[发明专利]雷达料位计系统和反射器装置

说明书

本发明涉及一种用于雷达料位计的验证测试的反射器装置并涉及一种包括这种反射器装置的雷达料位计系统。反射器装置包括：柔性伸长构件，用于附接至料箱中的固定结构；配重，能够附接至柔性伸长构件；以及反射器构件，用于对撞击在反射器板上的电磁信号进行反射。配重被配置成以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件。

技术领域

本发明涉及雷达料位计、反射器装置、安装基准反射器的方法以及测试雷达料位计的方法。

背景技术

雷达料位计广泛地用于测量容纳在料箱中的产品的填充料位。雷达料位测量总体上通过朝向容纳在料箱中的产品传播电磁发射信号并接收由发射信号在产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号来执行。

所发射的电磁信号可以朝向容纳在料箱中的产品辐射，或可以通过发射线路探针朝向产品引导并进入产品中。后者通常也被称作导波雷达（GWR）。

基于发射信号和表面反射信号，可以确定至产品的表面的距离。可以根据该距离推断填充料位。

雷达料位计通常被归类为脉冲系统或者调频连续波（FMCW）系统。在脉冲系统中，朝向产品的表面发射脉冲，并且基于脉冲至表面并返回至雷达料位计的飞行时间确定至表面的距离。在FMCW系统中，朝向表面发射具有时变频率的信号并且基于所发射的信号与同时接收的信号之间的频率（和/或相位）差来确定距离。还存在所谓的脉冲FMCW系统。

在一些情况下雷达料位计用于雷达料位计的故障可能会导致危险情形的应用。

例如，具有防溢功能的雷达料位计必须极为可靠。

为确保雷达料位计特别是具有防溢功能的雷达料位计的可靠性，由此减小诸如溢出的危险情形的风险，采取了各种措施。例如，雷达料位计和其他重要的设备可以设计成实现如国际标准IEC/EN61508定义的某个安全整体性水平（SIL）。根据该标准，与安全相关的系统可以满足对从SIL1至SIL4的不同的安全整体性水平的需要，其中SIL4代表最高的安全整体性水平并且SIL1代表最低的安全整体性水平。

系统的SIL等级根据需求与故障的概率相关，该概率又为故障率和验证测试之间的时间的函数。为了维持某个SIL等级，因而有必要以根据SIL等级规定的规则的间隔执行验证测试。例如，验证测试可能需要每年执行。

验证测试通常由SIL等级系统的制造商指定，并且适当地执行验证测试是系统用户的责任。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其他缺点，本发明的总体目的在于提供一种雷达料位计系统的改进的验证测试。

根据本发明的第一方面，因此提供了一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器，用于产生、发射以及接收电磁信号；信号传播装置，连接至收发器并且被设置成朝向料箱中的产品传播来自收发器的电磁发射信号，并将由电磁发射信号在产品表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至收发器；反射器装置，包括：柔性伸长构件，附接在料箱内的附接位置处；反射器构件，沿着柔性伸长构件设置并与附接位置间隔开；以及配重，以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件，其中，反射器构件被设置成将电磁发射信号朝向收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及处理电路，耦接至收发器并被配置成基于发射信号和反射器信号来确定验证测试料位。

料箱可以是能够容纳产品的任何容器或器皿，并且可以是金属的或者部分或全部非金属的、开放的、半开放的或封闭的。

收发器可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括分离的发射单元和接收单元的系统。

处理电路可以设置成分离的设备或单个的设备，并且可以通过硬件、软件或硬件与软件的组合来实现。

信号传播装置可以是能够传播电磁发射信号的任何装置。例如，信号传播装置可以包括天线或发射线路探针。