[发明专利]TDR填充水平测量仪器和用于运行其的方法

说明书

描述和示出了一种用于测量在容器中的介质的填充水平的TDR填充水平测量仪器，其包括至少一个发送单元、至少一个接收单元、至少一个评价单元和至少一个波导体，其中，波导体具有用于引导测量信号和反射信号的至少一个导体，其中，波导体具有至少两个波导体区段，其中，每个波导体区段具有至少一个功能性的波导体横截面，其中，功能性的波导体横截面相应于至少一个导体的横截面，其中，存在有至少一个参考反射器，其中，参考反射器如此设计及布置，使得在运行中测量信号的至少一部分在至少一个参考反射器处至少一次反射。说明一种TDR填充水平测量仪器这一任务通过如下方式来解决，即至少一个参考反射器通过在两个波导体区段之间的过渡形成。

技术领域

本发明涉及一种用于测量在容器中的介质的填充水平(Füllstand，有时也称为液位或料位)的TDR(时域反射，Time Domain Reflectometry)填充水平测量仪器，其包括用于发出脉冲形的电磁测量信号的至少一个发送单元、用于接收至少一个反射信号的至少一个接收单元、用于评价至少一个反射信号的至少一个评价单元和至少一个波导体(Wellenleiter)，其中，波导体具有用于引导测量信号和反射信号的至少一个导体，其中，波导体具有至少两个波导体区段，其中，每个波导体区段具有至少一个功能性的波导体横截面，其中，功能性的波导体横截面相应于至少一个导体的横截面，其中，存在有至少一个参考反射器(Referenzreflektor，有时也称为基准反射器)，并且其中，参考反射器如此设计及布置，使得在运行中测量信号的至少一部分在至少一个参考反射器处至少一次反射。

此外，本发明涉及一种用于运行用于测量在容器中的介质的填充水平的TDR填充水平测量仪器的方法，其中，TDR填充水平测量仪器具有用于发出电磁测量信号的至少一个发送单元、用于接收至少一个反射的反射信号的至少一个接收单元、用于评价至少一个反射信号的至少一个评价单元和至少一个波导体，其中，波导体具有用于引导测量信号和反射信号的至少一个导体，其中，波导体具有至少两个波导体区段，其中，每个波导体区段具有至少一个功能性的波导体横截面，其中，功能性的波导体横截面相应于至少一个导体的横截面，其中，存在有至少一个参考反射器，并且其中，参考反射器如此设计及布置，使得在运行中测量信号的至少一部分在至少一个参考反射器处至少一次反射。

背景技术

由现有技术已知的TDR填充水平测量仪器为了测量在容器中的介质、优选地液体的填充水平而使用时域反射(Zeitbereichsreflektometrie)的原理，其中，发送单元与待测量的介质的表面的间距基于由发送单元发出的且由表面反射的测量信号的行进时间(Laufzeit，有时也称为运转时间)来确定。然后，由所测量的间距在了解容器的深度的情况下确定在容器中的介质的填充水平。对于填充水平的正确的确定而言重要的是了解沿介质的方向发送的测量信号的传播速度。

测量信号的传播速度尤其取决于测量信号所运动通过的介质的电容率ε。

在一类TDR填充水平测量中存在有波导体，所述波导体从发送单元处沿介质的方向引导测量信号，并且所述波导体此外将在介质的表面处反射的反射信号引导至接收单元。取决于应用、尤其取决于测量周围环境的参数、以及取决于待测量的介质可以进行的是，在介质上方的测量信号通过带有不同电容率的区域。当在容器中的介质上方存在有温度梯度时，那么这例如是这种情况。

为了确定在介质上方的电容率分布，由印刷文献US 7,525,476 B1的现有技术已知，在确定的间距下在波导体处布置呈柱状的或另外设计的主体的形式的参考反射器。由于阻抗的变化，沿着波导体传播的测量信号同样在参考反射器处被反射。基于对在发送单元或接收单元与相应的参考反射器之间所经过的路段以及在参考反射器处反射的测量信号的行进时间的了解，可以确定包围在参考反射器上方的波导体的介质的电容率ε。该信息可被用于修正测量信号沿着波导体的传播速度并由此用于修正介质的填充水平确定。

此外，由印刷文献DE 20 2005 020 158 U1已知，参考反射器构造为呈波导体中的开口、槽口(Einkerbung)、突起部(Erhebung)或遮挡部(Blende)的形式的局部的干扰部位。