[发明专利]雷达料位计系统以及确定储罐中的界面料位的方法

说明书

本公开涉及雷达料位计系统以及确定储罐中的界面料位的方法。该雷达料位计系统包括：收发器；储罐馈通；功率分配器，其将传输信号分成第一传输信号和第二传输信号；第一探针构件，其被配置成导引第一传输信号并且返回第一反射信号，第一探针构件提供相对大的第一平均衰减；第二探针构件，其被配置成导引第二传输信号并且返回第二反射信号，第二探针构件提供相对小的第二平均衰减；测量信号形成电路，其用于形成测量信号，测量信号包括指示第一传输信号的反射的第一组回波指示以及指示第二传输信号的反射的第二组回波指示；以及料位确定电路，其用于基于第一组回波指示确定第一料位并且基于第二组回波指示确定较深的第二料位。

技术领域

本发明涉及导波雷达料位计系统以及确定储罐中的填充料位的方法。

背景技术

雷达料位计系统广泛用于测量储罐中的填充料位。通常，借助于非接触式测量或者借助于接触式测量(常常被称为导波雷达(GWR))来执行雷达料位计量，其中，通过非接触式测量向储罐中包含的产品辐射电磁信号，通过接触式测量由传输线探针向产品导引电磁信号并且将电磁信号导引到产品中。传输线探针通常被从储罐的顶部到储罐的底部竖直地布置。电磁信号随后在产品的表面处被反射，并且反射信号被雷达料位计系统中包括的接收器或收发器接收。基于发送的信号和反射的信号，可以确定距产品的表面的距离。

更具体地，通常基于电磁信号的发送与电磁信号在储罐中的气氛与储罐中包含的产品之间的界面处的反射的接收之间的时间来确定距产品的表面的距离。为了确定产品的实际填充料位，基于上述时间(所谓飞行时间)和电磁信号沿探针的传播速度来确定从参考位置到表面的距离。

在一些情况下，储罐可能包含分层物质成分，该分层物质成分具有在不同料位处的物质之间的若干界面。在这样的情况下，可能有必要确定这样的界面之间的距离以能够推断储罐中的某一物质的量。

根据沿着传输线探针通过储罐中的物质的电磁传输信号的依赖于物质的并且常常较大的衰减，根据测量情况，实际上有可能借助于传统导波雷达料位计系统来确定储罐中的全部物质界面的料位。

为了提供改进的对物质界面料位的确定，US 2007/0090992提出使用一种与传输线探针周围的物质的信号耦合减小的传输线探针。根据US2007/0090992，这是借助于所谓的部分外部介电(PED)传输线探针来实现的。

虽然根据US 2007/0090992的PED传输线探针显著地提高了测量界面料位的能力，但是仍存在即使是通过根据US 2007/0090992的传输线探针提供的性能也可能不足的测量情况。

一个这样的测量情况可以是在期望检测位于具有相对高的介电常数的物质例如水之下的具有相对低的介电常数的另一物质例如沙子时。

为了处理这样的情况，WO 2016/025979提出从储罐的顶部向底部以及从储罐的底部向顶部同时进行测量。为此目的，WO 2016/025979公开了一种感测元件，该感测元件可以包括延伸的不锈钢杆和外护罩，并且该感测元件伸入到储罐中并且具有在储罐的底部与钢杆连接的第一同轴电缆以及在储罐的顶部与钢杆连接的第二同轴电缆。

虽然在某些测量状况下潜在地提供了改进的测量性能，但是根据WO2016/025979的方案似乎需要能够允许若干同轴电缆通过的在储罐的内部与外部之间的馈通(feed-through)。这样的馈通实际上似乎是难以实现的，特别是当要遵守相关安全规则时。

发明内容

鉴于以上所述，期望提供改进的用于物质界面测量的雷达料位计系统，特别是用于物质界面测量的提供简化的和更紧凑的安装的导波雷达料位计系统。