[发明专利]轨迹之间的线性关系

说明书

技术领域

本发明涉及物位测量的技术领域。尤其地，本发明涉及一种运行时间物位测量仪器、一种用于执行追踪方法的运行时间物位测量方法以用于对在不同时间检测到的回声曲线的分别产生于相同的反射体的回声进行分组、一种用于执行追踪方法的处理器、一种计算机可读介质和一种程序元件。

背景技术

运行时间物位测量仪器根据FMCW或脉冲运行时间方法来工作。所述测量仪器在朝向填充物料表面的方向上发出电磁波或声波。所述波然后完全地或部分地由不同的反射体来反射。所述反射体尤其能够为填充介质（例如水、油、另外的流体或流体混合物或散装物料）的表面、存储有填充介质的容器的底部、污染物、不同的填充物料之间的分离层（例如水和油之间的分离层）或者容器中的固定的干扰部位，如凸起或其他的容器固定装置。

如此反射的发射信号（下面也称作接收信号或回声曲线）现在接下来由物位测量仪器接收并且记录。

物位测量仪器典型地以脉冲运行的方式工作，因此分别在不同的时间以脉冲形式发出发射信号，并且然后如已经描述的那样由物位测量仪器的传感装置检测发射信号（接收信号）的所得出的、反射的脉冲。然后，仪器的评估单元从中推导出填充介质表面的方位或位置。因此，换言之，从所述所接收的脉冲来确定物位。

另外的物位测量仪器根据FMCW（调频连续波）原理工作。在此，在朝向容器的方向上连续地放射频率经过调制的波，并且对反射的信号分量在仪器中连同瞬时放射的信号一起进行处理。所述处理的结果是下述频谱，所述频谱能够根据已知的方法转化为回声曲线。

如此获得的并且必要时已经经过处理和评估的数据能够提供给外部仪器。所述提供能够以模拟的形式（4……20mA接口）或者也能够以数字的形式（现场总线）来进行。

也能够无线地进行数据传递。

所接收的为在一个或多个反射体上反射的（在特定的时间ti发出的）发射脉冲的回声曲线典型地具有一个或多个最大值和/或最小值，所述最大值和/或最小值距接收单元的电距离能够从相应的最大值或最小值的方位中确定。

所述电距离与脉冲的相应的信号分量的运行时间相对应。在考虑信号的传播速度的情况下，从中能够确定物理的、即实际的距离。换言之，当将接收信号绘制在坐标系中时（参见图7），电距离为所述接收信号的横坐标值。在此，完全不考虑物理的环境影响，所述环境影响会引起电磁波的改变的传播速度。因此，能够将电距离看作为模型的理想条件。与此相关的是物理距离。将其理解成下述距离值，所述距离值能够直接在传感器上物理地（例如借助米尺）确定。电距离的坐标系能够通过位移（补偿偏移）和扩展（Streckung）（补偿运行时间）而转变成关于物理距离的坐标系。术语说明在EP 11 167 924.7中再次更清楚地详述。

由于容器中不利的关系能够出现下述情况，回声曲线的特定的回声不能够与轨迹明确地关联或者不能够识别回声曲线中的所述回声，例如因为所述回声淹没在噪声中。

也能够出现下述情况，容器中的物理关系改变，例如因为填充介质的组分改变。

这种结果能够导致不准确的测量或者甚至不可能确定在特定的时间点的物位。

发明内容

本发明的目的是改进对物位的确定。

根据本发明的第一方面，提出一种运行时间物位测量仪器，所述运行时间物位测量仪器具有发射单元、接收单元和评估单元。发射单元用于发出发射信号，所述发射信号在填充介质的填充物料表面（所述填充介质例如位于容器中）上以及至少一个第二反射体上反射。因此，运行时间物位测量仪器在朝向填充物料表面的方向上发出发射信号。

接收单元用于检测所反射的发射信号（也称作接收信号、接收脉冲或回声曲线）。接收单元能够是独立的单元。所述接收单元也能够与发射单元共有特定的构件组。在物位雷达的情况下，共同的构件组例如是发射/接收天线。

所反射的发射信号为在多个反射体的情况下具有多个回声的回声曲线。当然，在回声曲线中不能够始终清楚地识别这些回声，因为其振幅在一些情况下过小或者因为其部分地彼此叠加。

评估单元用于执行追踪方法，以用于对在不同时间检测到的回声曲线的分别产生于相同的反射体的回声进行分组。

追踪方法下面再次在参考附图的情况下阐明。最终，运行时间物位测量仪器在不同的时间接收回声曲线，使得得到回声曲线的时间上的序列，所述回声曲线反应在容器中的关系的时间上的发展情况。现在，评估单元能够分析每个单独的回声曲线并且确定最大值或最小值的方位。