基于温度控制脉冲重复频率的脉冲物位计系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种控制脉冲雷达物位计系统的方法，该方法包括以下步骤：获得表示当前操作温度的信号；基于当前的操作温度和多个数据集，确定用于控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个的初始频率控制参数，多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及从初始频率控制参数开始，控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个，以在当前操作温度下实现第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知的频率差。
【专利说明】基于温度控制脉冲重复频率的脉冲物位计系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及脉冲物位计系统，并且涉及控制这样的脉冲物位计系统的方法。
【背景技术】
[0002]雷达物位计(RLG)系统被广泛的用于确定在储料仓中容纳的产品的装料高度(filling level)。通常地，用非接触测量(借此向容纳在储料仓中的产品辐射电磁信号)或用接触测量(通常称为导波雷达(GWR)，借此通过充当波导的探针引导电磁信号朝向并且进入产品)来执行雷达物位测量。探针通常被布置成从顶部向储料仓的底部垂直地延伸。探针还可以被布置在测量管(所谓的腔)中，该测量管连接到储料仓的外壁并且与储料仓内部流体相连。
[0003]发射的电磁信号在产品的表面上反射，并且通过包括在雷达物位计系统中的接收器或收发器接收反射的信号。基于发射的和接收的信号，可以确定到产品的表面的距离。
[0004]更具体地，通常基于发送电磁信号与接收电磁信号在界面上的反射之间的时间确定到产品的表面的距离，该界面在储料仓中的空气与容纳在储料仓中的产品之间。为了确定产品的实际装料高度，基于以上提及的时间(所谓的行程时间)和电磁信号的传播速度确定从参考位置到产品的表面的距离。
[0005]现今出售的多数的雷达物位计或是所谓的脉冲雷达物位计系统，该系统基于发送脉冲与接收脉冲在产品的表面上的反射之间的时间差来确定到在储料仓中容纳的产品的表面的距离；或是基于所发送的调频信号和调频信号在产品的表面上的反射信号之间频率上的差别确定到表面的距离的系统。后一种类型的系统通常称为FMCW(调频连续波)类型。
[0006]对于脉冲雷达物位计系统,通常使用时间扩展(time expansion)技术求解行程时间。
[0007]
[0008]这样的脉冲雷达物位计系统可以具有第一振荡器和第二振荡器，第一振荡器用于生成用于向容纳在储料仓中的产品的表面的发送的、由具有发射脉冲重复频率ft的脉冲形成的传输信号，该脉冲；第二振荡器用于生成由具有参考脉冲重复频率的参考脉冲形成的参考信号，该参考脉冲重复频率fMf以已知的频率差不同于发射脉冲重复频率。此频率差Af典型地在几Hz或几十Hz的范围中。
[0009]在测量扫描开始时，传输信号和参考信号是同步的以具有相同的相位。由于频率差Λ f，在测量扫描期间传输信号与参考信号之间的相位差别将逐渐增加。
[0010]在测量扫描期间，将通过传输信号在容纳在储料仓中的产品的表面上的反射形成的反射信号与参考信号相关联，以使得仅当反射脉冲和参考脉冲同时出现时产生输出信号。从开始测量扫描到出现由反射信号与参考信号的相关性引起的输出信号是发送信号与反射信号之间的相位差别的测量，该测量反过来是反射的脉冲的行程时间的时间扩展测量，根据该测量可以确定到容纳在储料仓中的产品的表面的距离。
[0011]因为传输信号与参考信号之间的频率差Af的精度对于脉冲雷达物位计系统的性能是重要的，所以可以通过调节器控制第二 (和/或第一)振荡器，该调节器监控频率差Af并且控制第一和第二振荡器中的至少一个以实现已知的并且足够接近期望的频率差Δ fdes的频率差，期望的频率差Λ fdes是对脉冲雷达物位计系统设计的。
[0012]为了提供稳定的调节，调节器可能需要几百个的量级的频率差Af的采样，由于时间扩展频率差Af的值较小(期望达到足够的时间扩展)，所以该采样对应的持续时间可能长至20-30秒。
[0013]因此，当前可获得的脉冲雷达物位计系统可能需要在实际装料高度测量可以开始之前被供电很长一段时间。
[0014]US 7 412 337公开了旨在减少控制第一和/或第二振荡器以实现期望的频率差Af所需的时间的方法。在根据US 7 412 337的方法中，确定至少两个控制变量(差别频率数据点)之间的梯度，并且基于梯度和差别频率，确定控制的操作点以及调整控制算法。然而根据US 7 412 337的方法显得相对复杂并且繁琐，并且关于减少用于控制所需要的时间存在进一步改进的空间。
【发明内容】
[0015]考虑到以上所述，本发明的一般的目的是提供改进的脉冲雷达物位计系统和方法，并且特别是提供一种能够更节能地进行装料高度确定的脉冲雷达物位计系统和方法。
[0016]根据本发明的第一方面，因此提供了一种控制脉冲物位计系统的方法，该脉冲物位计系统包括:传输信号生成电路，用于生成第一脉冲序列形式的电磁传输信号，第一脉冲序列具有第一脉冲重复频率；传播装置，被连接到传输信号生成电路，并且被布置成向在储料仓中容纳的产品的表面传播电磁传输信号，以及返回由电磁传输信号在产品的表面上的反射引起的电磁反射信号；参考信号生成电路，用于生成第二脉冲序列形式的电磁反射信号，第二脉冲序列具有第二脉冲重复频率；以及处理电路，用于基于电磁反射信号、电磁参考信号、以及第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知的频率差，确定产品的装料高度，其中方法包括以下步骤:获得表示当前操作温度的信号；基于当前的操作温度和多个数据集，确定用于控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个的初始频率控制参数，多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及从初始频率控制参数开始，控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个，以在当前操作温度下实现第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知的频率差。
[0017]当初始频率控制参数导致了足够接近期望的频率差的频率差时，控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个以实现已知的频率差的步骤可以简单地涉及使用初始频率控制参数来控制传输信号生成电路和/或参考信号生成电路。如果确定所导致的频率差(已知的频率差)与期望的频率差仅稍微不同，则可以通过处理电路进行补偿。
[0018]本发明是基于以下认识:控制传输信号生成电路和/或参考信号生成电路以实现足够接近期望的频率差的频率差所花费的时间不是不变的，而是依赖于导致期望的频率差的频率控制参数(诸如电压)与控制过程开始时的初始频率控制参数之间的差别。通常地，与如果初始频率控制参数远离“最终”频率控制参数相比，如果初始频率控制参数接近“最终”频率控制参数(导致足够接近期望的频率差的已知频率差的频率控制参数)，则控制过程将会花费较少的时间。
[0019]本发明人已经进一步认识到，对于脉冲物位计系统，以上所述的“最终”频率控制参数主要依赖于传输信号生成电路和参考信号生成电路的操作温度而改变，并且如果检查了当前操作温度并且依赖于当前操作温度选择了初始频率控制参数，则可以大量缩短实现期望的频率差的时间。
[0020]频率差是否足够接近期望的频率差将依赖于系统设计，具体地依赖于带通滤波器等的设计。如果系统设计者认为在期望的频率差附近某一范围内可以实现特定装置可接受的测量性能，则在该范围内的频率差的值足够接近期望的频率差。
[0021]因此，可以实现与先前可能的控制相比更有效的差别频率的控制，这意味着可以大量缩短电脉冲物位计系统从上电起直到可以执行可靠的装料高度确定的时间。因为可以使用具有较短的激活周期的间断性操作，因此这反过来提供了更节能的脉冲物位计系统。这对于电池供电的脉冲物位计系统尤其有用，并且可以提供更长的电池寿命和/或更高的更新速率。
[0022]当前操作温度可以有利地成为包括传输信号生成电路和参考信号生成电路的物位计系统的部件的当前操作温度。
[0023]例如可以通过选择在存储的数据集中最接近的匹配来确定初始频率控制参数。替选地，可以使用所存储的数据集通过内插或外推来确定初始频率控制参数。
[0024]根据本发明的各种实施例，该方法还可以包括存储数据集的步骤，该数据集包括表示当前操作温度和用于当前操作温度的当前频率控制参数的数据。
[0025]在这些实施例中，脉冲物位计系统是自学习系统，该系统会逐渐地建立操作温度和对应的频率控制参数的更优的数据库，该对应的频率控制参数导致对应的操作温度下的预定的频率差。这提供了逐渐减少的脉冲物位计系统的启动时间，如上所述其反过来导致进一步改善的能量效率。
[0026]替选地，或额外地，在生产中或随后的脉冲物位计系统安装中执行温度表征。为了执行这样的温度表征，脉冲物位计系统(至少传输信号生成电路和/或参考信号生成电路)的操作温度可以在操作温度的集合中改变，并且存储用于操作温度集合中的每一个操作温度的的频率控制参数以及对应的操作温度
[0027]通过这样的温度表征和数据集的预先存储，随着脉冲物位计系统的安装，脉冲物位计系统已经直接具有所希望的缩短的启动时间。
[0028]根据本发明的各种的实施例，传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个可以包括电压控制振荡器，并且然后频率控制参数可以是提供至电压控制振荡器的控制电压。
[0029]根据本发明的方法可以还包括基于电磁反射信号、电磁参考信号、以及第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知频率差确定装料高度的步骤。使用已知的频率差，可以使用时间扩展技术确定电磁传输信号到表面并且返回的行程时间。这样的技术本身对本领域的一般技术人员来说是公知的。
[0030]根据本发明的第二方面，提供了用于确定容纳在储料仓中的产品的装料高度的脉冲物位计系统，该脉冲物位计系统包括:传输信号生成电路，用于生成第一脉冲序列形式的电磁传输信号，第一脉冲序列具有第一脉冲重复频率；传播装置，被连接到传输信号生成电路，并且被布置成向在储料仓中容纳的产品的表面传播电磁传输信号，以及返回由电磁传输信号在产品的表面上的反射引起的电磁反射信号；参考信号生成电路，用于生成第二脉冲序列形式的电磁反射信号，第二脉冲序列具有第二脉冲重复频率；处理电路，用于基于电磁反射信号、电磁参考信号、以及第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知的频率差，确定产品的装料高度，以及频率控制电路，用于控制传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个，以实现第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知频率差，其中脉冲物位计系统还包括:存储器，用于存储多个数据集，多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及温度传感器，用于提供表示脉冲物位计系统的当前操作温度的信号。
[0031]传播装置可以是能够传播电磁信号的任何装置，包括传输线探针、波导以及各种类型的辐射天线诸如号角天线、抛物型天线、棒状天线、阵列天线等。
[0032]应当注意处理电路和频率控制电路可以被实现为一个或几个包括在脉冲物位计中的微处理器。处理电路、频率控制电路、存储器以及温度传感器可以被实现为单独的微处理器或被实现为在单个微处理器或电路板中的集成的功能。
[0033]储料仓可以是任何能够容纳产品的容器或器皿，并且可以是金属的，或部分地或全部地非金属的，敞开的，半敞开的，或封闭的。而且，可以通过布置传播装置向储料仓中的产品传播信号直接地确定容纳在储料仓中的产品的装料高度，或通过在所谓的腔内布置传播装置间接地确定容纳在储料仓中的产品的装料高度，其中所谓的腔位于储料仓外部但是与储料仓内部流体连接，以这样的方式使得腔内部的高度对应于储料仓中的高度。
[0034]传输信号生成电路和参考信号生成电路中的任一个或两者可以包括电压控制的振荡器电路，该电路可以包括晶振管。替选地，传输信号生成电路和参考信号生成电路中的任一个或两者可以包括由电子电路形成的谐振器元件，该电路包括具有电感特性的部件和具有电容特性的部件。
[0035]脉冲物位计系统可以额外地包括被配置成形成包括一序列值的测量信号的测量电路，每个值代表电磁参考信号和电磁反射信号的脉冲之间的时间相关性。此测量电路例如可以包括混合器，并且可以通过混合电磁参考信号和电磁反射信号形成测量信号，以使得每当参考脉冲信号通过用于电磁反射信号的时域时生成表示时间相关性的脉冲。可以将该脉冲提供给采样保持电路以形成连续的信号。
[0036]温度传感器可以是任何可用于检测传输信号生成电路和/或参考信号生成电路的操作温度的传感器。通过温度传感器提供的信号可以是例如电信号，诸如依赖温度的电流或电压等。
[0037]根据本发明的各种的实施例，处理电路还可以被配置成从温度传感器获得表示当前操作温度的信号；基于当前操作温度和存储在存储器中的多个数据集确定传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个的初始频率控制参数，其中数据集中的每一个包括表示先前操作温度和先前确定的频率控制参数的数据，先前确定的频率控制参数的数据导致足够接近在先前操作温度下的第一脉冲重复频率和第二脉冲重复频率之间期望的频率差的频率差；以及控制频率控制电路，以使用初始频率控制参数启动频率控制电路对所述传输信号生成电路与所述参考信号生成电路中的至少一个的控制。
[0038]在本申请的上下文中，频率控制电路以初始频率控制参数“启动”其对传输信号生成电路和参考信号生成电路中的至少一个的控制应当被理解为，意味着通过频率控制电路提供至传输信号生成电路和/或参考信号生成电路的第一频率控制参数是初始频率控制参数。初始频率控制参数将会导致初始频率差，初始频率差可以小于或大于预定的频率差。如果必要，频率控制电路将基于初始频率差与预定的频率差之间的差别根据例如任合适的闭环控制系统配置继续修改频率控制参数。
[0039]根据一些实施例，用于存储大量数据集的存储器可以包括包含多个预存的数据集的存储器区域，预存的数据集中的每一个数据集包括表示先前的操作温度和对于先前操作温度先前确定的控制参数的数据。存储器区域可以是非易失性存储器区域，诸如快闪存储器区域。
[0040]替选地，或额外地，存储器区域可以包括可写的存储器区域，并且处理电路可以还被配置成在可写的存储器区域中存储数据集，该数据集包括表示当前温度和在当前操作温度下导致第一脉冲重复频率与第二脉冲重复频率之间的已知的频率差的当前频率控制参数的数据。
[0041]而且，脉冲物位计系统还可以有利地包括本地能量存储器以对物位计系统的操作提供电能。本地能量存储器可以有利地包括例如电池和/或超级电容器。
[0042]而且，脉冲物位计系统还可以包括用于与远程系统无线通信的无线通信电路，诸如无线电收发机。
[0043]本发明的第二方面的进一步的效果和特征很大程度上类似于结合本发明的第一方面以上描述的这些效果和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]参照示出本发明的示例性实施例的附图，将详细地描述本发明的这些和其它方面。
[0045]图1示意性地示出了根据本发明的实施例被布置成确定储料仓的装料高度的脉冲物位计系统；
[0046]图2示意性地示出了用于在图1中的物位计系统的间断性的操作的驱动方案；
[0047]图3是在图1中的脉冲物位计系统的示意的框图；
[0048]图4是示意地示出频率控制参数与频率差之间的示例的温度依赖关系的图；
[0049]图5是具有对应的操作温度和在对应的操作温度下导致预定的频率差的控制参数的集合的表格；
[0050]图6是概述根据本发明的实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0051]在本发明的详述说明中，主要参照非接触类型的脉冲雷达物位计系统讨论根据本发明的物位计系统的不同的实施例，在非接触类型的脉冲雷达物位计系统中使用辐射天线(诸如锥形天线、号角天线、阵列天线或贴片天线)形式的传播装置向容纳在储料仓中的产品传播电磁信号。
[0052]应当注意，这并没有限制本发明的范围，其可等同地应用于使用传输线探针形式(诸如单线探针(包括所谓的Goubau探针)、双引线探针、同轴探针等)的传输装置的脉冲导波雷达(GWR)物位计系统。
[0053]图1示意地示出了被布置在储料仓2的顶部用于使用微波确定容纳在储料仓2中的产品3的装料高度的物位计系统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。
[0054]雷达物位计系统I包括测量单元5、用于向容纳在储料仓2中的产品3的表面7传播微波的传播装置(在此以号角天线6的形式)、以及用于允许与远程装置无线通信的通信天线8。
[0055]当测量容纳在储料仓2中的产品3的装料高度时，雷达物位计系统I通过号角天线6向产品3的表面7发射电磁传播信号St，其中该信号被反射为表面回波信号SK。然后基于表面回波信号Sk的行程时间(从雷达物位计装置系统I到表面7然后返回)确定在储料仓2的顶部的参考位置与产品3的表面7之间的距离。根据此距离和已知的储料仓2的尺寸可以推算出装料高度。
[0056]应当注意，尽管在此讨论了容纳单个产品3的储料仓2，但是可以用类似的方式测量到存在于储料仓2中的任何材料界面的距离。
[0057]如在图1中示意性地示出，示例的物位计系统I被配置成使用无线数据传输与外部装置(诸如远程控制中心)通信。因为用于通信的线圈可能通常代表用于安装物位计系统的成本中的相当大的部分，因此对于不同的装置，这可能是有利的，。被配置成用于无线通信的物位计系统可能通常需要接收来自本地能量存储器(诸如电池等)的电力。为了降低物位计系统I的维护成本，电池的寿命应当尽可能的长，优选地是数年的量级，这意味着重要的是在不危害物位计I的性能(例如精确度和监控储料仓2中的改变的能力)的情况下设计用于非常低的平均能量消耗的物位计系统I。
[0058]在图2中示例地示出广泛使用的方案，该方案用于处理其中平均能量消耗非常重要的情况。如在图2中所示，装料高度确定事件9a_c在时间上是分立的，并且在这些装料高度确定事件9a_c之间，物位计系统I处于睡眠模式中，在睡眠模式中用于确定装料高度物位计系统的部件可以关闭。此方案通常被称为间断性操作，并且装料高度确定事件之间的时间tu限定了更新频率。
[0059]对于脉冲物位计系统，本发明的不同方面提供了与现有的脉冲物位计系统相比缩短的装料高度确定事件9a_c的间隔。
[0060]这将参照图3至图6描述进一步详细地描述。
[0061]图3是示意性地示出包括在图1中的物位计系统中的功能组件的框图。示例的物位计系统I包括发射机支路和接收机支路。
[0062]发射机支路包括传输信号生成电路，在此以传输脉冲生成器10和第一 RF源11,以及发射天线12的形式提供。接收器支路包括参考信号提供电路，在此以参考脉冲生成器14和第二 RF源15、测量电路16、以及接收天线17的形式提供。接收器支路还包括低噪声放大器18，用于放大通过接收天线17接收到的信号。
[0063]在发射器支路中，通过传输脉冲生成器10提供的传输脉冲对通过第一 RF源11生成的微波进行调制，使得形成脉冲序列(短的微波能量包)形式的传输信号ST，并且通过发射天线12向产品的表面7辐射。
[0064]通过接收天线17接收反射信号Sk并且随后在低噪声放大器18中将其放大，然后将其运送到测量电路16。还对测量电路16提供参考信号SKEF，参考信号Skef是通过如上所述的参考脉冲生成器14和第二 RF源15形成的以用于发射信号St的生成。
[0065]发射脉冲生成器10和参考脉冲生成器14生成具有轻微地脉冲重复频率差的脉冲。传输脉冲重复频率和参考脉冲重复频率之间的频率差可以是几Hz或几十Hz的量级。
[0066]在测量电路16中，参考信号Skef和反射信号Sk是时间相关的以形成时间扩展的测量信号Sm，该信号被提供至微处理器(μ P) 20，在微处理器20中基于测量信号Sm确定到产品的表面7的距离。
[0067]测量电路16可以例如包括混合器和采样保持放大器，但是可以以本领域内技术人员公知的其它方式实现。例如，采样保持放大器可以被配置成通过使用参考信号Skef控制采样开关来实现时间相关性。
[0068]在测量扫描开始时传输信号St的脉冲和参考信号Skef的脉冲可以有利地同相位，以使得在参考信号Skef与反射信号&之间存在相关性之前的时间和已知的频率差△ f可以被用作确定反射信号Sk的行程时间。然后使用行程时间确定装料高度。
[0069]如在图3中所见，物位计系统I还包括频率控制电路21，其被连接到微处理器20，并且被连接到传输脉冲生成器10以及参考脉冲生成器14，以控制传输脉冲生成器10和参考脉冲生成器14中的至少一个的脉冲重复频率。
[0070]脉冲物位计系统I还包括存储器(MEM)23和温度传感器(Temp)24，两者都连接到微处理器20。
[0071]在脉冲物位计系统I中(该系统使用时间扩展技术以形成时间扩展测量信号Sm，根据该信号可以如上所述确定装料高度)，重要的是通过频率控制电路21控制传输脉冲生成器10和参考信号生成器14中的至少一个以至少在每个装料高度确定事件9a-c开始之前实现期望的频率差Af。
[0072]如在上述
【发明内容】
部分所描述的，发现用于该控制所需要的时间依赖于初始频率控制参数和“最终”频率控制参数之间的差别，“最终”频率控制参数导致足够接近期望的频率差Af的频率差。然而，“最终”频率控制参数将依赖于脉冲物位计系统I的当前操作温度(特别是传输脉冲生成器10和参考脉冲生成器14的当前操作温度)。
[0073]参照图4将在以下更详细地讨论操作温度和频率控制参数之间的关系，图4是示意性地示出示例的脉冲物位计系统的频率差控制的温度依赖性的图。
[0074]如在图4中所见，图30包括第一曲线31、第二曲线32以及第三曲线33。第一曲线31代表在第一操作温度T1下频率控制参数V (假定对传输脉冲生成器10提供不变的控制电压时，提供给参考脉冲生成器14的控制电压)和传输脉冲生成器10的传输脉冲重复频率Pkft与参考脉冲生成器14的参考脉冲重复频率PRFMf之间的频率差Λ f之间的关系。第二曲线32和第三曲线33分别代表用于第二温度T2和第三温度T3的相同关系。第二温度T2高于第一温度T1，并且第三温度T3高于第二温度T2。
[0075]如在图4中所示，不同的控制电压V1-V3将会导致用于不同的操作温度!^的期望的频率差Afd6S。
[0076]如在图5中示意性地所示,每个操作温度T1-T3及其对应的频率控制参数(在此为控制电压V1-V3)被作为数据集存储在脉冲物位计系统I的存储器23中。如将在以下参照图6中的流程图进一步所描述地，至少在每个装料高度确定事件9a_c开始时，这些数据集被用在本发明的各种实施例中以减少达到期望的频率差Λ fdes所需要的时间，。
[0077]现在将参照图6中的流程图和图3以及图5描述根据本发明的方法的实施例。
[0078]参照图6，在第一步骤100中，微处理器20从温度传感器24获得表示当前操作温
度Tprasmt的信号。
[0079]基于当前操作温度Tpresent和上面结合图5提及的所存储的数据集，在步骤101中通过微处理器20确定初始频率控制参数，在此初始频率控制参数是用于在参考脉冲生成器14中包括的VCO的初始控制电压Vinitial。例如，如果与表格中的任何其它温度相比，Tpresmt更接近图5表格中的1~2，则可以使用对应的控制电压^作为Vinitial。替选地，可以使用某一形式的插值。在最简单的情况下，如果Tp_mt在T1和T2之间，则可以根据以下关系确定
"^initial.[0080]Vinitial= ((V2-V1) / (T2-T1)) *Tpresent.[0081]当然，其它的和更多的成熟的近似方法在本领域的一般技术人员的能力范围之中。
[0082]随后，通过微处理器将在步骤101中确定的表示初始控制电压Vinitial的信号提供给频率控制电路21，控制电路21在步骤102中从初始控制电压Vinitial开始控制参考脉冲生成器14以实现期望的频率差Af。
[0083]当达到了期望的频率差Af时，除了已经存在于存储器23中的数据集之外，在步骤103，在存储器23中存储导致期望的频率差Λ f的当前操作温度Tlffesent和控制电压Vpresent作为另外的数据集。
[0084]本领域的技术人员意识到本 发明并没有被限制于上述的优选实施例。相反地，许多修改和变型可以在所附的权利要求范围内，例如用于控制参考脉冲生成器14的控制电压可以保持不变，并且用于传输脉冲生成器10的控制电压可以被控制，或用于传输脉冲生成器10和参考脉冲生成器14两者的控制电压可以被控制以实现期望的频率差。
【权利要求】
1.一种控制脉冲物位计系统的方法，所述脉冲物位计系统包括: 传输信号生成电路，用于生成第一脉冲序列形式的电磁传输信号，所述第一脉冲序列具有第一脉冲重复频率； 传播装置，被连接到所述传输信号生成电路，并且被布置成向在储料仓中容纳的产品的表面传播所述电磁传输信号，以及返回由所述电磁传输信号在所述产品的所述表面上的反射引起的电磁反射信号； 参考信号生成电路，用于生成第二脉冲序列形式的电磁反射信号，所述第二脉冲序列具有第二脉冲重复频率；以及 处理电路，用于基于所述电磁反射信号、所述电磁参考信号、以及所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的已知的频率差，确定所述产品的装料高度， 其中所述方法包括以下步骤: 获得表示当前操作温度的信号； 基于所述当前的操作温度和多个数据集，确定用于控制所述传输信号生成电路和所述参考信号生成电路中的至少一个的初始频率控制参数，所述多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于所述先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及从所述初始频率控制参数开始，控制所述传输信号生成电路和所述参考信号生成电路中的至少一个，以在所述当前操作温度下实现所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤: 存储数据集，所述数据集包`括表示所述当前操作温度和当前频率控制参数的数据，所述当前频率控制参数导致在所述当前操作温度下所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述传输信号生成电路和所述参考信号生成电路中的至少一个包括电压控制振荡器，并且所述频率控制参数是对所述电压控制振荡器提供的控制电压。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤: 基于所述电磁反射信号、所述电磁参考信号、以及所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差，确定所述装料高度。
5.一种用于确定在储料仓中容纳的产品的装料高度的脉冲物位计系统，所述脉冲物位计系统包括: 传输信号生成电路，用于生成第一脉冲序列形式的电磁传输信号，所述第一脉冲序列具有第一脉冲重复频率； 传播装置，被连接到所述传输信号生成电路，并且被布置成向在储料仓中容纳的产品的表面传播所述电磁传输信号，以及返回由所述电磁传输信号在所述产品的所述表面上的反射引起的电磁反射信号； 参考信号生成电路，用于生成第二脉冲序列形式的电磁反射信号，所述第二脉冲序列具有第二脉冲重复频率； 处理电路，用于基于所述电磁反射信号、所述电磁参考信号、以及所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的已知的频率差，确定所述产品的装料高度，以及频率控制电路，用于控制所述传输信号生成电路和所述参考信号生成电路中的至少一个，以实现所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差， 其中所述脉冲物位计系统还包括: 存储器，用于存储多个数据集，所述多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于所述先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及 温度传感器，用于提供表示所述脉冲物位计系统的当前操作温度的信号。
6.根据权利要求5所述的脉冲物位计系统，其中所述处理电路还被配置成: 从所述温度传感器获得表示所述当前操作温度的信号； 基于所述当前操作温度和存储在所述存储器中的多个数据集，确定所述传输信号生成电路和所述参考信号生成电路中的至少一个的初始频率控制参数，所述多个数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于所述先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据；以及 控制所述频率控制电路，以使用所述初始频率控制参数启动所述频率控制电路对所述传输信号生成电路与所述参考信号生成电路中的至少一个的控制。
7.根据权利要求5或6所述的脉冲物位计系统，其中所述存储器包括包含多个预先存储的数据集的存储器区域，所述多个预先存储的数据集中的每一个数据集包括表示先前操作温度以及对于所述先前操作温度先前确定的频率控制参数的数据。
8.根据权利要求5或6所述的脉冲物位计系统， 其中所述存储器包括可写存储 器区域，以及 其中所述处理电路还被配置成在所述可写存储器区域中存储数据集，所述数据集包括表示所述当前温度和当前频率控制参数的数据，所述当前频率控制参数导致在所述当前操作温度下所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差。
9.根据权利要求5或6所述的脉冲物位计系统，其中所述处理电路还被配置成基于所述电磁反射信号、所述电磁参考信号以及所述第一脉冲重复频率与所述第二脉冲重复频率之间的所述已知的频率差，确定所述装料高度。
10.根据权利要求5或6所述的脉冲物位计系统，其中所述脉冲物位计系统还包括本地能量存储器，本地能量存储器用于为所述物位计系统的操作提供电能。
11.根据权利要求5或6所述的脉冲物位计系统，其中所述脉冲物位计系统还包括用于与远程系统无线通信的无线通信电路。
【文档编号】G01F23/284GK103512632SQ201210352864
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】莱夫·尼尔森, 哈坎·德林, 哈坎·尼贝里 申请人:罗斯蒙特储罐雷达股份公司