元本身对于本领域的普通技术人员而言是已知的并且廉价并耐用。
[0023]另外，可以在雷达物位计电路进行的测量期间将频率分离评估电路配置成停用。这样的方案使得能够进行电力划分的简单并高效的分离，例如在应用时即执行测量时绕过分离的低电力电路的电力管理。可以通过不激活在准备阶段期间使用的电路和部件来降低物位测量期间的峰值电力使用。此外，电力管理电路可以为雷达物位计电路提供用于多个连续测量的电力。
[0024]在本实用新型的一个实施例中，发射信号和参考信号是直流(DC)脉冲序列。在本实用新型的另一个实施例中，在发射信号和参考信号中的脉冲是经频率调制的，系统包括用于将返回信号与参考信号进行混频以提供罐信号的混频器。因此，应当理解，本实用新型适用于DC脉冲式测量和调频脉冲式测量二者。
[0025]当研宄所附权利要求和以下描述时本实用新型的另外的特征和优点将变得明显。本领域的普通技术人员认识到可以在不脱离本实用新型的范围的前提下，将本实用新型的不同特征进行组合以创建与以下描述的实施例不同的实施例。
【附图说明】
[0026]现在将参照示出了本实用新型的实施例的附图来更详细地描述本实用新型的这些和其它方面。
[0027]图1是根据本实用新型的第一实施例的用于脉冲式测量的雷达物位计系统的示意图。
[0028]图2是图1中的测量电子装置的示意图。
[0029]图3是根据本实用新型的另一实施例的测量电子装置的示意图。
[0030]图4是概述测量至罐中的表面的距离的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]在本详细描述中，根据本实用新型的物位计系统的各种实施例是主要参考非接触型脉冲雷达物位计系统来讨论的，在该非接触型脉冲雷达物位计系统中，使用辐射天线一一例如锥形天线、喇叭形天线、阵列天线或贴片天线等一一形式的传播设备来朝向容纳在罐中的物品传播电磁信号。
[0032]应当指出，这绝不限制本实用新型的范围，本实用新型等价地适用于如下脉冲式导波雷达(GWR)物位计系统，其利用传输线探针形式的传播设备，例如单引线探针(包括所谓的索末菲(Sommerfeld)探针或高保(Goubau)探针)、双引线探针、同轴探针等。
[0033]图1示意性地示出了设置在罐2的顶部、用于使用微波确定容纳在罐2中的物品3的填充物位的物位计系统I。物位计系统I因此在下文中被称为雷达物位计系统或RLG系统。
[0034]雷达物位计系统I包括:测量单元5 ;传播设备，其在此具有喇叭形天线6的形式、用于朝向容纳在罐2中的物品3的表面7传播微波；以及通信天线8，其用于与远程设备进行无线通信。
[0035]当测量容纳在罐2中的物品3的填充物位时，雷达物位计系统I由天线6朝向物品3的表面7发射电磁发射信号St，其中该信号被反射作为表面回波信号SK。然后基于表面回波信号Sk的飞行时间(从雷达物位计系统I到表面7并返回)来确定在罐2的顶部处的参考位置与物品3的表面7之间的距离。可以根据该距离和罐2的已知尺寸导出填充物位。
[0036]应当指出，尽管在本文中讨论容纳单一物品3的罐2，但是可以以相似方式测量至在罐2中存在的任何物料界面的距离。
[0037]如图1示意性示出地，将示例性物位计系统I配置成使用无线数据传输与外部设备例如远程控制中心进行通信。针对不同的应用，这可能是有利的，因为用于通信的布线通常可以代表用于安装物位计系统的成本的重要部分。通常还可以要求配置用于无线通信的物位计系统I接收来自本地能量存储装置例如电池或类似物(未示出)的电力。为了降低物位计系统I的维护成本，电池寿命应当尽可能长，优选地具有数年的量级或甚至长达10年。这意味着设计具有很低的平均能耗而不影响物位计系统I的性能例如监视罐2中的变化的准确度和能力的物位计系统I是重要的。这不仅对无线物位计系统I是重要的，而且对关于其电力/电能的供应施加了其它限制的物位计系统也是重要的。这样的雷达物位计系统的示例是通过通信线路供电的雷达物位计系统，例如所谓的双线制雷达物位计，其经由双线制4-20mA电流回路来通信以及接收电能。
[0038]图2示意性地示出了用于处置平均能耗重要的情形的广泛使用的方案。如图2所示，填充物位确定事件1a至1c在时间上分开，并且在这些填充物位确定事件1a至1c之间，物位计系统I处于休眠模式，在该休眠模式下用于确定填充物位的物位计系统的部件可以关闭。该方案通常被称为间歇性操作，将填充物位确定事件之间的时间tu定义为更新频率。该更新频率可以针对不同类型的实施而不同，针对关于能量提供不具有实际限制的雷达物位计系统例如由电网供应能量/电力的系统，更新频率可以高至每秒一次。针对具有严格限制的系统，例如放置在较远地方并且不具有任何远程电源仅由本地能量存储装置例如电池来供电的罐，更新频率可以较低，例如每分钟一次或每10分钟一次，或者更新频率可以甚至更低例如每小时一次或每天一次(24小时的周期)。应当指出，具有限制量的能量的雷达物位计系统的设计通常取决于即将到来的应用所需的更新频率。例如，较苛刻的安全要求可能要求较高的更新频率或更新频率可以由需要填充物位较快更新的系统的操作者设置得较高。应当指出，还可以由于用于通过其它源例如氢燃料电池或光伏太阳能电池供电的雷达物位计系统的少量的可用能量/电力而施加限制。
[0039]作为降低雷达物位计系统I的平均能耗的另一种方式，本实用新型的各个方面提供了雷达物位计系统的部件的高效启动以节约电力直至实际测量发生。以下将参照图3和图4进一步详细描述。
[0040]图3是示意性地示出了包括在图1中的物位计系统中的功能部件的框图。示例性物位计系统I包括通常被理解成雷达物位计电路的发射器支路和接收器支路。
[0041]将频率生成电路26配置成生成第一时钟频率和第二时钟频率，所述第一时钟频率和第二时钟频率用于生成发射脉冲序列和参考脉冲序列。在所示示例中，频率生成电路包括用于生成发射脉冲序列的发射脉冲生成器10。发射脉冲序列的脉冲重复频率在此等于第一时钟频率。频率生成电路还包括用于生成参考脉冲序列的参考脉冲生成器14。参考脉冲序列的脉冲重复频率在此等于第二时钟频率。发射脉冲生成器10和参考脉冲生成器14为典型的压控振荡器，并且可以为例如晶体振荡器。如果需要比振荡器生成的脉冲重复频率更高的脉冲重复频率，可以提供附加电路以使第一时钟频率与第二时钟频率相乘。脉冲重复频率通常具有MHz的量级。还应当指出，脉冲很短，具有纳秒的量级。
[0042]发射器支路还包括第一 RF源11和发射天线12，接收器支路还包括第二 RF源15、混频电路16以及接收天线17。接收器支路还包括用于将由接收天线17接收的信号进行放大的低噪声放大器18。在大多数应用中，将接收天线17和发射天线12实施为一个单个的天线。
[0043]在发射器支路中，由第一 RF源11对由发射脉冲生成器10提供的脉冲进行调制以形成发射脉冲序列(微波能量的小“包(packet)”)形式的发射信号St，该发射信号St通过发射天线12朝向物品的表面7进行辐射。调制频率通常具有GHz的量级。
[0044]在接收器支路中，由第二 RF源15对由参考脉冲生成器14提供的脉冲进行调制以形成参考信号SKEF。反射信号接收天线17接收，接着在低噪声放大器18中进行放大，并转发至混频电路16。还向混频电路16提供参考信号SKEF。
[0045]如以下进一步详细说明的，发射脉冲生成器10和参考脉冲生成器14以略微不同的脉冲重复频率生成脉冲。发射脉冲重复频率与参考脉冲重复频率之间的频率差Λ f可以具有数Hz或数十Hz的量级。
[0046]发射信号St的脉冲和参考信号Skef的脉冲可以有利地在测量扫描启动时处于同相位，使得可以使用在参考信号Skef与反射信号S 间存在关联以前的时间连同频率差Λ f来确定反射信号Sk的飞行时间。然后使用飞行时间确定填充物位。
[0047]在混频电路16中，参考信号Skef与反射信号Sk时间关联以形成提供给微处理器20的罐信号Sm，其中基于测量信号Sm确定至物品6的表面7的距离。在混频电路16中执行的“采样”有时被称为“硬件采样”，其不应当与在随后的信号处理期间进行的采样相混淆。在混频电路16中进行的采样的细节还取决于脉冲的类型。
[0048]在混频器中返回信号与参考信号进行混频。在DC脉冲的情况下，即在不具有由RF源11和15引入的高频调制的情况下，将来自混频器的输出简单地提供至采样保持电路。在该所示的示例中，借助于高频调制脉冲，混频将提供中频(IF)信号。