r>[0070]为避免所述内容，能够使用所谓的补零。在此，在快速傅里叶变换的计算之前，将振幅值为O的其他的扫描值以计算的方式添加给实际的差拍信号。由此，在执行FFT之后，得到回波曲线202的其他的计算的采样点。
[0071]因此，例如能够检测差拍信号的直至4096个实际的扫描值(或者甚至更多)。因此，对于计算三个其他的中间值，必须3次将4096个零添加给信号。因此，从4096个值的变换变成16384个值的变换，这一方面对包含在物位测量仪中的存储器的大小提出高的要求，并且另一方面也能够导致非常长的计算时间和由此造成的高的能量消耗。
[0072]在对回波曲线的精确度的要求还更高的情况下，耗费相应地大程度地提高。
[0073]对补零替选地，能够执行下述方法，所述方法能够实现确定中频信号301的频谱202的任意多的采样点，而在此对为此必需的存储空间的要求没有过度地提高。
[0074]应用所述方法尤其在能量优化的双线测量仪的领域中是有利的。
[0075]图4示出与图1相比经过修改的物位测量仪401。该物位测量仪与图1的物位测量仪的区别在于经过修改的回波曲线生成单元402和经过修改的测量单元403，所述回波曲线生成单元和所述测量单元经由数据线404彼此连接。
[0076]在此要指出的是，具有物位测量仪401的不同的信号处理单元也能够集成在单个单元中。
[0077]图5示例性地示出能够在根据本发明的一个实施例的物位测量仪401中执行的过程。
[0078]此外，图6和图7说明下面描述的方法的重要的中间结果。
[0079]该方法在开始状态501 (参见图5)中开始。如在传统的物位测量仪中那样，首先，在步骤502中产生、数字化并且在物位测量仪401的存储器中保存差拍曲线。
[0080]在可选的步骤503中，将以数字形式存在的差拍信号用已知的窗口函数、例如汉明窗口、巴特利特窗口或者其他窗口加权。窗口函数的使用能够改进频谱范围中的显示。
[0081]在步骤504中，将经过修改的回波曲线生成单元402的差拍信号(参见图4)利用快速傅里叶变换转换成频谱范围。在此，物位测量仪401的硬件构造对此可能以特殊的类型和方式胜任，例如利用具有用于FFT计算的特定的硬件单元的数字信号处理器。
[0082]在步骤505中，根据已知的方法确定与填充物料表面相对应的回波203的位置。回波的位置例如能够通过频谱范围中的数值方面的最大值601的频率来限定。在步骤506中，经过修改的测量单元403确定具有最大振幅的先前标记的扫描值601的相邻的两个、三个、四个或者更多个扫描值602、603的频率值。由此假设:所述扫描值为填充物料回波203的扫描值。
[0083]将所述频率值传送给图4的物位测量仪的经过修改的回波曲线生成单元402，然后所述回波曲线生成单元在可预设的频率场701中(参见图7)计算在填充物料回波203的区域中的回波曲线202的其他的采样点702并且将其传送给经过修改的测量单元403。
[0084]然后，根据所述其他的采样点702，能够在限定的区域703之内以较高的分辨率计算回波曲线的部段704。
[0085]为此所使用的方法作为离散时间傅里叶变换(DTFT)已知。所述计算的结果与结合补零的快速傅里叶变换的结果相一致，其中后者由于对此变得必需的加零而需要大量的存储器要求，所述存储器要求尤其在市售的、能量优化的数字信号处理器解决方案中能够是非常有限的。
[0086]在步骤507中，测量单元403根据已知的方法利用附加计算出的采样点702确定与填充物料表面(参见图4) 105的间距112。该方法在输出测量值508之后结束。
[0087]补充地，要指出的是，“包括”和“具有”不排除其他的元件和步骤，并且“一”或者“一个”不排除多个。此外，要指出的是，参照上述实施例中的一个实施例描述的特征或者步骤也能够与其他在上文中描述的实施例的其他的特征或者步骤组合使用。权利要求中的附图标记不视为是限制性的。
【主权项】
1.一种用于通过按照间距测量法工作的物位测量仪来确定回波曲线的方法，所述物位测量仪在确定物位期间对由其接收的测量信号进行频谱分析，所述方法具有下述步骤: 检测测量信号，所述测量信号为由所述物位测量仪发出并且至少在介质的表面上反射的发送信号； 将检测到的所述发送信号转换成中频信号； 在离散的时间点扫描所述中频信号； 将通过扫描获得的扫描值从时域变换成频域，并且从所述扫描值中以第一间距计算回波曲线的第一采样点； 以比所述第一间距小的第二间距计算所述回波曲线的在所述回波曲线的限定区域之内的部段的其他的第二采样点。2.根据权利要求1所述的方法， 其中所述发送信号为调频信号、电磁信号或者光信号。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中所述物位测量仪根据FMCW原理工作。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中将通过扫描获得的扫描值从时域变换成频域并且利用离散傅里叶变换(DTFT)来计算所述回波曲线的所述部段的其他的所述第二采样点。5.根据权利要求4所述的方法， 其中其他的所述第二采样点相对于其相邻的采样点分别具有预设的频率间距A f。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中所述回波曲线的所述限定区域相应于与介质的表面相对应的回波的位置。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中所述限定区域具有刚好三个扫描值；并且 其中这三个扫描值中的中间的扫描值与其他两个扫描值相比具有较大的振幅。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中从所述扫描值中以所述第一间距利用快速傅里叶变换(FFT)来计算所述回波曲线的所述第一采样点。9.一种高分辨率的物位测量仪(401)，所述物位测量仪按照间距测量法工作，所述物位测量仪在确定物位期间对由其接收的测量信号执行频谱分析，所述物位测量仪具有: 用于检测测量信号的天线(102)，所述测量信号为由所述物位测量仪发出并且至少在介质(106)的表面(105)上反射的发送信号(114)； 用于将检测到的所述发送信号转换成中频信号(201)的高频单元(103); 用于在离散的时间点(302，303，304)扫描所述中频信号的扫描单元(107); 回波曲线生成单元(402)，用于: 从扫描值中以第一间距计算回波曲线的第一采样点； 以比所述第一间距小的第二间距计算所述回波曲线的在所述回波曲线的限定区域之内的部段的其他的第二采样点。10.根据权利要求9所述的高分辨率的物位测量仪(401)，所述物位测量仪构成为用于执行根据权利要求2至8中任一项所述的方法。11.一种程序元件，所述程序元件当其在物位测量仪的处理器上执行时推动所述处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。12.—种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储根据权利要求11所述的程序元件。
【专利摘要】为了通过按照FMCW原理工作的物位测量仪来确定回波曲线，从相应的扫描值中以第一分辨率计算回波曲线。然后利用DTFT逻辑以更高的、第二分辨率来计算回波曲线的特定的部段。由此，能够降低计算回波曲线所必需的耗费。
【IPC分类】G01F23/28
【公开号】CN105102941
【申请号】CN201480019412
【发明人】罗兰·韦勒, 卡尔·格里斯鲍姆, 米夏埃尔·菲舍尔
【申请人】Vega格里沙贝两合公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年3月27日
【公告号】EP2789996A1, WO2014166747A1