[发明专利]检测基于FMCW的液位测量装置的潜在故障状态的方法

权利要求书

1.一种用于检测基于FMCW的液位测量设备(1)的故障状态的方法，所述基于FMCW的液位测量设备(1)用于测量位于容器(2)中的填充物(3)的液位(L)，其中，所述方法包括以下方法步骤：

-发射雷达信号(S_HF)，

-接收响应信号(E_HF)，

-至少基于所述响应信号(E_HF)创建测量信号(s_IF)，

-借助于所述测量信号(s_IF)与参考信号(s_ref)的相关来确定相关系数(K)，以及

-当所述相关系数(K)低于预定最小值(K_min)时，检测所述故障状态，

其中，所述相关系数(K)是借助于互相关来计算的，其中，所述相关系数(K)是根据以下公式来计算的：

其中，A_ZF,i和A_ref,i是所述测量信号(s_IF)和所述参考信号(s_ref)的对应相等的相位和归一化的幅度值，并且是所述测量信号(s_IF)和所述参考信号(s_ref)相对于彼此的相移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号基于理论上得出的理想回波曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号(s_ref)基于参考测量，所述参考测量在存在先前已知的参考测量条件的情况下由所述液位测量设备(1)执行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述参考测量条件是低于最小液位(L_min)。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，基于所述相关系数(K)及所述相关系数(K)在进行中的液位测量期间的变化，来创建所述相关系数(K)的时间相关函数(K(t))，并且

其中，对于所述相关系数(K)尚未低于所述预定最小值(K_min)的情况，基于所述相关系数(K)的时间相关函数(K(t))计算直到低于所述最小值(K_min)为止的剩余工作时间(t_r)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述相关系数(K)的时间相关函数(K(t))借助于回归来确定。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，为了执行回归和/或为了确定合适的回归类型，应用最小二乘法。

8.一种执行根据权利要求1至7中的一项所述的方法的液位测量设备，包括：

-信号产生电路(11)，所述信号产生电路(11)用于产生基于雷达的信号(S_HF)，

-发射天线(14)，所述发射天线(14)用于发射所述雷达信号(S_HF)，

-接收天线(15)，所述接收天线(15)用于接收响应信号(E_HF)，

-混合器(16)，所述混合器(16)用于借助于将所述雷达信号(S_HF)与所述响应信号(E_HF)进行混合来产生所述测量信号(s_IF)，以及

-评估单元(17、18、19)，所述评估单元(17、18、19)用于

ο基于所述测量信号(s_IF)确定液位(L)，

ο基于所述测量信号(s_IF)和所述参考信号(s_ref)确定所述相关系数(K)，以及

ο当所述相关系数(K)低于预定最小值(K_min)时，检测故障状态。

9.根据权利要求8所述的液位测量设备，其中，所述评估单元(17、18、19)被设计为：为了确定液位(L)，对所述测量信号(s_IF)执行傅里叶变换。

10.根据权利要求9所述的液位测量设备，其中，所述评估单元(17、18、19)被设计为：为了确定液位(L)，对所述测量信号(s_IF)执行快速傅里叶变换。