專(zhuān)利名稱(chēng)：填充水平傳感器的回聲形狀評(píng)估的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及填充水平測(cè)量。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量容器 中的填充材料的填充水平的填充水平測(cè)量設(shè)備、 一種用于確定容器中的填 充材料的填充水平的方法、 一種程序單元和一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
為了連續(xù)確定例如包含液體或者體材料(bulk material)的容器中的 填充水平，常常使用如下傳感器，這些傳感器根據(jù)傳送時(shí)間方法來(lái)測(cè)量電 磁波或者聲波從傳感器到填充材料表面以及返回的傳送時(shí)間。如果已知傳 感器相對(duì)于容器底部而言的安裝位置，則可以才艮據(jù)傳感器與填充材料表面 之間的距離來(lái)直接地計(jì)算所求填充高度，該距離借助波傳播速度根據(jù)信號(hào) 傳送時(shí)間來(lái)確定。通常借助機(jī)電聲音變換器主要在lOKHz到lOOKHz的區(qū)域中由所謂 的超聲填充水平傳感器以短脈沖的形式生成和發(fā)射聲波。反射的聲音脈沖 由相同的聲音變換器評(píng)估或者由設(shè)計(jì)成僅用于接收的第二聲音變換器接 收，并且所述聲音脈沖參照發(fā)送時(shí)間點(diǎn)的傳送時(shí)間來(lái)評(píng)估所述聲音脈沖。可以在約0.5GHz與lOOGHz之間這一頻率范圍中的電磁波通常借助 天線(xiàn)由傳感器發(fā)射并且返回接收。這種傳感器通常被稱(chēng)作雷達(dá)填充水平傳 感器。除此之外，已知沿著波導(dǎo)將波從傳感器引導(dǎo)到填充材料并返回的設(shè) 備。波從填充材料表面的反射是基于波在這一位置的傳播阻抗的改變。這 些設(shè)備也稱(chēng)為雷達(dá)填充水平傳感器或者更常見(jiàn)地稱(chēng)為T(mén)DR(時(shí)域反射計(jì)) 傳感器。然而，常常難以明確地將填充材料^Jt與所有其它回聲區(qū)分開(kāi)。另外，填充材料的回聲形狀與對(duì)來(lái)自平坦均勻表面的反射進(jìn)行成4象常 常并不相同。il^根據(jù)發(fā)現(xiàn)的填充材料表面回聲來(lái)表述傳感器與填充材料 之間的明確距離并且據(jù)此表述容器中包含的產(chǎn)物數(shù)量的離散值時(shí)造成問(wèn) 題。這不那么適用于液體容器中的傳送時(shí)間測(cè)量，而在體材料應(yīng)用中幾乎 總是產(chǎn)生問(wèn)題。然而從用戶(hù)的觀點(diǎn)來(lái)看，常常對(duì)真實(shí)填充體積的指示感興趣。在某些 情況下，對(duì)體材料的形貌的了解對(duì)于用戶(hù)而言也是有用的。希望實(shí)現(xiàn)雷達(dá)讀數(shù)的空間分辨率并且將這一分辨率提高至可以生成 反射體(體材料表面或者填充材料表面)的三維圖像的程度。根據(jù)DE 10 2005 011 686 Al已知一種基于雷達(dá)原理的用于測(cè)量容器 中提供的介質(zhì)的填充水平的方法，其中向多個(gè)不同區(qū)域發(fā)射測(cè)量信號(hào)并且 在多個(gè)接收位置接收測(cè)量信號(hào)的^^射成分。以這一方式關(guān)于數(shù)個(gè)空間方向 上的限定分辨率單元來(lái)確定向填充材料的反射空間。因此所有分辨率單元 一起提供介質(zhì)表面的三維形貌的圖像。根據(jù)DE 10 2005 011 778 Al已知一種基于雷達(dá)原理的用于測(cè)量容器 中提供的介質(zhì)的填充水平的方法，其中以相位敏感方式評(píng)估測(cè)量信號(hào)的反 射成分，其中雷達(dá)測(cè)量信號(hào)由各個(gè)天線(xiàn)生成以便確定各種空間方向。根據(jù)WO 2006/0卯394已知利用包括數(shù)個(gè)聲音發(fā)送器或者聲音接收器 的陣列以生成填充材料表面的三維圖像。用于確定填充材料表面的三維圖像,的此類(lèi)方法常常需要與機(jī)械器件 和/或電子器件有關(guān)的相對(duì)大的費(fèi)用以4獲得各種分辨率單元中的距離信 息。天線(xiàn)的機(jī)械移動(dòng)需要祠服電機(jī)、能量和維護(hù)。組天線(xiàn)的替代物需要與 用于各種接收信號(hào)的相位敏感評(píng)估的信號(hào)處理有關(guān)的大量費(fèi)用和時(shí)間。發(fā)明內(nèi)容提供用于傳送時(shí)間填充水平傳感器的對(duì)填充材料表面的形貌的簡(jiǎn)化 確定可能是希望的。表述了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征所述的一種用于測(cè)量容器中的填充 材料的填充水平的填充水平測(cè)量設(shè)備； 一種用于確定容器中的填充材料的 填充水平的方法； 一種程序單元；以及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在從屬權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的示例實(shí)施例。所述示例實(shí)施例同樣涉及填充水平測(cè)量設(shè)備、方法、程序單元和計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例，表述了 一種用于測(cè)量容器中的填充材料的填充水平的填充水平測(cè)量設(shè)備，該填充水平測(cè)量設(shè)備包括接收器， 接收由填充材料表面反射的信號(hào)；以及計(jì)算單元，基于接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。換而言之，根據(jù)來(lái)自體材料的反射的形狀，可以導(dǎo)出涉及填充材料表 面形狀的某些表述。出于這一目的，利用如下傳送時(shí)間傳感器生成的各個(gè) 回聲曲線(xiàn)是適當(dāng)?shù)模@些傳感器包括簡(jiǎn)單組合的發(fā)送和接收天線(xiàn)。另夕卜， 包括各種分辨率單元中的更多精細(xì)讀數(shù)的多個(gè)回聲曲線(xiàn)對(duì)于這一點(diǎn)而言 也是適合的。具體而言，可以根據(jù)各個(gè)回聲信號(hào)曲線(xiàn)的形狀來(lái)導(dǎo)出形貌信息。就涉及的反射體距離而言測(cè)量各個(gè)分辨率單元并非問(wèn)題但是問(wèn)題在 于評(píng)估一個(gè)或者多個(gè)分辨率單元中的回聲形狀(就涉及到它們的形狀而 言)并且據(jù)此提取關(guān)于反射體表面的信息。然后根據(jù)提取的此信息，可以 關(guān)于這時(shí)是存在裝載圓錐、卸載漏斗還是近似平坦的填充材料表面進(jìn)行表 述。另夕卜，可以根據(jù)回聲形狀來(lái)近似地確定填充材料中的裝載圓錐的高度 或者卸載漏斗的深度。利用已知的容器幾何形狀，對(duì)回聲形狀的評(píng)估也佳L 得可以關(guān)于填充體積進(jìn)行表述并且在填充材料密度已知的情況下也可以 關(guān)于容器的內(nèi)含物的質(zhì)量進(jìn)行表述。在液體填充材料的情況下，借助回聲形狀，也可以確定容器在這時(shí)的傾角。il^"于移動(dòng)容器或者在輸送倉(cāng)中的應(yīng)用而言是令人關(guān)注的。以這一 方式，即使容器傾斜仍然可以計(jì)算精確的填充水平，因?yàn)樵谔畛渌接?jì)算 中考慮傾角和容器幾何形狀。另外，借助對(duì)回聲形狀的評(píng)估/分析，可以 識(shí)別本來(lái)M傳測(cè)量結(jié)果的不正確讀數(shù)。這樣的不正確讀數(shù)可能例如在輸 送倉(cāng)傾斜卯°時(shí)出現(xiàn)。才艮據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，將填充水平測(cè)量設(shè)^l^殳計(jì)為傳送時(shí)間 填充水平傳感器。例如，它是超聲填充水平傳感器或者例如應(yīng)用脈沖雷達(dá) 方法的填充水平雷達(dá)。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，計(jì)算單元^Ci殳計(jì)成基于接收信號(hào)的回 聲曲線(xiàn)的形狀來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。才艮據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，填充水平測(cè)量i殳4^是基于樂(lè)^沖雷達(dá)方 法來(lái)進(jìn)行填充水平測(cè)量的填充水平雷達(dá)，其中計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成基于接收 信號(hào)的包絡(luò)來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，填充水平測(cè)量設(shè)4"是基于FMCW原 理來(lái)進(jìn)行填充水平測(cè)量的填充水平雷達(dá)，其中計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成基于接收 信號(hào)的幅度分布來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成基于各個(gè)回聲曲線(xiàn) 的填充材料反射中的回聲帶的長(zhǎng)度來(lái)確定容器內(nèi)的填充材料的裝載圓錐的高度或者卸載漏斗的深度。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成在利用關(guān)于測(cè)量設(shè) 備的附加信息之時(shí)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。此附加信息可以例如包括關(guān)于容器、填充材料和傳感器安裝位置的細(xì)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，提供用于存儲(chǔ)附加信息的存儲(chǔ)器單 元，其中此附加信息的至少一些由用戶(hù)人工輸入。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成基于在不同時(shí)間點(diǎn) 接收、但是在其它方面對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)確定裝載圓錐的高度或者卸 載漏斗的深度。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，計(jì)算單元被設(shè)計(jì)成基于填充材料表面 的數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息，這些回聲曲線(xiàn) 在不同,時(shí)間點(diǎn)接收、但是在其它方面對(duì)應(yīng)，其中刊用不同傳感器M來(lái)生 成在每、情況下與回聲曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的傳輸信號(hào)。'例如，不同傳感器參數(shù)^J^射的傳輸信號(hào)的頻率和/或發(fā)射的傳輸信 號(hào)的極化?；芈曅螤钤诟鞣N頻率的改變使得可以進(jìn)行關(guān)于填充材料表面的形貌 的改進(jìn)的表述。才艮據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，利用不同天線(xiàn)來(lái)生成與回聲曲線(xiàn)對(duì)應(yīng) 的傳輸信號(hào)。以這一方式可以進(jìn)一步增加用于呈現(xiàn)填充材料表面形貌的分 辨率。才艮據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，表述一種用于確定容器中的填充材料 的填充水平的方法，在該方法中接收由填充材料表面反射的接收信號(hào)并且隨后基于接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。根據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，表述一種用于確定容器中的填充材料 的填充水平的程序單元，其中當(dāng)該程序單元在處理器上執(zhí)行時(shí)指示處理器 執(zhí)行上述的處理步驟。才艮據(jù)本發(fā)明的又一示例實(shí)施例，表述一種用于確定容器中的填充材料 的填充水平的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，程序單元存儲(chǔ)于該介質(zhì)上，當(dāng)該程序單元 在處理器上執(zhí)行時(shí)指示處理器執(zhí)行上述的處理步驟。下文參照附圖描述本發(fā)明的示例實(shí)施例。


圖1示出了利用根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的填充水平傳感器的測(cè)量環(huán) 境的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的傳送時(shí)間填充水平傳感器的主 要設(shè)計(jì)'圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的傳送時(shí)間填充水平傳感器的回 聲曲線(xiàn)。圖4a、 4b和4c示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的脈沖雷達(dá)傳感器的各 種回聲曲線(xiàn)。圖5a、 5b和5c示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的在各種時(shí)間點(diǎn)的回聲 曲線(xiàn)。圖6a、 6b和6c示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的測(cè)量布置以及在具有 不同聚焦天線(xiàn)的各種分辨率單元中的兩個(gè)回聲曲線(xiàn)。圖7a、 7b、 7c和7d示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的測(cè)量布置、容器 內(nèi)的照射分區(qū)以及兩個(gè)接收信號(hào)。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
附圖中的圖示是示意性的并且未按比例繪制。在附圖的以下描述中將 相同標(biāo)號(hào)用于相同或者相似元件。圖1示出了具有才艮據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的填充水平傳感器的測(cè)量環(huán) 境的示意圖。體材料4艮少形成平面、平坦、光滑表面而代之以主要是或多或少不平 坦的表面。容器的填充可能造成裝載圓錐。容器的排空常常在體材料中造 成體材料中的卸載漏斗。因此，傳送時(shí)間傳感器的所得回聲不具有從設(shè)置成垂直于波傳播方向的平坦表面的反射而知的標(biāo)準(zhǔn)回聲形狀。取而代之， 體產(chǎn)物表面的回聲是大量不同反射的結(jié)果，且明顯地更長(zhǎng)并且形狀不統(tǒng) 一，這正是在本文中使用術(shù)語(yǔ)回聲帶的原因。如果根據(jù)這樣的回聲帶導(dǎo)出容器中的限定填充水平，則存在關(guān)于哪個(gè) "高度線(xiàn)"最好地代表體材料表面的"山形外貌"的問(wèn)題。例如，填充材料傳 感器可以按照回聲帶的開(kāi)始來(lái)定向自身，這可能造成將裝載圓錐的峰指示 為填充水平。雷達(dá)傳感器可以應(yīng)用各種功能原理，其中可以在填充水平測(cè)量中具體使用如下兩種功能原理即脈沖雷達(dá)方法和FMCW方法。脈沖雷達(dá)方法生成短的相干微波脈沖即所謂的脈沖串，并且確定在發(fā) 射與接收脈沖串之間流逝的直接時(shí)間段。在范圍多達(dá)數(shù)米的正常測(cè)量距離 的情況下，待測(cè)量的時(shí)間段極短，并且出于這一原因，在脈沖雷達(dá)傳感器 的情況下，通過(guò)時(shí)間變換方法有利地減'艮接收的回聲信號(hào)。上述方法返回與接收的高頻傳輸對(duì)應(yīng)的減慢回聲信號(hào)，但是接收信號(hào) 例如通過(guò)在10,000與100,000之間的因子來(lái)減慢。例如5.8GHz的微波脈沖的載波振蕩頻率變換成在例如58kHz與 580kHz之間的減慢回聲脈沖的載波振蕩頻率。由于時(shí)l可變換而在內(nèi)部出 現(xiàn)的這一信號(hào)一般也稱(chēng)為中頻信號(hào)或者IF信號(hào)，其通常在10kHz與1MHz 之間的某處例如在50kHz與200kHz之間。如已經(jīng)提到的那樣，這一 IF 信號(hào)是已經(jīng)發(fā)送和接收的微波脈沖隨時(shí)間而逸艮的減慢圖像。就涉及到頻 率范圍和幅度梯度特征而言，脈沖雷達(dá)方法的IF信號(hào)和超聲方法的回聲 信號(hào);fM目似，從而用于確定相關(guān)回聲傳送時(shí)間并且因此測(cè)量距離的對(duì)這些 信號(hào)的進(jìn)一步處理和評(píng)估除了略有差異之外是相同的。例如借助對(duì)IF信 號(hào)或?qū)Τ暬芈曅盘?hào)的雙向整流和濾波可以生成包絡(luò)。這一包絡(luò)可以解釋 為隨傳送時(shí)間或者距離而反映的填充材料容器的反射分布。在對(duì)應(yīng)數(shù)字化 之后，它提供用于確定填充材料反射和所求關(guān)聯(lián)傳送時(shí)間的基礎(chǔ)。根據(jù)FMCW原理(FMCWH^頻連續(xù)波)的方法是第二種重要的雷達(dá)方法。它是基于發(fā)送其頻率以線(xiàn)性方式改變的連續(xù)微波信號(hào)，該微波信 號(hào)在傳送到反射體以及返回的傳送時(shí)間之后返回到達(dá)傳感器。根據(jù)發(fā)送和接收的信號(hào)來(lái)形成其頻率與所求傳送時(shí)間直接地成比例的差頻信號(hào)。為了 獲得與當(dāng)存在數(shù)個(gè)反射體時(shí)所有回聲的距離和幅度有關(guān)的信息，在時(shí)域中形成的差頻信號(hào)通常進(jìn)行向頻域的變換。在這一過(guò)程中FFT(快速傅立 葉變換)是優(yōu)選方式。該變換獲得隨頻率而反映的幅度分布并且因此同時(shí) 代表隨傳送時(shí)間或者距離的反射分布。它因此可與脈沖傳送時(shí)間傳感器的 包絡(luò)直接地比較。因此在這一討論中考慮的所有傳送時(shí)間填充水平傳感器可能具有的共同特征在于，它們形成和評(píng)估to巨離而反映的反射幅度傾斜的形狀的反 射分布。然而，也常稱(chēng)為回聲函數(shù)或者回聲曲線(xiàn)的這一反射分布通常不僅 包含填充材料的回聲而且包含例如容器裝置、壁、容器底部的更多回聲或 者來(lái)自填充材料的多個(gè)>^射。常常難以明確地區(qū)別填充材料反射與所有其它回聲。例如，根據(jù)反射 分布或者回聲曲線(xiàn)有可能形成具有數(shù)個(gè)回聲的回聲列表及其相互之間的關(guān)系相關(guān)性；借助跟蹤設(shè)備可以將歷史記錄分配給當(dāng)前回聲；并且借助此 信息可以關(guān)于填充材料表面的回聲所處的回聲函數(shù)位置進(jìn)行判決。在具有固定天線(xiàn)的雷達(dá)傳感器情況下，可以限定如下三維分辨率單 元，在該單元內(nèi)不再通過(guò)對(duì)雷達(dá)測(cè)量信號(hào)的評(píng)估來(lái)區(qū)別各個(gè)^^射體?？梢?近似地i人為分辨率單元在與波傳播方向垂直的限定空間方向上的空間延 伸與波長(zhǎng)以及反射體距離或者離開(kāi)分辨率單元的距離成比例并且與這一 空間方向上的天線(xiàn)孔徑(換句話(huà)說(shuō)有效天線(xiàn)面積)成反比。已知在波傳播 方向上分辨率單元的深度依賴(lài)于所使用"測(cè)量帶寬。分辨率單元的空間位 置由相對(duì)于天線(xiàn)的空間角^4￡。因而，如果已知與天線(xiàn)的距離，則可以通過(guò)減少波長(zhǎng)、增加天線(xiàn)孔徑 以及增加測(cè)量帶寬來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)減少分辨率單元的尺寸對(duì)空間分辨率的改 進(jìn)。盡管針對(duì)最小可能分辨率單元的這一步驟是實(shí)現(xiàn)反射物體的空間結(jié)構(gòu) 盡可能詳細(xì)的記錄的先決條件，但是它本身尚不充分。此外，可能有必要 在數(shù)個(gè)不同分辨率單元中測(cè)量，其結(jié)果提供與僅為組合的反射體表面的形 貌有關(guān)的信息。如果分辨率單元小于照射的反射體，則這用雷達(dá)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)為 微波成像。這樣成像的質(zhì)量特征在于分辨率單元與反射體物體尺寸之比。 在Radartechnik ( Springer誦Verlag， 1989， Jiirgen Detlefsen ) —書(shū)(德文) 中和在Radar Handbook第二版(McGraw-Hill, 1999， Merrill Skolnik)中，提供了關(guān)于微波成像各方面的信息。在這里描述的產(chǎn)生反射體的三維 圖像中一般雷達(dá)技術(shù)的方法在原理上也可以適用于填充水平測(cè)量技術(shù)。為了能夠取得數(shù)個(gè)不同分辨單元中的讀數(shù)，可以采取多個(gè)措施來(lái)修改 具有固定天線(xiàn)的已知雷達(dá)傳感器。所有這些措施的目的在于以某一方式或分^率單A中的距離信息。在一種情況下這意味著天線(xiàn)機(jī)械移動(dòng)到各種位置以便在各位置測(cè)量 確定的分辨率單元。在組合的發(fā)送和接收天線(xiàn)情況下，位置改變當(dāng)然同時(shí) 適用于發(fā)送和接收。在分離發(fā)送和接收天線(xiàn)的情況下當(dāng)然也可以分離地改 變位置而不是一起改變。例如可以在一個(gè)平面中以圓形或者螺旋形式逐行 進(jìn)行從掃描器所知的這種位置改變方式，但是也可以在整個(gè)空間內(nèi)以任何 所需方式擴(kuò)展它。這一方式與雷達(dá)技術(shù)中已知的SAR (合成孔徑雷達(dá))方法密切有關(guān)。 在這一方法中在適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理i殳備中評(píng)估以線(xiàn)性方式移動(dòng)來(lái)對(duì)準(zhǔn)雷達(dá) 波束以便與移動(dòng)方向垂直的天線(xiàn)的接收信號(hào)，從而移動(dòng)方向上的分辨率可 以理論上增加至所用天線(xiàn)的孔徑這一數(shù)量級(jí)的模糊區(qū)域。作為位置改變的 替代方式，天線(xiàn)在相同位置在任何軸上的機(jī)械旋轉(zhuǎn)也適合于檢查不同分辨 率單元。取代了機(jī)械地移動(dòng)天線(xiàn)，也可以電子地變化它的發(fā)射方向。包括數(shù)個(gè) 單獨(dú)輻射體的組天線(xiàn)特別地適合于這一點(diǎn)。通過(guò)疊加各個(gè)接收信號(hào)、考慮 相位位置、根據(jù)相互相移的設(shè)置，可以設(shè)置整個(gè)天線(xiàn)的輻射方向。以 一般形式對(duì)分布于不同位置的數(shù)個(gè)天線(xiàn)進(jìn)行利用的傳感器與使用 組天線(xiàn)的原理密切有關(guān)。通過(guò)使用各個(gè)發(fā)送和接收天線(xiàn)的盡可能多的組 合，可以檢查大量不同分辨率單元。將它們的結(jié)果收集在一起并且進(jìn)#^ 估相應(yīng)地獲得反射體表面或多或少的分辨率的三維圖像。根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，借助單個(gè)回聲曲線(xiàn)、根據(jù)填充材料反射的 回聲帶的長(zhǎng)度，直接地確定裝載圓錐的高度或者卸載漏斗的深度。另夕卜， 根據(jù)在填充材料表面的回聲帶內(nèi)各位置的回聲幅度的比較，可以關(guān)于是否 存在填充材料的裝載圓錐、卸載漏斗或者不規(guī)則表面進(jìn)行判決。根據(jù)然后 可用的此信息， 一方面可以確定填充材料體積的良好近似值或者如果填充 材料密度已知?jiǎng)t也確定填充材料質(zhì)量的良好近似值，而另 一方面可以生成 用于填充材料表面例如在處理控制系統(tǒng)中的示意顯示的數(shù)據(jù)。由于向傳送時(shí)間傳感器提供關(guān)于測(cè)量環(huán)境的附加信息，所以可以改進(jìn) 所述測(cè)量結(jié)構(gòu)的可靠性和準(zhǔn)確性。這可以例如通過(guò)用戶(hù)對(duì)傳感器的^lt確 定或者通過(guò)以提供的客戶(hù)細(xì)節(jié)為根據(jù)的工廠預(yù)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。此附加信息可 以例如涉及與容器、填充材料或者傳感器的安裝位置有關(guān)的細(xì)節(jié)。在本文中，除了其它細(xì)節(jié)之外還對(duì)以下細(xì)節(jié)感興趣容器形狀；容器尺寸；填充 類(lèi)型和位置；排空類(lèi)型和位置；填充水平傳感器的安裝位置；傳感器的對(duì) 準(zhǔn)；填充材料的類(lèi)型、顆粒尺寸和相對(duì)介電常數(shù)值.在本發(fā)明的又一示例實(shí)施例中，借助在不同時(shí)間點(diǎn)記錄、但是在其它 方面相同的數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)獲得附加信息，該信息有助于關(guān)于裝載圓錐、 卸載漏斗、它們的高度和深度以及填充體積的上W述。作為來(lái)自數(shù)個(gè)回 聲曲線(xiàn)的附加信息，例如可以確定填充材料的移動(dòng)和移動(dòng)方向。填充材料 在容器頂部的方向上的移動(dòng)將表明裝載圓錐的填充和增大概率。相反地， 在>^射體表面從傳感器移開(kāi)的情況下，將認(rèn)為形成卸載漏斗。獲得附加信 息的又一選擇包括人工地輸入關(guān)于特定填充狀態(tài)的細(xì)節(jié)，這些輸入由傳感 器存儲(chǔ)。例如，在一次性的填充和排空循環(huán)中，可以在限定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行與 填充材料表面的形狀和填充體積有關(guān)的輸入。對(duì)于各輸入，傳感器存儲(chǔ)當(dāng) 前回聲曲線(xiàn)的回聲形狀。據(jù)此產(chǎn)生已經(jīng)輸入并關(guān)聯(lián)回聲曲線(xiàn)或者回聲形狀 的信息的記錄。在進(jìn)一步的填充水平測(cè)量過(guò)程中，傳感器然后可以訪(fǎng)問(wèn)這 一數(shù)據(jù)記錄，并且它可以通過(guò)比較這時(shí)存在的回聲曲線(xiàn)與存儲(chǔ)的回聲曲線(xiàn) 來(lái)發(fā)現(xiàn)匹配最佳的曲線(xiàn)。根據(jù)匹配程度，關(guān)^i信息然后也適用于這時(shí)的填 充水平情形。在本發(fā)明的又一示例實(shí)施例中，借助數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)填充材料 表面的回聲形狀的評(píng)估。在這一布置中利用改變的傳感器M來(lái)生成回聲 曲線(xiàn)。因此例如可設(shè)想改變返回接收的發(fā)射波的頻率.利用相同天線(xiàn)，因 此改變反射角并且照射不同分辨率單元。根據(jù)在各頻率的回聲形狀改變， 與填充材料表面的形貌有關(guān)的改i^述是可能的。以上也類(lèi)似地適用于對(duì)數(shù)個(gè)天線(xiàn)的使用。例如，對(duì)兩個(gè)天線(xiàn)的使用本 身暗示相對(duì)聚焦的天線(xiàn)和發(fā)射角更寬的天線(xiàn)。發(fā)射角寬的天線(xiàn)^it合于確 定體層的高度，而聚焦天線(xiàn)允許關(guān)于是存在裝載圓錐還是卸載漏斗的良好 判決。可以用這一方式有利地評(píng)估具有橢圓照射分區(qū)的天線(xiàn)，其中天線(xiàn)的主 軸例如旋轉(zhuǎn)90°。類(lèi)似地，對(duì)于特定應(yīng)用，將發(fā)送波的極化例如旋轉(zhuǎn)卯?；蛘咴诰€(xiàn)性與橢圓或者圓形極化之間交替可能是有利的。因此，根據(jù)波相對(duì)于該表面的 傾斜的撞擊的極化方向，波從沒(méi)有與傳播方向成直角延伸的表面的反射可 以生成不同波形狀。類(lèi)似地，可以才艮據(jù)^J1以線(xiàn)性方式還是以圓形方式極 化來(lái)生成不同回聲形狀。因而，以不同極化進(jìn)行測(cè)量并且比較回聲形狀使 得可以獲得關(guān)于填充材料表面的更多了解。圖1示出了用于利用根據(jù)本發(fā)明的方法的典型應(yīng)用.安裝于容器1的頂區(qū)域中并且根據(jù)傳送時(shí)間方法來(lái)操作的填充水平測(cè)量設(shè)備2在待測(cè) 量的介質(zhì)3的方向上發(fā)射信號(hào)。發(fā)射波13由待測(cè)量的介質(zhì)3反射并且根 據(jù)測(cè)量環(huán)境也由容器裝置4反射、然后在填充水平測(cè)量設(shè)備2返回接收。 填充水平測(cè)量設(shè)備2本身又包括數(shù)個(gè)單獨(dú)部件，這些部件協(xié)同代表適合于 實(shí)施才艮據(jù)本發(fā)明的方法的i殳備。圖2示出了可以用來(lái)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的傳送時(shí)間填充水平傳 感器2的主要設(shè)計(jì)。由發(fā)送設(shè)備5生成的超聲信號(hào)或者高頻信號(hào)借助聲音 變換器或者填充水平測(cè)量設(shè)備2的天線(xiàn)6在待測(cè)量的介質(zhì)3的方向上作為 波來(lái)發(fā)射。在依賴(lài)距離的傳送時(shí)間之后，由介質(zhì)3反射并且如果適用則由 其它設(shè)備4反射的波成分在聲音變換器或者天線(xiàn)6被返回接收、轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)并且轉(zhuǎn)發(fā)到接收和處理單元7。在接收和處理單元7內(nèi)可以轉(zhuǎn)換信號(hào) 頻率，并且信號(hào)隨后以已知方式來(lái)濾波、如果適用則解調(diào)、對(duì)數(shù)化并且借 助模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器來(lái)變換成二進(jìn)制表示。以這一方式獲得的數(shù)字化接收信號(hào)隨后存儲(chǔ)于評(píng)估單元8的易失性存儲(chǔ)器9中。在脈沖傳送時(shí)間傳感器的情況下，這一數(shù)字值序列代表to巨離的反射幅度、簡(jiǎn)稱(chēng)為回聲曲線(xiàn)。在FMCW雷達(dá)傳感器的情況下，形式,較的回聲曲線(xiàn)。評(píng)估單元8 (也稱(chēng)為計(jì)算單元)分對(duì)斤發(fā)送回聲曲線(xiàn)并且才艮 據(jù)該曲線(xiàn)來(lái)確定與待測(cè)量的介質(zhì)3的表面的當(dāng)前位置和形狀有關(guān)的信息。 為此，評(píng)估單元8除了它的易失性存儲(chǔ)器9之外還包括用于存儲(chǔ)處理規(guī)范 的非易失性存儲(chǔ)器單元10以及用于實(shí)施該方法的處理器單元11。作為分 析結(jié)果，利用對(duì)特定容器數(shù)據(jù)的了解來(lái)最終獲得容器的填充水平和/或填 充體積和/或填充材料。作為進(jìn)一步結(jié)果，填充材料表面的三維圖^象是可 能的。所有測(cè)量結(jié)果然后可以直接地呈現(xiàn)于傳感器的顯示器上和/或可以 借助通信連接12而變得可為高級(jí)控制該:備所用，通信連接12例如為具有 疊加數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)?-20mA線(xiàn)。起始點(diǎn)，該分析將由評(píng)價(jià)單元8實(shí)現(xiàn)。圖3示出了脈沖雷達(dá)傳感器在隨著根據(jù)圖1的應(yīng)用而出現(xiàn)的數(shù)字化回 聲包絡(luò)的例子。該圖以dB為單位將回聲幅度302表示為隨著以米為單位 的與傳感器301的距離而反映的對(duì)數(shù)值。如圖3中可見(jiàn)，所示回聲曲線(xiàn)具有視覺(jué)上不同的回聲14。它在約1.80 米的距離處并且由于從填充材料3的表面的反射而產(chǎn)生。近場(chǎng)中的回聲圖 像13包括由發(fā)送設(shè)備本身、由高頻電子器件部分中的內(nèi)部反射以及由發(fā) 射脈沖在圖1中所示管線(xiàn)4處的反射所造成的數(shù)個(gè)反射。利用已知的假回 聲抑制方法，這種回聲由評(píng)估單元8識(shí)別為假回聲并且因此在對(duì)關(guān)于填充 材料表面的信息的評(píng)估中沒(méi)有進(jìn)一步納入考慮之中。圖4a、4b和4c示出了在用沙填充的容器上安裝的脈沖雷達(dá)傳感器的 不同回聲曲線(xiàn)。豎軸402也表示幅度，該幅度在這一例子中采用在約20dB 與85dB之間的值。橫軸401同樣表示以米為單位的與填充材料的距離。圖4a中的曲線(xiàn)示出了在約4m的測(cè)量距離處填充材料表面的相對(duì)短 的回聲403。與此相比，圖4b和4c的填充材料表面的回聲404、 405顯 然更長(zhǎng).根據(jù)本發(fā)明，然后可以根據(jù)回聲形狀來(lái)確定關(guān)于填充材料表面的 以下信息。每個(gè)回聲的長(zhǎng)度可以直接地表明體位置的高度。關(guān)于圖4b和4c的回 聲，表明了最低與最高表面成分之間約1.5 1的高度差。在圖4a中，回聲 長(zhǎng)度約為0.5m。如果考慮當(dāng)前傳感器的平坦表面的理想回聲約為0.3m的 寬度，則根據(jù)這一回聲形狀可以推斷在圖4a的情況下的填充材料表面僅 有少量不平坦區(qū)。除了體位置的高度之外，回聲形狀還允許關(guān)于表面的形狀是先前填充 動(dòng)作的裝載圓錐還是填充材料去除的卸栽漏斗得出結(jié)論。因此，圖4b中 的回聲帶示出了幅度具有在約7m與9m之間上升的傾向。與此對(duì)照，在 圖4c中回聲幅度在回聲的開(kāi)始處于它的最大值并且傾向于隨后減少。從 回聲的開(kāi)始到結(jié)束有增加的幅度一般歸因于填充材料表面中的卸載漏斗， 而在相反情況下則存在裝載圓錐。這可以解釋如下就涉及到幅度而言為 大的^Jt成分源于直接地處于天線(xiàn)的主傳播方向的軸中的及Jt體區(qū)域。通 常安裝填充水平傳感器使得主傳播方向指向容器的中心。與此對(duì)照，在容 器壁附近的填充材料表面的組成生成更小反射幅度。因而可以推斷在回聲 帶內(nèi)幅度大的成分源自于天線(xiàn)的主要輻射方向、因此通常源自于容器的中心，而幅度小的組成與表面的邊緣區(qū)域關(guān)聯(lián)。因此針對(duì)大的回聲組成而讀 取的回聲距離，填充高度在容器的中心，而小反射的回聲距離表明在邊緣區(qū)域中的表面位置。在圖4b中所示例子的情況下，意p未著在容器中心的 填充材料表面在與傳感器相距約8.5m處，而邊緣區(qū)域在僅約7.2m的距 離處。與此對(duì)照，根據(jù)圖4c的回聲帶，對(duì)于容器的中心，可確定約6.5111 的填充材料距離，而對(duì)于邊緣距離，可確定約8m的距離。根據(jù)此信息， 可以針對(duì)特定情況構(gòu)造填充材料表面的粗略圖像，該圖像在最簡(jiǎn)單的情況 下將容器劃分成具有上述距離并且其間具有連續(xù)過(guò)渡的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域。另外，如果填充材料表面的形貌至少粗略地已知，則可以針對(duì)填充材 料表面由于去除所有不平坦區(qū)域而完全地平坦同時(shí)容器的內(nèi)含物保持不 變的情況來(lái)表明填充水平。當(dāng)容器幾何形狀已知時(shí)，可以,這一幾何形 狀以簡(jiǎn)易方式導(dǎo)出容器中保持的填充材料的體積。在最筒單的情況下，這 可以進(jìn)行是因?yàn)榧僭O(shè)根據(jù)容器的橫截面積的預(yù)定高力深度h和底面積的 理想裝栽圓錐或者卸栽漏斗。根據(jù)底面積乘以高度除以3來(lái)計(jì)算圓錐的體 積。在裝載圓錐的情況下，所求填充水平在根據(jù)圓錐頂?shù)木嚯x加上圓錐高 度的2/3而計(jì)算的距離處。在圓錐形卸載漏斗的情況下，把漏斗的最深位 置的距離與漏斗深度的2/3相減。這等效于將高度的1/3與漏斗的最深位 置的距離相加。如已經(jīng)示出的那樣，通過(guò)比較體材料表面的回聲帶內(nèi)最大值的位置與 回聲開(kāi)始A和回聲結(jié)束E的位置根據(jù)回聲形狀來(lái)導(dǎo)出關(guān)于是存在漏斗還 是圓錐的判決。如果相對(duì)于結(jié)束最大值更接近開(kāi)始，則認(rèn)定裝栽圓錐；反 '言之認(rèn)定漏斗。根據(jù)回聲帶的高度、即回聲開(kāi)始A與回聲結(jié)束E之間的 距離來(lái)導(dǎo)出高度h。通過(guò)引入以在0與l之間的數(shù)值來(lái)表征回聲形狀的外 形因子f，可以表明對(duì)從傳感器到填充材料表面的代表填充體積的距離值 s的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)確定其中s-傳感器與假設(shè)的平坦填充材料表面之間的距離； A-傳感器與來(lái)自填充材料的回聲帶的開(kāi)始之間的距離； h-才艮據(jù)回聲帶的長(zhǎng)度、即回聲開(kāi)始與回聲結(jié)束之間的距離而確定的填充材料表面高度；并且f-與回聲帶有關(guān)的外形因子。外形因子在裝載圓錐的情況下具有值l 而在卸載漏斗的情況下具有值O。值0.5表示平坦表面。取代了確定僅有極值0和1并且可能有中間值0.5的外形因子f,可 以有利的將外形因子表述為在0與1之間的連續(xù)值。這之所以可以用簡(jiǎn)易 方式實(shí)現(xiàn)是因?yàn)榇_定回聲帶內(nèi)最大值的位置。為此，例如回聲帶結(jié)束的距 離與最大值的距離之差除以回聲帶的長(zhǎng)度h。在裝載西錐的情況下，這獲 得接近1的值，而在卸載漏斗的情況下這一外形因子的值接近O。確定外形因子的另一種可能性是基于確定回聲帶的回聲曲線(xiàn)的中心。 填充材料表面的回聲帶內(nèi)的中心的相對(duì)位置促成外形因子，因?yàn)榛芈暯Y(jié)束 與中心的距離值之差除以回聲長(zhǎng)度h也獲得在0與1之間的所需值。用于確定外形因子的第三種方法是基于體材料的回聲帶內(nèi)回聲曲線(xiàn) 之下的面積比較。前一半的面積與整個(gè)回聲帶的面積做比較。這在數(shù)學(xué)上 可以一方面通過(guò)形成回聲開(kāi)始與回聲中間之間的包^Ht之和而另一方面 通過(guò)將回聲開(kāi)始與回聲結(jié)束之間的值相加來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)求和之比直接地獲 得外形因子f。圖5a至5c示出了與如何才艮據(jù)在傳感器M不變時(shí)在各時(shí)間點(diǎn)獲得的 數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)導(dǎo)出關(guān)于填充材料表面的更多信息的例子。圖5c的回聲曲線(xiàn)503是在記錄圖5b的曲線(xiàn)502之后數(shù)分鐘記錄的， 而后者又是在記錄圖5a的曲線(xiàn)501之后數(shù)分鐘記錄的。在這一觀測(cè)時(shí)段中，填充水平的回聲從約4.5m的距離移動(dòng)到約3.5m的距離。這一檢測(cè)的填走材料表面在傳感器的方向上的移動(dòng)允許傳出正在 填充容器的明確結(jié)論。據(jù)此又對(duì)應(yīng)于移動(dòng)的距離可以推斷更大或者更小高度的一個(gè)或者數(shù)個(gè)裝載圓錐的形成。如果更多環(huán)境條件已知，比如填充材 料的類(lèi)型、填充的類(lèi)型和位置以及容器幾何形狀，則可以很好地重建填充 材料表面的形貌.反言之，當(dāng)檢測(cè)到從傳感器離開(kāi)的填充材料移動(dòng)時(shí)當(dāng)然也可以認(rèn)定卸 載和卸載漏斗的形成。圖6a、 6b和6c示出了如何4艮據(jù)各種分辨率單元和對(duì)回聲形狀的后續(xù) 評(píng)估來(lái)測(cè)量回聲曲線(xiàn)以便可以關(guān)于填充材料表面形狀進(jìn)行表述的例子。類(lèi)似于圖1，圖6a示意地示出了容器1，該容器具有填充材料3和從容器頂部測(cè)量的傳送時(shí)間傳感器2,其中所述傳送時(shí)間傳感器2的天線(xiàn)6 在容器中心的方向上對(duì)準(zhǔn)。例如通過(guò)改變天線(xiàn)參數(shù)或者通過(guò)變化傳輸頻 率，傳感器2的發(fā)射角可變。虛線(xiàn)20a和20b表明緊密聚焦天線(xiàn)的3dB發(fā)射角，而虛線(xiàn)21a和21b 表明較小強(qiáng)度聚焦天線(xiàn)的發(fā)射角。圖6b中的回聲曲線(xiàn)歸因于更緊密聚焦 天線(xiàn)的第一測(cè)量過(guò)程并且主要地包括來(lái)自容器中心的^Jt 22。與此對(duì)照， 圖6c中的回聲曲線(xiàn)歸因于不那么適當(dāng)聚焦天線(xiàn)的第二測(cè)量過(guò)^I;它包括 來(lái)自整個(gè)填充材料表面的反射23。因而，根據(jù)圖6b中的回聲曲線(xiàn)可以確 定容器中心的填充高度，而根據(jù)圖6c中的回聲曲線(xiàn)可以確定體位置的高 度h。這一高度h近似地對(duì)應(yīng)于箭頭28的長(zhǎng)度。在圖7a至7d中示出了相似例子。以與圖6的方式不同的方式，在圖 7a至7d中可以改變天線(xiàn)使得可以設(shè)置被布置成相互垂直的兩個(gè)軸上的兩 個(gè)不同橢圓照射分區(qū)。在截面圖7b中將容器l內(nèi)的照射分區(qū)表示為橢圓 24和25。在根據(jù)圖7a的體位置，利用根據(jù)橢圓24的照射分區(qū)的第一測(cè) 量過(guò)程獲得圖7c所示的相對(duì)窄的回聲26，而利用照射分區(qū)25的第二測(cè) 量過(guò)程獲得具有更寬回聲27的根據(jù)圖7d的回聲曲線(xiàn)。根據(jù)兩個(gè)回聲形狀， 然后可以估計(jì)體位置的高度和反射平面的空間定向。在第一測(cè)量過(guò)程中的 短回聲和第二測(cè)量過(guò)程中的較長(zhǎng)回聲的情況下，體位置^f吏得它的平面在與第 一測(cè)量過(guò)程的照射橢圓的長(zhǎng)軸近似地對(duì)應(yīng)的軸上傾斜。如果有來(lái)自?xún)蓚€(gè)測(cè)量過(guò)程的兩個(gè)短回聲，則可以認(rèn)定存在很大程度上 平坦的表面，而如果有兩個(gè)更長(zhǎng)回聲，則將i人定存在裝栽圓錐或者卸載漏 斗。圖8示出了用于確定容器中的填充材料的填充水平的方法的流程圖， 在該方法中在步驟801中接收由填充材料表面反射的接收信號(hào)而在步驟 802中基于接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。此外應(yīng)當(dāng)指出，"包括"并不排除其它單元或者步猓，而"一個(gè)/一種" 并不排除多個(gè)。另外應(yīng)當(dāng)指出，參照上述示例實(shí)施例之一已經(jīng)描述的特征 或者步驟也可以與上述其它示例實(shí)施例的其它特征或者步驟組^H^吏用。權(quán) 利要求中的標(biāo)號(hào)不應(yīng)解釋為限制。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量容器中的填充材料的填充水平的填充水平測(cè)量設(shè)備，所述填充水平測(cè)量設(shè)備(2)包括接收器(7)，接收由填充材料表面反射的接收信號(hào)；以及計(jì)算單元(8)，基于所述接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，其中所述填充水平測(cè)量設(shè)備被設(shè)計(jì)為傳送時(shí)間填充水平傳感器。
3. 棉^據(jù)任一前i^5L利要求所述的填充水平測(cè)量i殳備，其中所述計(jì)算單元(8)被設(shè)計(jì)成基于所述接收信號(hào)的回聲曲線(xiàn)的形 狀來(lái)確定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的所述信息。
4. 才艮據(jù)任一前i^5L利要求所述的填充水平測(cè)量i殳備，其中所述填充水平測(cè)量i殳備是基于脈沖雷達(dá)方法來(lái)進(jìn)行填充水平測(cè) 量的填充水平雷達(dá)；其中所述計(jì)算單元(8)被設(shè)計(jì)成基于所述接收信號(hào)的包絡(luò)曲線(xiàn)來(lái)確 定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的所述信息。
5. ^L據(jù)任一前i^L利要求所述的填充7jC平測(cè)量i殳備，其中所述填充水平測(cè)量設(shè)備是基于FMCW原理來(lái)進(jìn)行填充水平測(cè)量 的填充水平雷達(dá)；其中所述計(jì)算單元'(8 )基于所述接收信號(hào)的幅度分布來(lái)確i與所述 填充材料表面的形貌有關(guān)的所述信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，其中所述填充水平測(cè)量設(shè)備是超聲填充水平傳感器；其中所述計(jì)算單元(8),皮i殳計(jì)成基于所述接收信號(hào)的包絡(luò)來(lái)確定與 所述填充材料表面的形貌有關(guān)的所述信息。
7. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的填充7jc平測(cè)量設(shè)備，其中所述計(jì)算單元(8)基于各個(gè)回聲曲線(xiàn)的填充材料反射的回聲帶 的長(zhǎng)度來(lái)確定裝載圓錐的高度或者卸載漏斗的深度。
8. 才艮據(jù)任一前^利要求所述的填充水平測(cè)量i殳備，其中所述計(jì)算單元(8)還利用關(guān)于測(cè)量環(huán)境的信息來(lái)確定與所述填 充材料表面的形貌有關(guān)的所述信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，還包括存儲(chǔ)器單元(9， 10)，用于在用戶(hù)人工輸入所述附加信息之后存儲(chǔ)所 述附加信息。
10. 才艮據(jù)任一前i^L利要求所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，其中所述計(jì)算單元(8)基于在不同時(shí)間點(diǎn)接收、但是在其它方面對(duì) 應(yīng)的數(shù)個(gè)回聲曲線(xiàn)來(lái)確定裝載圓錐的高度或者卸載漏斗的深度。
11. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的填充水平測(cè)量設(shè)備， 其中所述計(jì)算單元(8)基于在不同時(shí)間點(diǎn)接收、但是在其它方面對(duì)貌有關(guān)的所述信息；其中利用不同傳感器參數(shù)來(lái)生成在各個(gè)情況下與所述回聲曲線(xiàn)對(duì)應(yīng) 的傳輸信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，其中所述不同傳感器參數(shù)是發(fā)射的傳輸信號(hào)的頻率和發(fā)射的傳輸信 號(hào)的極化中的至少一個(gè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的填充水平測(cè)量設(shè)備，其*中利用不同天線(xiàn)來(lái)生成與所述回聲曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的傳輸信號(hào).
14. 一種用于確定容器中的填充材料的填充水平的方法，所述方法包 括以下步驟接收由所述填充材料表面反射的接收信號(hào)；基于所述接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的 信息。
15. —種用于確定容器中的填充材料的填充水平的程序單元，其中當(dāng) 所述程序單元在處理器(11)上執(zhí)行時(shí)指示所述處理器執(zhí)行以下步驟接收由所述填充材料表面反射的接收信號(hào)；基于所述接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。
16. —種用于確定容器中的填充材料的填充水平的計(jì)算機(jī)可讀^h質(zhì)， 程序單元存儲(chǔ)于所述介質(zhì)上，當(dāng)所述程序單元在處理器(11)上執(zhí)行時(shí)指 示所述處理器執(zhí)行以下步驟接收由所述填充材料表面反射的接收信號(hào)；基于所述接收信號(hào)的形狀來(lái)確定與所述填充材料表面的形貌有關(guān)的 信息。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，表述一種用于測(cè)量容器中的填充材料的填充水平的傳送時(shí)間填充水平測(cè)量設(shè)備，在該傳送時(shí)間填充水平測(cè)量設(shè)備中基于接收信號(hào)的單個(gè)回聲曲線(xiàn)的形狀來(lái)確定與填充材料表面的形貌有關(guān)的信息。然后可以據(jù)此導(dǎo)出填充體積。
文檔編號(hào)G01S13/08GK101592514SQ20091020346
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者卡爾·格里斯鮑姆, 托馬斯·德克, 約瑟夫·費(fèi)倫巴赫, 羅蘭·韋勒 申請(qǐng)人:Vega格里沙貝兩合公司