产品的已知距离的微波传输时间。

14．一种使用低功率雷达层级发射机测量过程产品介电常数的方法，方法包括：

在发射机中控制低功率时域反射计雷达(LPTDRR)电路，以引导微波能量进入过程产品；

控制LPTDRR电路，从过程产品接收反射的微波能量；

控制LPTDRR电路，根据接收的微波能量计算与产品的介电常数成比例的参数；以及

计算作为计算参数的函数的产品介电常数。

15．按权利要求14所述的方法，其特征在于参数是在产品的界面上反射的微波能量的幅度。

16．按权利要求14所述的方法，其特征在于所述参数是在界面上反射的微波能量幅度和导引入过程产品的微波能量幅度之间的比。