[发明专利]在考虑线性关系的情况下进行追踪

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、一种用于通过物位测量仪器执行追踪方法的方法、一种处理器、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）来提供。

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。

电距离相应于电磁波在真空中在确定的时间中所经过的距离的一半。回声的电距离经由光速直接与信号至反射部位并且返回至物位测量仪器的运行时间相对应。电距离丝毫没有考虑可能导致电磁波更慢地传播的介质的影响。电距离的术语对于本领域技术人员是已知的。

对于精确地确定物位的位置和另外的反射体的位置而言重要的是，回声曲线（下面称作回声）中的最大值和/或最小值被明确地识别并且能够与确定的反射体相关联。

所述关联通常是难的，因为两个相邻的回声叠加进而不能够区分，或者因为回声的振幅与能够这样清楚识别回声的情况相比过小。

发明内容

本发明的目的是，改进物位的确定。

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，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上以及至少在第二反射体上反射。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。

此外，设有接收单元（所述接收单元能够与发射单元共有确定的构件组；在物位雷达的情况下，共同的构件组例如是发射/接收天线），所述接收单元用于检测反射的发射信号（也称作接收信号、接收脉冲或还有回声曲线）。所述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。

此外，运行时间物位测量仪器具有评估单元，用于执行追踪方法以对在不同时间检测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点接收回声曲线，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。

现在，追踪方法的目的是：将每个最大值或最小值与容器中的反射体关联或者分类为不可关联的回声。如果以正确的方式完成所述关联，那么从中获得物位的时间上的发展情况和箱中的不同的另外的反射体的电距离的或位置的时间上的发展情况。然后，能够在图表中记录位置或回声地点的时间上的发展情况。

现在，以容器中的恒定的排空速率或填充速率为出发点，可以近似地通过直线部段来绘制各个测量点（即从相继的回声曲线中计算的电距离或反射体的位置；填充物料表面的位置也属于此），如这例如在图2中示出。