线狂）对称延伸的两个主发射波束，W及 -所述主发射波束相对于所述空屯、导体壁（37)的表面法线狂）延伸的角度（0。）随所 述发射信号（S。）的中屯、频率（f。）而改变。
6. -种方法，用于通过如权利要求2所述的根据脉冲雷达原理工作的料位测量设备 巧），测量在容器（1)中形成平表面的填充物质（3)的料位（L)，包括W下步骤： -在测量周期中，执行利用不同中屯、频率（f。）的多个发射信号（S。）的多次测量，其中， 在每一情况下， --发送具有对特定测量预确定的中屯、频率（f。）的微波脉冲的发射信号（S。)， --接收其相关接收信号（R。)，W及 --基于所述接收信号（R。)，在每一情况下，得出测量曲线（AD(t))，所述测量曲线 (AD(t))示出作为相关信号传播时间（t)的函数的各个接收信号（R。）的振幅（A)， -对每一测量曲线（AD(t))，确定所述测量曲线（AD(t))的最大值（Es，EuEb)的传播时 间（tn,，t\，tV和最大振幅（AD,，A\，A",)，在每一情况下，它们分别归因于位于所述容器（1) 中的反射器，尤其是所述填充物质（3)、所述容器底部或横向伸入到所述发射信号（S。）的光 束路径中的干扰（7)上的反射， -基于所记录的测量曲线（AD(t))的最大值（Es，EuEb)的传播时间（*"5，的，的)，确定 归因于同一反射器的包含在不同测量曲线（AD(t))中的那些最大值巧S，町，岛）， -基于归因于同一反射器的测量曲线（AD(t))的最大值化，町，Eb)的最大振幅 (An,，A\，Ane)及相关福射特性，得出与间距（X)有关的信息，特定反射器在垂直于所述天线 (9)的主发射方向（脚延伸的平面中离所述主发射方向（脚的轴W所述间距（X)定位，其 中，归因于同一反射器的最大值（Es，EuEb)在该反射器的较大间距（X)下，与较低中屯、频率 相比，在较高中屯、频率（f。）下，具有较低最大振幅（An,，A\，AV ;并且在较小间距（X)下，与 较低中屯、频率相比，在较高中屯、频率（f。）具有较大最大振幅（An,，A\，Ane)。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中 基于与所述反射器的间距（X)有关的信息，区别归因于横向伸入到所述容器（1)中的 干扰（7)的反射的最大值巧S)和归因于所述填充物质的表面或所述容器底部的反射的测 量曲线（AD(t))的最大值巧uEb)。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中 在测量周期中发现的归因于横向伸入到所述容器（1)中的干扰（7)的反射的最大值 巧S)和归因于所述填充物质的表面或所述容器底部的反射的测量曲线（AD(t))的最大值 (EuEb)之间的区别被应用于料位（L)的后续确定中，尤其是在用于屏蔽归因于干扰（7)的 反射的各个测量曲线（AD(t))的振幅部分的方法，或在对至少一个反射器，基于从后续执行 的测量周期得出的测量曲线（AD(t))，确定归因于各个反射器的反射的最大值（Es，EuEc)的 时间发展的方法的执行或检查中。
9. 一种方法，用于在填充物质（21)形成基本上关于所述填充物质的主发射方向（脚的 轴旋转对称延伸的表面的应用中，通过如权利要求2所述的根据脉冲雷达原理（5)工作的 料位测量设备巧），测量在容器（1)中的所述填充物质（21)的料位（L)，包括W下步骤： -在测量周期中，执行利用不同中屯、频率（f。）的多个发射信号（S。）的多次测量，其中， 在每一情况下， --发送具有对特定测量预确定的中屯、频率（f。）的微波脉冲的发射信号（S。)， --接收其相关接收信号（R。)，W及 --基于所述接收信号（R。)，在每一情况下，得出测量曲线（AD(t))，所述测量曲线 (AD(t))示出作为相关信号传播时间（t)的函数的各个接收信号（R。）的振幅（A) -由于在不同中屯、频率（f。）下主波束的孔径角（a。）不同，在单独测量中，所述发射信 号（S。）照射容器（1)中的不同大的同屯、宽度炬n)，W及 -基于同屯、宽度炬。）和传播时间范围中的测量曲线（AD(t))的振幅属性，得出容器（1) 中的填充物质的表面的轮廓，在该传播时间范围中，在测量曲线（AD(t))中出现归因于所述 填充物质（21)的反射的最大值巧
10. 根据权利要求9所述的方法，其中 -所述容器（1)中的所述填充物质（21)形成粒状材料锥形（23)，其锥形纵轴与所述天 线（9)的主发射方向㈱的轴重合， -基于对通过最高中屯、频率（fi)得出的测量曲线（Ai(t))，归因于填充物质（21)的反 射的最大值巧^f。)）出现的传播时间（t^sp)，确定在锥形尖端的区域中的填充物质（21) 的料位（Li)，-形成通过相邻中屯、频率的发射信号（Sw，S。）得出的单独测量曲线 (AW(t)，An(t))之间的差（Aw,n)， -对每一差（Aw，。)，确定各个差（Aw，。）的最大值（Mw，。）的传播时间（tw，。)， -在每一情况下，与所述差（AwJ相关的是与主发射方向（脚的轴形成的平均发射角 (0。^。)，在所述平均发射角（0。^。）下，在每一情况下，具有较低中屯、频率（fw)的发射信 号（Sw)被发送到环形区（Rw,。）上，所述环形区（Rw,。）位于通过具有分别较高中屯、频率 (f。）的发射信号（S。）照射的宽度炬。）外并且在通过分别较低中屯、频率（fw)的发射信号 (Sw)照射的宽度炬W)内，W及 -基于所述差（Aw，。）的最大值（Mw，。）的传播时间（tw，。）和相关发射角（0。+1，。)，在 经各自的相关传播时间（tw,。）和相关的发射角（0。+1,。）确定的垂直于锥形轴的距所述锥 形轴的距离（X)，确定所述容器（1)中的填充物质（21)的料位（Lw,。)。
11. 一种方法，用于通过具有末端无反射、闭合的矩形空屯、导体（29)的如权利要求5所 述的根据脉冲雷达原理（5)工作的料位测量设备，测量在容器（1)中的所述填充物质（32) 的料位（L)，包括W下步骤： -在测量周期中，执行利用不同中屯、频率（f。）的多个发射信号（S。）的多次测量，其中， 在每一情况下， --发送具有对特定测量预确定的中屯、频率（f。）的微波脉冲的发射信号（S。)， --接收其相关接收信号（R。)，W及 --基于所述接收信号（R。)，在每一情况下，得出测量曲线（AD(t))，所述测量曲线 (AD(t))示出作为相关信号传播时间（t)的函数的各个接收信号（R。）的振幅（A) -对每一测量曲线（AD(t))，确定其中包含的归因于填充物质的表面的反射的最大值 斬）的传播时间（t。)，W及 -基于该些传播时间（t。)、相关发射信号（S。）的中屯、频率（f。)，和W各自的中屯、频率 (f。）形成的主发射波束与表面法线狂）形成的角度（0。)，在经传播时间（t。）和各自的相关 角（0。）确定的、垂直于表面法线狂）的离表面法线狂）的间距（X。）处，确定所述容器（1) 中的填充物质（32)的料位（L。)。
12. -种方法，用于在天线（27)的发射平面中，填充物质（21)形成基本上关于矩形空 屯、导体（29)的表面法线狂）对称的表面的应用中，通过具有末端开路或短路的矩形空屯、导 体（29)的天线（27)的如权利要求5所述的根据脉冲雷达原理工作的料位测量设备，测量 容器（1)中的填充物质的料位，其中， -在测量周期中，执行利用不同中屯、频率（f。）的多个发射信号（S。）的多次测量，其中， 在每一情况下， --发送具有对特定测量预确定的中屯、频率（f。）的微波脉冲的发射信号（S。)， --接收其相关接收信号（R。)，W及 --基于所述接收信号（R。)，在每一情况下，得出测量曲线（AD(t))，所述测量曲线 (AD(t))示出作为相关信号传播时间（t)的函数的各个接收信号（R。）的振幅（A)， -对每一测量曲线（AD(t))，确定归因于所述填充物质的表面的反射的其中包含的最大 值恥）的传播时间（t。)，W及 -基于该些传播时间（t。)、相关发射信号（S。）的中屯、频率（f。)，和W各自的中屯、频率 (f。）形成的主发射波束与表面法线狂）形成的角度（0'。)，在经传播时间（t。）和在每一情 况下的相关角（0'。）确定的、垂直于表面法线狂）的离表面法线狂）的间距（X。）处，确定 所述容器（1)中的填充物质（3。的料位（L。)。
13. 根据权利要求10、11或12所述的方法，其中，基于由料位（L"a";L。）和它们出现的 各自的相关间距（Xw,"，X。）给出的测量点，特别是通过内插、滤波或平滑，得出轮廓，该轮廓 示出作为间隔（X)的函数的料位（L(x))。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，对作为间隔（X)的函数的料位（L(x))的突然 弯曲或跳变，检查该轮廓。
15. 根据权利要求6、9、11或12所述的方法，其中 使测量曲线（A"(t))的振幅（A)归一化，所述归一化考虑到取决于各个发射信号（S。） 的微波脉冲的中屯、频率（f。）的天线（7, 27)的福射特性的方向相关性。
16. -种空屯、导体缝隙天线（27)，用于发送或用于发送并且接收位于由下限频率 (fmJ和上限频率（fmJ限定的频谱内的不同中屯、频率（f。）的信号（S。)，并且取决于各个 发射信号（S。）的中屯、频率也)，具有对不同的中屯、频率也）不同的空间福射特性，包括； -矩形空屯、导体（29)， --所述矩形空屯、导体（29)具有输入（33)，经所述输入（33)馈送待发送的信号， --所述矩形空屯、导体（29)的与所述输入（33)相对的末端（35)被短路、被端接有无反 射端，或被开路，W及 --所述矩形空屯、导体（29)具有空屯、导体壁（37)，所述空屯、导体壁（37)配备有槽形切 口（39)，所述槽形切口（39) W与所述空屯、导体壁（37)的中屯、相同的间距（Ay),在每一情 况下，平行于所述矩形空屯、导体（29)的纵轴延伸的两行中相继布置，其中， ---就两行中相继的切口的形状和间距而言，两行是相同的， ---在矩形空屯、导体（29)的纵向中，使两行W偏移量（A)相对于彼此偏移布置，所述 偏移量（A)处于W上限频率（fmJ，在所述矩形空屯、导体（29)中形成的波长（A (fmJ)的 约一半大小， ---在每一行中的切口（39) W周期距离值）周期性地布置，所述周期距离值）处于W 下限频率（fmJ，在所述矩形空屯、导体（29)中形成的约波长（A (fmJ)大小，化及 ---所述切口（39)具有长度（L)，所述长度（L)处于W上限频率在所述矩形空 屯、导体（29)中形成的波长（A (fmJ)的约一半大小，并且显著小于所述偏移量（A)。
【专利摘要】公开了一种料位测量设备(5,25)，其根据脉冲雷达原理工作，用于测量容器(1)中的填充物质(3,21,32)的料位(L)，包括：发射系统(11)，其具有脉冲生成系统(15)，脉冲生成系统(15)连接到控制单元(13)并且对分别包括至少两次测量的预确定测量周期中的各个测量，对每一测量，产生由预确定的平均频率(fn)的至少一个微波脉冲，尤其是周期性相继的一系列微波脉冲构成的发射信号(Sn)，其中，至少两次测量的发射信号(Sn)的平均频率(fn)相互不同；进一步包括天线(9,27)，其连接到发射系统(11)，将发射信号(Sn)发送到容器(1)中，并且接收朝向天线(9,27)在容器(1)中反射的信号部分作为接收信号(Rn)，并且对不同的平均频率(fn)，具有取决于发射信号(Sn)的平均频率(fn)的不同空间辐射特性；进一步包括信号处理系统(19)，其连接到发射系统(11)和天线(9,27)，并且接收并且基于对应发射信号(Sn)的微波脉冲的平均频率(fn)和天线(9,27)的空间辐射特性的平均频率相关性评估接收信号(Rn)。
【IPC分类】G01F23-284
【公开号】CN104685327
【申请号】CN201380050332
【发明人】托马斯·布勒德特
【申请人】恩德莱斯和豪瑟尔两合公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年8月28日
【公告号】DE102012109101A1, DE102012109101A8, EP2901110A1, US20150253177, WO2014048663A1