CN102200464B - 容器噪声中的干扰回波存储 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及料位测量中的干扰回波存储。决定是否进行干扰回波数据的初始化和/或更新,其方式是为此考虑传感器自身的噪声、容器噪声和/或EMV噪声的至少一个值。以此方式可以避免将错误的回波识别为料位回波。
Description
本专利申请要求于2010年3月26日提交的欧洲专利申请10157940.7以及于2010年3月26日提交的美国临时申请61/317,892的优先权,其内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及料位测量。尤其是,本发明涉及一种用于料位测量和干扰回波存储的料位测量装置,用于料位测量和干扰回波存储的方法、程序元件和计算机可读介质。
背景技术
在按照FMCW或者脉冲(传播时间方法)工作的料位传感器中,朝着填料表面的方向发射电磁波或者声波。随后,传感器获得由填料和容器部件反射的回波信号,并且由此导出相应的料位。其他料位传感器根据所引导的微波的原理工作。
通常按照目前的现有技术所使用的方法基本上基于由使用者在空容器的情况下所执行的干扰回波存储。DE3337690A1、US5,157,639和EP1628119A2描述了这种方法。
在那里所描述的方法在实际的实施中会导致一些问题。
发明内容
本发明的任务是提供在容器噪声提高或者EMV噪声提高的情况下对干扰回波存储器或在料位测量装置中存在的干扰回波数据的初始化和/或更新。
该任务通过根据本发明的实施例的特征来解决并且本发明的改进方案从本发明的具体实施方式中得到。
提出了根据本发明的实施例的特征的用于料位测量和干扰回波存储的料位测量装置、用于料位测量和干扰回波存储的方法、程序元件和计算机可读的介质。以下示例性地关于方法所描述的特征可以实施为料位测量装置并且因此也同时是料位测量装置的特征。同样,在下面所提及的料位测量装置的特征也可以实施为方法步骤。
应注意的是:在本发明的上下文中在料位测量装置中的干扰回波数据的初始化可以是料位测量装置中的干扰回波数据的更新的特定变形方案。在此情况下,对干扰回波数据的“更新”因此通过对干扰回波数据进行初始化来实现。
此外应注意的是,对干扰回波数据的更新也可以包括对至少一个数据的更新,其中所述数据后续可用于根据已知的方法来识别容器部件的干扰反射。在干扰回波存储器内的干扰存储器曲线的更新因此仅仅是对干扰回波数据的更新的一种可能的实现。干扰回波存储也是对干扰回波数据的更新的一种可能的实现。此外,干扰存储器或干扰回波存储器的更新是对干扰回波数据的一种可能的实现。
根据本发明的第一方面,提出了一种用于料位测量和干扰回波存储的料位测量装置,该料位测量装置具有用于对干扰回波数据初始化和/或更新的计算单元。该计算单元在此情况下实施为根据至少一个第一值来决定是否应进行干扰回波数据的初始化和/或更新,所述第一值表征了第一噪声的至少一个特性或者至少与第一噪声对应。此外,该计算单元被实施为随后也执行更新。
第一“噪声”是传感器自身的噪声,例如热噪声,和/或是容器噪声和/或者EMV噪声。换言之,于是涉及归因于传感器的内部结构的噪声和/或归因于容器的噪声和/或由作用于传感器和/或容器的外部电学、电磁、声学或光学影响引起的噪声。该噪声会影响测量信号,并且因此影响回波曲线,使得根据回波曲线的分析能够表征噪声。
在本发明的上下文中,传感器自身的噪声应定义为由于传感器的内部结构例如使用在其中的电子部件及其热噪声引起的噪声。
容器噪声应定义为原始由传感器发射的信号的多次叠加引起的噪声。多次叠加在此可以由容器内的多次可能的反射而引起。
EMV噪声应定义为归因于外部源的噪声。EMV噪声例如可能由线路相关的电学干扰而引起,或者也可能由非线路相关的电磁干扰(如其例如通过移动无线电)而引起。此外,EMV噪声可能由声学干扰而引起,例如由气体填充的噪音而引起。也可能的是,EMV噪声由光学影响例如杂散光而引起。
所有噪声的共同点是:它们都会导致在料位测量装置的测量到的信号内的可测量的噪声水平的提高。此外,可能的是,所描述的噪声的组合叠加并且导致在测量技术上可检测的总噪声。
噪声的一个特性例如可能是信号在噪声范围中的平均值。另一特性例如可能是在信号中噪声的变化或者也可以是在信号中噪声的带宽。此外,例如可由测量信号导出的多个统计值根据现有技术可以与噪声的特性组合。此外,信号的抽样或者被滤波的信号变化曲线可以是噪声的特性。
根据本发明的另一方面,所述至少第一值表征噪声的平均功率。
根据本发明的另一方面,提出了一种用于料位测量和干扰回波存储的方法,其中根据至少一个第一值决定是否应进行干扰回波数据的初始化和/或更新,所述第一值表征了第一噪声的至少一个特性或者至少与第一噪声对应。如果对此作出决定,则进行干扰回波数据的初始化和/或更新。
根据本发明的另一方面,提出了一种程序元件,该程序元件当其在料位测量装置的处理器上执行时引导处理器执行上面以及下面所描述的步骤。
根据本发明的另一方面,提出了一种计算机可读的介质,在计算机介质上存储有程序元件,该程序元件当其在料位测量装置的处理器(即计算单元)上执行时引导处理器执行上面以及下面所描述的步骤。
根据本发明的一个实施例,计算单元被实施为根据至少一个第二值来决定是否应进行干扰回波数据的初始化和/或更新,所述第二值表征了第二噪声的至少一个特性或者至少与第二噪声对应。此外,该计算单元被实施为随后也执行初始化和域更新。
第二“噪声”是传感器自身的噪声和域容器噪声和/或EMV噪声。
尤其是,可以使用归因于噪声的多个值来对干扰回波数据更新和/或初始化。
根据本发明的另一实施例,计算单元被实施为在使用事先所检测的回波曲线的情况下来确定所述至少第一值和/或所至少第二值。
例如,计算单元被实施为基于回归计算或柱状图分析来确定至少第一值和/或至少第二值。
根据本发明的另一实施例,计算单元被实施为根据至少第一值和/或至少第二值来初始化和/或更新干扰回波数据。
根据本发明的另一实施例,计算单元被实施为用于确定所检测的回波曲线的采样值的幅度是否大于第一值(第一值与噪声对应,即譬如与容器噪声或传感器噪声或EMV噪声对应)。当采样值的幅度并不(明显地)大于第一值时,则删除干扰回波数据或者将干扰回波数据置于零,该干扰回波数据在时间上与该采样值对应。
根据本发明的另一实施例,计算单元被实施为确定表征第一噪声的至少一个特性(即当前容器噪声或者当前传感器自身的噪声或者EMV噪声)的第一值是否大于与预先确定的传感器自身的噪声对应的第二值。当第一值大于第二值时(或当第一值明显大于第二值时),计算单元激活干扰存储器更新模式。
换言之,当例如当前所测量的噪声大于例如在传感器制造时所存储的参考噪声时激活干扰存储器更新模式。
应注意的是,两个上面所提及的实施例可以彼此组合。
根据本发明的另一实施例,料位测量装置还具有存储器,在该存储器中例如可以存储第二值。尤其是在该存储器中可以存储干扰回波曲线。
根据本发明的另一实施例,当第一值(即例如容器噪声或者热噪声或者EMV噪声)降低时,干扰存储器激活模式的方法步骤的完成导致在存储器中存储的干扰回波曲线的值的减少。
例如,并不与实际料位回波或者干扰回波有关(即仅仅归因于容器噪声和/或EMV噪声)的干扰回波曲线的所有幅度值降低。
根据本发明的另一实施例,料位测量装置是料位雷达。
附图说明
图1示出了在回波信号处理中的可能的操作方式。
图2示出了安装在容器中的料位测量装置以及相应的回波曲线。
图3示出了在料位测量装置中的干扰回波评估。
图4示出了在空容器的情况下的回波曲线。
图5示出了在略微填充的容器情况下的回波曲线。
图6示出了根据本发明的一个实施例的干扰回波存储。
图7示出了根据本发明的一个实施例的干扰回波评估。
图8示出了根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
图9示出了根据本发明的另一实施例的干扰回波存储。
图10示出了用于干扰存储器初始化的流程图。
图11示出了料位测量的流程图。
图12示出了根据本发明的一个实施例的干扰回波评估的流程图。
附图中的视图是示意性的而非合乎比例。
在下面的附图描述中针对相同的或类似的元件使用了相同的附图标记。
具体实施方式
本发明涉及一种用于测量所有类型的料位的方法。
图1示出了在料位测量装置内的回波信号处理的基本过程。在块“回波曲线准备”101中包含所有所需的硬件和软件单元,以便提供回波曲线作为在容器内的当前反射关系的反映(Abbild)。回波曲线例如以数字形式在微处理器系统内被检测,并且借助确定的方法寻找包含其中的回波。
在块“回波提取”102内为此目的所应用的方法尤其是包括基于阈值的回波提取领域中的方法或者以基于定标(skalenbasierend)的回波提取为基础的方法。在完成回波提取方法之后,提供数字回波列表,其例如包含关于在回波曲线中包含的一个或多个回波的起始、位置和终端的说明。
在干扰回波存储器103中将回波列表的回波与事先存储在设备中的干扰回波曲线比较,以便获取关于回波列表的哪些回波由固定地安装在容器中的干扰部位引起的信息。所获取的信息以干扰回波评估列表的形式对外提供,并且例如可以被跟踪(Tracking)104使用,然而也可以为决定料位105有利地使用。
为了进一步提高料位测量装置的回波信号处理的可靠性,所发现的回波在块“跟踪”104内被置于历史的上下文中。在跟踪内,尤其是跟踪多个单个测量中回波的位置的变化曲线,并且所收集的信息以存储器中的轨迹(Track)的形式来表现。所收集的多个回波的历史信息以轨迹列表的形式向外提供。
在块“决定料位”105中,将当前回波列表的数据、关于各回波的时间变化曲线的信息以及干扰回波存储器的评估彼此平衡。在此对于抑制干扰反射特别有意义的是,考虑由干扰存储器确定的干扰回波评估。
为了进一步改进料位测量的精度,可以通过任选的块“料位回波的准确测量”106在应用耗费计算时间的方法(例如内插方法)的情况下以高精度来确定某个料位回波的位置。
距料位的确定的距离被向外提供。该提供可以以模拟形式(4…20mA接口)或者以数字形式(现场总线)来进行。
本发明的优点由特别的边界条件得出,在料位测量装置内的回波信号处理以这些边界条件为基础。
图2示出了这种装置的一个典型应用。
在此要指出的是,在本说明书中并且在附图中所有水平都理解为相对水平。作为用于计算相对水平的参考量使用的绝对水平对于本发明的工作原理没有影响。
料位测量装置201通过天线202朝着要测量的介质204的方向发射信号203。料位测量装置本身可以借助超声、雷达、激光或者被引导的微波的原理来确定距介质的距离。作为信号相应地考虑超声波以及电磁波。介质204将入射的波朝着测量装置反射回去,在测量装置中接收该波并且由计算单元220处理该波。
同时,所发射的信号也被容器部件例如环绕的焊缝205反射。在料位测量装置201中接收的回波曲线206由此除了可以包含由料位204所引起的有用回波207之外还可以包含固定地安装的干扰部位208的回波,该回波在下面称为干扰回波。在该例子中,填料容器209具有锥形的出口210。
在现在开始的信号处理中,对回波曲线有针对性地寻找回波(参见图1中的步骤102)。作为回波提取的结果,按照图3的方案来产生回波列表301。回波列表除了包含由焊缝205产生的干扰回波E0,208的典型的特征值之外还包含由介质204产生的另外的回波E1,207。
当然,回波列表的所示的特征仅仅是回波列表的一种特殊的实现。在实践中,具有其他的或者改变的回波特征的回波列表也是常用的。
可以通过使用干扰回波存储来决定性地简化决定当前回波(E0,E1)的哪个回波是介质204所产生的料位回波。例如,优选在几乎排空的容器情况下进行由用户启动的干扰回波存储。作为该方法步骤的结果,在干扰回波存储器103内(参见图1和2)添加干扰回波曲线302,其精确地检测可能的干扰回波E0,208的幅度变化曲线。在传感器的随后的工作阶段中,可以借助干扰回波存储器103和其中包含的干扰回波曲线302来进行回波列表301的回波的分类。在本例中,回波E0208,303明确地识别为干扰回波并且被相应地评估。虽然回波列表301的回波的幅度值几乎相同,但将其余的回波E1207,304决定为料位回波是普通的。
干扰回波曲线的添加也可以由传感器自动地启动。
前面描述的方法在实际的实现中会一再导致问题。
图4示出了空状态中的带有环绕的焊缝205的容器209。其中所测量的回波曲线401在图402中示出。与图2中的回波曲线206相比较可以清楚看出的是,由焊缝205引起的回波E0208在相同位置又出现,而由填料204引起的料位回波由于没有填充而通过容器底部403引起的回波E2404替代。
在更细致的观察中,与图2中的回波曲线206直接比较还得出的是,噪声水平NB410在大约25dB处,而图2中的类似的水平NS213在大约15dB处。
噪声水平提高的图形可视化的效应可以由特别的反射关系得出,如其在使用料位测量装置的情况下会出现的那样。
在图2中的被填充一半的容器209中,由料位测量装置201发射的波203在填料204的表面上被反射。伴随该反射例如出现所发射的波203的强烈衰减。由料位测量装置接收的信号因此可能比原始发射的波的水平小40dB或者更多。在介质上反射之后在容器盖211上受到新的偏转的信号部分在相应的传播时间之后第二次到达填料204的表面上,并且在那里被重新反射。在该第二反射的情况下,该波可能重新经历40dB的衰减。如果例如从所发射的大约80dB的相对水平212出发,则立即可以看出的是,二次反射的波的水平远小于料位测量装置的传感器自身的噪声的水平NS213。料位测量装置的传感器自身的噪声基本上通过所使用的半导体器件的热噪声引起,并且在市面上的料位测量装置情况下典型地在大约15dB左右。
现在在完全排空的、具有非常好的反射关系的容器中测量时出现其他情况。图4说明了这些情况。在示例性地考虑的带有雷达的料位测量的情况中,所发射的波405被金属容器209的容器底部403并且也被锥形的容器部分406反射。由于金属容器壁的极好的反射特性,雷达信号通过该反射而只是受到非常弱的衰减。原始发射的信号能量的大部分因此可以被容器盖407重新反射。立即可以看出的是,由于小的反射损耗,该信号可以非常频繁地在容器盖和容器底部之间来回反射。信号箭头408要表明信号在容器中的多次传播。料位测量装置409启动周期性的测量循环,例如以如下时间格栅:该时间格栅对应于所发射的信号在40m长度上的传播时间。
由于完美的反射关系,在开始新的测量时,最后的测量的信号部分以及在时间上在其之前的测量的信号部分都可以在容器中来回传播408。所有在料位测量装置上同时入射的信号现在在料位测量装置的接收部分中干扰。由于同时在检测器上入射并且在那里叠加的多个可能的信号路径,关联的单个回波不再可以被分离,并且典型地导致噪声水平NB410提高到大约25dB。
噪声水平NB通过来自容器的不同信号部分的叠加而引起,并且在下面应当视为容器噪声。在此要说明的是,该“容器噪声”在原因上与传感器自身的传感器噪声NS并无共同点,该噪声由于热噪声部分而引起。在本说明书中,仅仅由于相对于所接收的回波曲线的变化的相似性而使用该术语。
如果现在按照已知的方法在空容器的情况下触发干扰噪声存储,则在传感器中存储提高的干扰回波曲线411。由焊缝205引起的干扰回波E0正确地包含于其中。由容器底部引起的底部回波E2并未被记录在干扰回波存储器中,因为其在空容器的情况下要用作当前料位。
图5现在在另一步骤中示出了在略微填充容器之后可以得到的情况。由于填料501的材料特性(其为松散材料)以及有时不利的倾倒状态(Schuettlage),现在突然出现反射的雷达波的强烈衰减。信号部分在容器209内的循环反射(如其在图4中还可以看到的那样)直接停顿。所接收的回波曲线502除了包含焊缝反射(E0)之外还包含填料的反射(E3),然而其根据幅度只能被强烈减小地接收。同时,从回波曲线502中可以推断出,容器噪声NB503又降低到料位测量装置213的传感器自身的噪声NS的水平上。基于回波曲线502产生的回波表504清楚示出了,容器焊缝205的回波E0以及介质501的回波都标识为干扰回波。与回波曲线图505的比较得出,回波E0和E3在其变化曲线方面两者都位于干扰回波曲线506以下并且因此视为干扰回波。在该状态中,料位的测量现在不再可能。例如错误消息“回波丢失”使料位测量装置停止(absetzen)。
根据本发明的第一实施形式,该问题根据图8中的流程图来解决。由此得出的关系例如通过图6和7中的视图来说明。
该方法以干扰回波存储器103的初始化或者更新来开始(参见图1和2),其中前面提及的行为可以由使用者以及由传感器本身来启动。在步骤801中,借助当前的回波曲线确定容器噪声水平NB。在此,使用相应的方法,例如回归计算或者柱状图分析。
在步骤802中(回波曲线的第一样本的选择)现在选择当前的回波曲线的第一采样点。如果该样本的幅度大于所确定的容器噪声水平NB,则在步骤804中将该幅度值用于启动或者更新干扰存储器。在该方法步骤中,当然可以使用其他的算法来改进干扰回波存储器的功能,例如把要存储的干扰回波值提高参数化的偏移值。如果回波曲线的幅度并不显著地大于容器噪声,则干扰存储器在相应的位置被删除或者可替选地置于0dB805。所描述的方法现在逐个样本地继续,直到产生用户所希望的干扰回波曲线长度。该方法最后在最终状态808中结束。
图6现在示出了在添加干扰回波存储器的情况下所描述的方法的作用。容器噪声的水平NB601在宽的范围上与回波曲线602的水平相同。在2m到9.50m的范围604中,干扰回波存储器于是被初始化到0dB,在10.50m到18m的范围中也是同样。
图7现在示出了在用填料702填充容器701时的情况。由回波曲线703确定的容器噪声NB由于没有多次反射而降低。此外,料位回波E3的水平下降到小于25dB的水平。由于根据本发明地产生的干扰回波曲线603,干扰回波存储器103(参见图1和图2)现在能够仅仅将回波E0识别为干扰回波。回波E3可以以简单的方式识别为料位回波。
根据本发明的另一个实施形式,该问题也可以根据图10至12的流程图来解决。由此得出的关系示例性地通过图9中的视图来说明。
该方法划分为两个方法部分。方法部分I在图10中示出,并且代表该方法的如下部分:该部分在干扰回波存储器103的初始化或者更新的范围中进行。该方法部分在步骤1000中开始。在步骤1001中,进行干扰回波存储直到所希望的位置。为此可以应用已知的方法。所希望的位置由用户预先给定或者由传感器内的其他的软件部分确定。通常执行干扰回波存储直到如下位置:其距离略小于直到当前的料位回波的开始的距离。在步骤1002中,借助当前存在的回波曲线来确定容器中的噪声水平NB。这例如可以通过回归计算或者柱状图分析来进行。
在步骤1003中现在检验容器噪声NB是否大于料位测量装置的传感器自身的噪声NS。为此目的,该传感器自身的噪声在料位测量装置的制造场所内被确定并且以合适的形式作为定标值存储于传感器的非易失性存储区域103中。如果容器噪声在干扰回波存储器的初始化或者更新期间大于传感器自身的传感器噪声,则在信号处理中激活干扰存储器更新模式1004。
图11示例性地示出了在料位测量装置内的信号处理链的一部分,如其通常在每个测量循环中都被完成一次那样。
对干扰回波1200的传统的评估示例性地在提取回波之后被调用。根据本发明,现在将块1200完全通过方法部分II的过程来替代,该方法部分在图12中示出。
修改后的方法步骤1200在状态1201中开始。首先检查干扰存储器更新模式是否被激活。
如果情况并非如此,则直接在方法步骤1201中分岔。在那里进行的对干扰回波的评估可以对应于目前的方法。优选的是,所确定的回波与干扰存储器中存储的干扰回波曲线比较,并且相应地评估。
而如果在方法步骤1202中的检验得出:干扰存储器更新模式被激活,则在步骤1203中根据当前存在的回波曲线或者基于当前存在的回波曲线首先确定容器噪声水平NB。如果容器噪声NB降低到工厂中确定的传感器的系统噪声水准NS,则在步骤1205中启动干扰回波存储器中的干扰回波曲线的更新,其中在0m直到最后测量的料位回波的开始的位置的范围中的当前回波曲线被接收到干扰回波存储器中。在以方法步骤1207开始惯常的干扰回波的评估之前,在步骤1206中最后将干扰存储器更新模式去激活。该方法在步骤1208中结束。
图9示出了根据本发明的方法的应用的效果。回波曲线视图901示出了在空容器的情况下的关系。由于开始的干扰回波存储,在直到18m的范围中的当前回波曲线9011的变化曲线被接收到干扰回波存储器中。得出的干扰回波曲线9012同样在视图901中可视化。由于提高的容器噪声水平NB9013,此外将干扰存储器更新模式激活。
视图902示出了回波曲线9021,如其在略微填充容器之后所接收到的那样。容器噪声9022非常快地降低,直到在工厂中所存储的传感器自身的噪声NS的水平。由于激活的干扰存储器更新模式,这被用于启动传感器内的重新的干扰存储。迄今所存储的干扰回波曲线9023、9012通过使用当前存在的回波曲线9021被更新直到17m的距离。此外,干扰存储器更新模式又被去激活。
从现在开始,传感器在根据现有技术的正常模式中工作。视图903示出了回波曲线9031,如其在进一步填充的容器的情况下可以接收到的那样。干扰回波曲线9032在其间通过使用回波曲线9021来更新,并且不再包含提高的容器噪声的部分。由填料引起的料位回波E5现在明显在干扰回波曲线9032之上,而干扰回波E0此外可以可靠地识别为干扰回波9033。回波E5识别为料位回波可以以更可靠并且更简单的方式和方法来进行。
该方法补偿了在完全排空的容器情况下容器噪声上升的效应。此外,该方法适于补偿EMV噪声的上升。
该方法用于将料位测量装置的干扰回波存储器103初始化和/或更新,并且特征在于,干扰回波存储器的初始化和/或更新取决于噪声的至少一个值。
特别地,干扰回波存储器的初始化和/或更新可以取决于传感器自身的噪声213的至少一个值。干扰回波存储器的初始化和/或更新也可以取决于容器噪声410的至少一个值。此外,初始化和/或更新还可以取决于EMV噪声的至少一个值。
补充地应指出的是,“包括”和“具有”并不排除其他元件或者步骤,而“一”或“一个”并不排除多个。此外,还应指出的是,参照上面的实施例之一所描述的特征或者步骤也可以与其他上面所描述的实施例的其他特征或步骤组合地使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。
Claims (11)
1.一种用于料位测量和干扰回波存储的料位测量装置,该料位测量装置具有:
计算单元(220),用于初始化和/或更新干扰回波数据;
其中计算单元被实施为根据至少一个第一值来决定是否进行干扰回波数据的初始化和/或更新,其中所述第一值表征第一噪声的至少一个特性;
其中计算单元(220)还被实施为根据至少一个第二值来决定是否进行干扰回波数据的更新,其中所述第二值表征第二噪声的至少一个特性;
其中第二噪声是传感器自身的噪声、容器噪声和/或EMV噪声;
其中计算单元(220)被实施为用于确定所述第一值是否大于所述第二值;
其中计算单元(220)被实施为,当所述第一值大于所述第二值时将干扰存储器更新模式激活。
2.根据权利要求1所述的料位测量装置,其中第一噪声是传感器自身的噪声、容器噪声和/或EMV噪声。
3.根据权利要求1或2所述的料位测量装置,其中所述至少一个第一值表征噪声的平均功率。
4.根据权利要求1所述的料位测量装置,其中计算单元(220)被实施为用于通过使用所检测的回波曲线来确定所述至少一个第一值或者所述至少第二值。
5.根据权利要求1所述的料位测量装置,其中计算单元(220)被实施为用于基于回归计算或柱状图分析来确定所述至少一个第一值或者所述至少一个第二值。
6.根据权利要求1所述的料位测量装置,其中计算单元(220)被实施为用于根据所述至少一个第一值和/或所述至少一个第二值来初始化和/或更新干扰回波数据。
7.根据权利要求1或2所述的料位测量装置,其中计算单元(220)被实施为用于确定所检测的回波曲线的采样值的幅度是否大于所述第一值;
其中计算单元(220)被实施为,当采样值的幅度不大于所述第一值时删除对应于采样值的干扰回波数据或者将该对应于采样值的干扰回波数据置于零。
8.根据权利要求1所述的料位测量装置,该料位测量装置还具有存储器(221),在该存储器中存储有所述至少一个第一值和/或所述至少一个第二值。
9.根据权利要求1所述的料位测量装置,其中当所述第一值降低时,干扰存储器更新模式引起在存储器(221)中存储的干扰回波曲线的值的减小。
10.根据权利要求1或2所述的料位测量装置,该料位测量装置实施为料位雷达。
11.一种用于料位测量和干扰回波存储的方法,该方法具有如下步骤:
根据至少一个第一值决定是否应进行干扰回波数据的初始化或更新,其中所述第一值表征第一噪声的至少一个特性;
如果对此做出决定,则初始化和/或更新干扰回波数据;
根据至少一个第二值来决定是否进行干扰回波数据的更新,其中所述第二值表征第二噪声的至少一个特性;
其中第二噪声是传感器自身的噪声、容器噪声和/或EMV噪声;
确定所述第一值是否大于所述第二值;
当所述第一值大于所述第二值时将干扰存储器更新模式激活。
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---|---|---|---|---|
DE102010042525A1 (de) | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter mittels eines Füllstandsmessgeräts nach einem Laufzeitmessverfahren |
DE102011007372B4 (de) * | 2011-04-14 | 2023-05-04 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Kalibrations- und/oder Überwachungsverfahren für FMCW-Radar Füllstandsmessgeräte |
EP2584324B1 (de) * | 2011-10-17 | 2018-09-19 | VEGA Grieshaber KG | Füllstandsmessgerät und Verfahren zur Bestimmung eines funktionalen Zusammenhangs zwischen verschiedenen Tracks |
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US9671488B2 (en) * | 2013-03-12 | 2017-06-06 | Rosemount Tank Radar Ab | Radar level gauge with signal division |
DE102013214324A1 (de) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Vega Grieshaber Kg | Radarfüllstandmessgerät mit einer Sicherheitseinrichtung |
US10393565B2 (en) | 2014-06-03 | 2019-08-27 | Vega Grieshaber Kg | Determination of container and interference point profiles |
US9618612B2 (en) * | 2015-02-13 | 2017-04-11 | Honeywell International Inc. | Marking tank obstructions using an electronic level gauge |
EP3139139B1 (de) | 2015-09-01 | 2021-11-10 | VEGA Grieshaber KG | Füllstandmessgerät mit störsignal-erfassungsmodus |
CN105526990A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-27 | 合肥市恒昌自动化控制有限责任公司 | 一种导波雷达物位计的动态算法 |
JP6758643B2 (ja) * | 2016-10-20 | 2020-09-23 | 株式会社Wadeco | 装炭レベル測定装置の付着状態検出方法 |
DE102017109316A1 (de) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstands |
US20200182680A1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | Texas Instruments Incorporated | Metal tank ultrasonic liquid level sensing |
US11626003B2 (en) * | 2021-02-23 | 2023-04-11 | Rheem Manufacturing Company | Systems and methods for monitoring and detecting a fault in a fluid storage tank |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3337690A1 (de) * | 1983-10-17 | 1985-04-25 | VEGA Grieshaber GmbH & Co, 7620 Wolfach | Verfahren und vorrichtung zur messung des fuellstands in einem behaelter mittels schall-/ultraschallwellen |
CN2122380U (zh) * | 1992-04-07 | 1992-11-18 | 中国科学院东海研究站 | 声料位仪探头 |
DE4308373A1 (de) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung und Separation von Nutz- und Störechos im Empfangssignal von Abstandssensoren, welche nach dem Impuls-Echo-Prinzip arbeiten |
DE4407369A1 (de) * | 1994-03-05 | 1995-09-14 | Grieshaber Vega Kg | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Laufzeitmessung sowie deren Verwendung |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4831565A (en) * | 1986-10-03 | 1989-05-16 | Canadian Corporate Management Company Limited | Process control equipment for adverse environments |
DE58905114D1 (de) * | 1988-06-13 | 1993-09-09 | Siemens Ag | Verfahren zur stoerunterdrueckung bei ultraschall-abstandsmessungen. |
US5285388A (en) * | 1990-07-16 | 1994-02-08 | James N. McCoy | Detection of fluid reflection for echo sounding operation |
US5157639A (en) | 1990-09-04 | 1992-10-20 | Magnetrol International | Ultrasonic detector |
US5521851A (en) * | 1993-04-26 | 1996-05-28 | Nihon Kohden Corporation | Noise reduction method and apparatus |
CN1035690C (zh) * | 1993-06-07 | 1997-08-20 | 日本钢管株式会社 | 超声波探伤装置的信号处理方法及信号处理装置 |
US5453932A (en) * | 1994-01-12 | 1995-09-26 | Advanced Grade Technology, Inc. | Device and method for detecting and elimination of spurious ultrasonic ranging echoes |
DE4405238C2 (de) * | 1994-02-18 | 1998-07-09 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur Messung des Füllstands in einem Behälter |
EP0792020B1 (en) * | 1996-02-23 | 2003-05-02 | Carlo Gavazzi Services AG | Electromagnetic-noise protection circuit |
US6438500B1 (en) * | 1997-06-26 | 2002-08-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and device for detecting the absence of a product in a reservoir |
GB9906456D0 (en) * | 1999-03-22 | 1999-05-12 | Geco Prakla Uk Ltd | Method and system for reducing effects of sea surface ghost contamination in seismic data |
JP2002222230A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 不要輻射最適化方法および不要輻射解析方法 |
WO2004010093A1 (de) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Vega Grieshaber Kg | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines erwartungsbereiches für ein füllstand- und störecho |
US7013226B2 (en) * | 2003-10-14 | 2006-03-14 | Intel Corporation | Reflectometer with echo canceller |
EP1628119A3 (en) * | 2004-08-16 | 2012-07-25 | VEGA Grieshaber KG | Radar level measurement device with automatic echo signal determination |
DE102004055551A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen |
DE102005005386B3 (de) * | 2005-02-05 | 2006-07-13 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur Reduktion von digitalisierten Daten in einem EMAT-Molch |
US7334451B1 (en) * | 2005-05-20 | 2008-02-26 | K-Tek Corporation | Level meter threshold detection system |
CN101138507B (zh) * | 2006-09-05 | 2010-05-12 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 多普勒血流声音信号的处理方法及装置 |
DE102006062606A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter nach einem Laufzeitverfahren |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3337690A1 (de) * | 1983-10-17 | 1985-04-25 | VEGA Grieshaber GmbH & Co, 7620 Wolfach | Verfahren und vorrichtung zur messung des fuellstands in einem behaelter mittels schall-/ultraschallwellen |
CN2122380U (zh) * | 1992-04-07 | 1992-11-18 | 中国科学院东海研究站 | 声料位仪探头 |
DE4308373A1 (de) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung und Separation von Nutz- und Störechos im Empfangssignal von Abstandssensoren, welche nach dem Impuls-Echo-Prinzip arbeiten |
DE4407369A1 (de) * | 1994-03-05 | 1995-09-14 | Grieshaber Vega Kg | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Laufzeitmessung sowie deren Verwendung |
Also Published As
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