利用行程时间原理的填充水平测量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用根据行程时间原理工作的填充水平测量装置测量容器中填充物质的填充水平的方法。在测量操作中，填充水平测量装置朝容器中的填充物质发送传输信号，并且基于在容器中反射回来的它们的信号部分得出回波函数，该回波函数借助于其行对应于离散的填充水平且其列对应于离散的行程时间的表的辅助给出信号分量的振幅作为它们的行程时间的函数，并且其中在每一种情形中作为历史测量点在其行指数对应于相关的填充水平的那行中存储从在过去得出的回波函数得出的、关于可归因于位于容器中的反射体上的反射的回波函数最大值的行程时间的信息。
【背景技术】
[0002]根据行程时间原理工作的填充水平测量装置在大量工业分支中应用，例如在加工工业中、在化学工业中和在食品工业中。
[0003]在填充水平测量的情形中，短传输信号，例如微波或超声波，借助于天线朝填充物质表面周期性地发送并且在表面上反射的它们的信号分量在取决于行程路径的行程时间之后被接收回来。代表作为行程时间的函数的回波振幅的回波函数被形成。该回波函数的每一个值对应于以一定间隔从天线反射的信号部分的振幅。
[0004]回波函数的该最大值被确定，其可能地归因于传输信号在填充物质的表面上的反射。在这种情形中，通常假设该最大值--后面被称为填充水平回波--具有比相同的回波函数的其余最大值大的振幅。在传输信号的固定传播速度的情形中，这直接由填充水平回波的行程时间产生填充物质的表面和天线之间的分隔。
[0005]该常规程序在大量应用中无问题地起作用。然而，当填充水平回波在没有关于识别的正确性的某些怀疑的情况下不能被识别时，产生问题。例如，当在容器中存在干扰，比如，例如安装的物体，其反映了比填充物质表面更好的传输信号时，可能是这种情况。
[0006]在这种情形中，当前填充水平可以一次指定，例如，在填充水平测量装置启动时。填充水平测量装置可以基于预定的填充水平识别可归因于比如填充水平回波的最大值并跟踪该最大值，例如利用合适的算法。在这种情形中，例如，在每一种测量循环中，回波函数的最大值被确定，且基于在前面的测量循环中确定的填充水平的知识和应用指定的最大值填充水平的预期变化率，行程时间范围被确定，其中填充水平回波在当前的回波函数中被预期。然后，基于在当前回波函数中该行程时间范围引起的最大值的行程时间，当前填充水平被确定。
[0007]这种回波跟踪具有必须在没有中断的情况下跟踪填充水平回波的缺点。当填充水平测量装置被从操作中取出时，例如，用于维护目的，然后，填充水平回波不能够被进一步跟踪。填充水平测量装置然后在给定的情形中在重新开始时不能够可靠地检查填充水平回波。当前填充水平必须再次被预确定。然而，在给定情形中，这可能意味着相当大的努力。当例如没有可选的测量方法可利用时，可能必须完全清空容器或者完全填充容器或者直到参考标记。这意味着在工业环境中测量过程的频繁中断且可能与消耗的大量时间和高成本相关。
[0008]为了克服这些问题，在DE 10，260，962 Al中推荐了一种利用根据行程时间原理工作的填充水平测量装置测量容器中填充物质的填充水平的方法，其中在测量操作中，传输信号被朝向容器中的填充物质发送且基于它们返回到容器中的信号部分，得出回波函数，其给出信号部分的振幅作为它们的行程时间的函数，其中在填充水平测量装置的第一次启动之后，产生了且随后用于填充水平测量的表，
[0009]-其行对应于离散的填充水平且其列对应于离散的行程时间，
[0010]-其中从在启动之后得出的回波函数得出的关于归因于位于容器中的反射体上的反射的回波函数最大值的行程时间的信息在每一种情形中作为测量点被存储在其行指数对应于相关的填充水平的该行中。
[0011]该表在这种情形中产生，例如通过在开始时一次预确定当前填充水平、基于该预确定的已知填充水平识别填充水平回波以及基于随后记录的回波函数借助于回波跟踪方法在时间范围内跟踪其时间进展，其中填充水平穿过总的填充水平测量范围。借此，基于此处包含的跟踪的填充水平回波的行程时间，随后记录的回波函数可以在每一种情形中是与从作为测量点输入表中的各自的回波函数得到的填充水平和信息相关联的。例如，作为得出的信息产生的可以是测量点，其给出振幅和行程时间或者也仅给出关于分别相关的填充水平的回波函数的最大值的行程时间。
[0012]可替代地，该表也可以在没有指定当前填充水平的情况下产生。在该情形中，填充水平测量装置以常规的方式测量填充水平，将测量的填充水平考虑为上述的回波跟踪的开始点，并且该表相应地形成。在该情形中，随后基于该表执行似真性检查，以便确保考虑为回波跟踪的开始点实际上是填充水平回波且例如不是由于不正确的填充水平测量而可归因于另一反射体的回波函数的最大值。
[0013]为此，基于存储在表中的信息确定高度线，在每一种情形中，该高度线给出作为填充水平的函数的可归因于确定的反射体的最大值的行程时间。如果由此产生了低于与填充水平回波相关联的高度线的高度线段，其行程时间随填充水平的增加而增加，则作为填充水平回波的回波跟踪的开始点的最大值的解释被证明不正确，表被扔掉，且新的表产生。
[0014]—旦已经在总的填充水平测量范围内产生表，然后其可用于所有随后的填充水平测量。在这种情形中，为各自当前得出的回波函数选择该表的行，其具有与当前回波函数最大的一致性，且当前填充水平基于该表被确定或者以其它方式基于该表被确定和检查。在这种情形中，例如，基于对应于表行的填充水平，可以确定用于填充水平回波的行程时间窗，且然后基于位于该行程时间窗中的当前回波函数的最大值的行程时间确定准确的填充水平。可替代地或者补充地，每一种跟踪方法可以被应用，基于此，同样地，确定行程时间窗，其中填充水平回波将被预期。在该情形中，表可以被连续地应用以检查作为填充水平回波的跟踪回波的识别。
[0015]该方法因此甚至在困难的测量条件下提供可靠的结果。这是真实的，然而，仅只要在使用位置处的测量条件保持不变。如果在使用位置处的测量条件改变，则存储的表不再正确地反映容器中的情况。例如，当位于容器中的填充物质的性能改变时，尤其是因为在容器中发生的化学过程，填充物质的更换或者通过增加其它填充物质组分，或者容器中安装的物体被移除、增加或在其位置或性能上改变，可能是这种情形。
[0016]如果之前的表将继续被不改变地使用，则根据测量条件的变化类型，其可能在给定情形中导致相当大的测量误差。
【发明内容】
[0017]本发明的目的是提供根据行程时间原理的填充水平测量方法，其参考表且在填充水平测量装置的使用位置处的测量条件改变时传递可靠的测量结果。
[0018]为了实现该目的，本发明在于利用根据行程时间原理工作的填充水平测量装置测量容器中的填充物质的填充水平的方法，其中填充水平测量装置在测量操作中朝容器中的填充物质发送传输信号并且基于在容器中反射回来的传输信号的信号部分得出回波函数，所述回波函数借助于表给出信号部分的振幅作为其行程时间的函数，
[0019]-表的行对应于离散的填充水平且表的列对应于离散的行程时间，并且
[0020]-在表中在其行指数对应于相关联的填充水平的该行中在每一种情形中作为历史测量点存储从过去得出的回波函数得出的、关于归因于位于容器中的反射体上的反射的回波函数最大值的行程时间的信息，
[0021]-其中基于在正进行的测量操作中得出的当前回波函数连续地更新所述表，其中
[0022]—从当前回波函数得出的、关于归因于位于容器中的反射体上的反射的回波函数最大值的行程时间的信息在每一种情形中作为当前测量点存储在其行指数对应于由填充水平测量装置确定的相关联的填充水平的该行中，
[0023]-基于历史测量点和当前测量点执行似真性检查，并且
[0024]—由于似真性检查被识别为不似真的历史测量点和当前测量点被删除且所有其余的当前测量点作为历史测量点被纳入所述表中。
[0025]在一个实施例中，在每一种情形中，当前测量点被纳入在与相关联的行程时间对应的表字段中的与相关联的填充水平对应的行中，其中已经纳入相应的行的其余表字段中的历史测量点被保持在原位。
[0026]后者实施例的一个实施例包括一种方法，在此情形中，
[0027]-除行程时间和相关联的填充水平之外，测量点还补充地反映当前回波函数的相关最大值的振幅，并且
[0028]-当相关联的表字段在记录当前测量点之前为空时，当前回波函数的相关最大值的振幅不改变地存储在相关联的表字段中，并且
[0029]-当相关联的表字段在记录当前测量点之前被历史测量点占据时，滤波器从历史测量点的振幅和当前测量点的振幅形成中间值，该中间值作为振幅存储在表字段中。
[0030]本发明的另外发展包括一种方法，在此情形中，
[0031 ]-基于在所述表中存储的对应地选择的当前测量点和历史测量点，至少一个校正线段被确定，该至少一个校正线段显示了与不同于填充物质的、在容器中的确定的反射体上的反射相关联的填充水平对行程时间的依赖性，
[0032]-似真性检查包括以下方法，在该方法的情形中，对于在校正线段附近和用于确定相应的校正线段所参