BR102013028554A2

BR102013028554A2 - Método de detecção de fiducial de instrumento de medição de nível

Info

Publication number: BR102013028554A2
Application number: BRBR102013028554-4A
Authority: BR
Inventors: Christopher P Turcotte; Michael J Linden
Original assignee: Magnetrol Int
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-10-07
Also published as: US9207306B2; CA2829561A1; EP2728372A1; US20140125515A1

Abstract

sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos. Um circuito de processamento é operativamente acoplado ao circuito de interface para receber o sinal de recepção analógico e compreende um detector de limiar que detecta se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção. Um controlador é operativamente acoplado ao circuito de processamento e responsivo aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do fiducial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE DETECÇÃO DE FIDUCIAL DE INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO DE NÍVEL". REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

Não aplicável.

PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO PATROCINADO PELO GOVERNO FEDERAL

Não aplicável.

REFERÊNCIA DE MICROFICHA/DIREITOS AUTORAIS

Não aplicável.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a instrumentos de controle de processo, e, mais particularmente, a um instrumento de medição de nível que usa um método de detecção de fiducial aperfeiçoado.

ANTECEDENTES

Sistemas de controle de processo exigem a medição precisa de

variáveis de processo. Tipicamente, um elemento principal detecta o valor de uma variável do processo e um transmissor desenvolve uma saída apresentando um valor que varia como uma função da variável de processo. Por exemplo, um transmissor de nível inclui um elemento principal para detectar 20 nível e um circuito para desenvolver um sinal elétrico proporcional ao nível detectado.

O conhecimento de nível em tanques ou reservatórios de processo industrial há muito é exigido para a operação segura e de custo efetivo de instalações. Muitas tecnologias existem para fazer medições de nível. 25 Estas incluem flutuação, capacitância, radar ultrassônico e de microondas, apenas para citar alguns. Alguns instrumentos de medição de nível medem a distância de uma localização conhecida à superfície de um material. Particularmente, dispositivos de medição de distância incluindo aqueles que empregam tecnologia de radar de onda guiada e de radar através do ar fre30 quentemente fazem uso de um sinal de referência, referido como um fiducial. O fiducial está em uma localização conhecida, tipicamente no alojamento do instrumento ou no topo de uma sonda ou antena. A localização do fiducial

19648857v1 tem que ser determinada com precisão a fim de que a medição de distância seja precisa. A distância até a superfície de interesse é determinada pela diferença aparente em tempo de sinais entre o fiducial e a superfície de interesse.

Tais tecnologias fazem uso de um circuito de interface que com

preende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e no alvo de interesse e um circuito de recepção para receber ecos refletidos do sinal de pulso. O eco típico para o sinal de fiducial é um pulso. A localização do fiducial é tipicamente determinada usando um comparador 10 que detecta o bordo de ataque do sinal de eco de fiducial no ponto onde ele excede um valor limiar predeterminado. Entretanto, os bordos do sinal de fiducial são inclinados. Mudanças na amplitude do sinal podem ocorrer devido ao arrastamento, a características dos componentes eletrônicos, ou a mudanças induzidas por temperatura às propriedades mecânicas do disposi15 tivo. Tais mudanças na amplitude do sinal podem resultar em uma mudança aparente da localização do fiducial. Isto é geralmente ilustrado na Figura 3. Isto irá introduzir erro de medição.

A presente invenção é direcionada a solucionar um ou mais dos problemas acima discutidos em uma maneira nova e simples.

SUMÁRIO

Conforme descrito aqui, um instrumento de medição determina a localização de um centro de um eco refletido a fim de determinar a localização de um fiducial, ou outro sinal.

De modo geral, é descrito aqui um instrumento de medição de 25 processo incluindo um fiducial e adaptado para detecção do fiducial. O instrumento inclui um circuito de interface que compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe ecos refletidos do sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos 30 refletidos. Um circuito de processamento é operativamente acoplado ao circuito de interface para receber o sinal de recepção analógico e compreende um detector de limiar que detecta se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção. Um controlador é operativamente acoplado ao circuito de processamento e responsivo aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do fiducial.

É uma característica a de que o circuito de interface é operati

vamente acoplado a uma sonda que define uma linha de transmissão.

Outra característica da invenção é a de que o circuito de interface é operativamente acoplado a uma antena.

Outra característica é a de que o controlador compreende um processador programado.

Ainda uma característica adicional é a de que o valor limiar de seleção é determinado pelo processador programado.

Ainda outra característica é a de que os bordos de ataque e de fuga são determinados pelo sinal de recepção analógico que é maior e subsequentemente menor do que o valor limiar de seleção durante uma janela de tempo de detecção de fiducial.

De acordo com outro aspecto da invenção, é descrito um instrumento de medição de processo que inclui um fiducial e adaptado para detecção do fiducial compreendendo um circuito de interface. O circuito de interface compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe os ecos refletidos do sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos. Um circuito de processamento é operativamente acoplado no circuito de interface para receber o sinal de recepção analógico e compreende um detector de limiar que detecta se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção. Um controlador é operativamente acoplado ao circuito de processamento e é responsivo ao eco refletido para o fiducial para determinar a localização de um centro do eco refletido para o fiducial para determinar a Iocalização do fiducial.

Uma característica é a de que o controlador determina os bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial responsivo ao sinal de recepção analógico é maior e subsequentemente menor do que o valor limiar de seleção durante uma janela de tempo de detecção de fiducial. A localização do centro do eco refletido para o fiducial compreende uma média dos bordos de ataque e de fuga.

De acordo com ainda outra concretização, é descrito um método

de detectar a localização de um fiducial para um instrumento de medição de nível que compreende prover um circuito de interface que compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe ecos refletidos do 10 sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos; prover um circuito de processamento operativamente acoplado ao circuito de sensor para receber o sinal de recepção analógico e detectar se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção; e prover um controlador operativamente acoplado ao circuito de 15 processamento e responsivo aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial para determinar a localização do fiducial.

Outras características e vantagens se tornarão evidentes a partir de uma análise de toda a especificação, incluindo as reivindicações e os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em elevação de um instrumento de radar de onda guiada com detecção de fiducial de acordo com a invenção.

A Figura 2 é um diagrama de bloco do instrumento da Figura 1.

A Figura 3 é uma curva que ilustra a detecção de fiducial de bor

do único.

A Figura 4 é uma curva que ilustra a detecção de fiducial de bordo duplo de acordo com a invenção.

A Figura 5 é um esquema elétrico para um circuito de processamento de sinal para detectar os bordos de ataque e de fuga dos pulsos de eco.

E a Figura 6 é um diagrama de tempo que ilustra as curvas associadas com a sonda da Figura 1. DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência à Figura 1, é ilustrado um instrumento de processo 20. O instrumento de processo 20 usa um radar pulsado em conjunção com transceptores de amostragem de tempo equivalente (ETS) e de 5 banda ultra larga (UWB) para medir o nível usando reflectometria de domínio de tempo (TDR). Particularmente, o instrumento 20 usa radar de onda guiada para detectar nível. Enquanto a concretização descrita se refere a um aparelho de detecção de nível de radar de onda guiada, vários aspectos da invenção podem ser usados com outros tipos de instrumentos de processo 10 para medir vários parâmetros de processo, tais como, por exemplo, radar através do ar.

O instrumento de processo 20 inclui um alojamento de controle

22, uma sonda 24, e um conector 26 para conectar a sonda 24 ao alojamento 22. A sonda 24 é adaptada para montar um reservatório de processo u15 sando um flange 28. O alojamento 22 é então preso à sonda 24 como por rosqueamento do conector 26 à sonda 24 e também ao alojamento 22. A sonda 24 compreende uma linha de transmissão de alta frequência que, quando colocada em um fluido, pode ser usada para medir o nível do fluido. Particularmente, a sonda 24 é controlada por um controlador 30, descrito 20 abaixo, no alojamento 22 para determinar o nível no reservatório.

Conforme descrito mais particularmente abaixo, o controlador 30 gera e transmite pulsos na sonda 24. Um sinal refletido é desenvolvido de quaisquer mudanças de impedância, tal como a superfície de líquido do material que é medido. Uma pequena quantidade de energia pode continuar até 25 a sonda 24. A sonda 24 tipicamente inclui um fiducial que compreende uma mudança de impedância em uma localização conhecida, tal como no conector 26 à sonda 24. O controlador 30 é operável para determinar a distância de tempo de ecos refletidos do fiducial para a superfície de líquido, sendo a superfície de interesse, para determinar o nível.

Enquanto a concretização descrita aqui se refere a um instru

mento de radar de onda guiada, os princípios usados poderiam ser aplicados a outros instrumentos, tal como a tecnologia de radar através do ar. Com o radar através do ar, a sonda é efetivamente uma antena espaçada da superfície de interesse, como é conhecido. O fiducial é criado a partir da medição do desacordo de impedância do lançador dos circuitos eletrônicos à antena e da própria antena. O uso de um fiducial para gerar um sinal de referência é 5 conhecido em conexão com a medição de nível. A presente invenção não é dirigida ao uso de um fiducial por si só, mas a uma metodologia aperfeiçoada para detectar a localização do fiducial.

Radar de onda guiada e similarmente radar de rajada de pulsos para medição através do ar combinam TDR, ETS e circuitos de baixa potên10 cia. TDR usa pulsos de energia eletromagnética (EM) para medir distâncias ou níveis. Quando um pulso alcançar uma descontinuidade dielétrica, então, uma parte da energia será refletida. Quanto maior a diferença dielétrica, maior a amplitude da reflexão. No instrumento de medição 20, a sonda 24 compreende uma linha de transmissão com uma impedância característica 15 no ar. Quando parte da sonda 24 estiver imersa em um material que não ar, haverá uma impedância menor devido ao aumento no dielétrico. Quando o pulso EM for enviado para a solda, ele encontrará a descontinuidade dielétrica, sendo então gerada uma reflexão.

ETS é usado para medir a energia EM de alta velocidade e de 20 baixa potência. A energia EM de alta velocidade (304,8 m (1000 pés) /microssegundo) é difícil de ser medida sobre distâncias curtas e na resolução exigida na indústria de processo. ETS captura os sinais EM em tempo real (nanossegundos) e os reconstrói em tempo equivalente (milissegundos), o que é muito mais fácil de ser medido. ETS é realizado com a varredura da 25 linha de transmissão para coletar milhares de amostras. Aproximadamente, cinco varreduras são tomadas por segundo.

Com referência à Figura 2, os circuitos eletrônicos montados no alojamento 22 da Figura 1 são ilustrados em uma forma de diagrama de blocos como um controlador exemplificativo 30 conectado à sonda 24. Como 30 ficará evidente, a sonda 24 poderia ser usada com desenhos de controlador. O controlador 30 inclui um circuito digital 32 e um circuito analógico 34. O circuito digital 32 inclui um microprocessador 36 conectado a uma memória adequada 38 (a combinação formando um computador) e uma interface de vídeo/tecla de comando 40. A interface de vídeo/tecla de comando 40 é usada para introduzir parâmetros com um teclado e exibir informação de usuário e de estado. A memória 38 compreende tanto memória nãovolátil para 5 armazenar programas e parâmetros de calibração bem como memória volátil usada durante a medição de nível. O microprocessador 36 também é conectado a um circuito de entrada/saída digital para analógico 42 que, por sua vez, é conectado a um circuito de dois fios 44 para conexão a uma fonte de energia remota. Particularmente, o circuito de dois fios 44 utiliza circuitos de 10 energia e de controle de Ioop que é bem conhecido e comumente usado na instrumentação de processo. O circuito de dois fios 44 controla a corrente na linha de dois fios na faixa de 4-20 mA que representa o nível ou outras características medidas pela sonda 24. O circuito de dois fios 44 também sustenta comunicações digitais, tais como HART, que é bem conhecida.

O microprocessador 36 também é conectado a um circuito de

processamento de sinal 46 do circuito analógico 34. O circuito de processamento de sinal 46, por sua vez, é conectado via um circuito de interface de sonda 48 à sonda 24. O circuito de interface de sonda 48 inclui um circuito ETS que converte sinais de tempo real em sinais de tempo equivalentes, 20 conforme discutido acima. O circuito de processamento de sinal 46 processa os sinais ETS e provê uma saída sincronizada para o microprocessador 36, conforme descrito mais particularmente abaixo.

O conceito geral implementado pelo circuito ETS é conhecido. O circuito de interface de sonda 48 gera centenas de milhares de pulsos muito 25 rápidos de 500 picossegundos ou menos de tempo de suspensão a cada segundo. A sincronização entre os pulsos é rigorosamente controlado. Os pulsos refletidos são amostrados em intervalos controlados. As amostras constroem uma "imagem" multiplicada por tempo dos pulsos refletidos. Uma vez que estes pulsos percorrem a sonda 24 na velocidade da luz, esta ima30 gem representa aproximadamente dez nanossegundos em tempo real para uma sonda de 1,524 m (cinco pés). O circuito de interface de sonda 48 converte o tempo em cerca de setenta e um milissegundos. Como é evidente, o tempo exato dependeria de vários fatores, tal como, por exemplo, o comprimento da sonda. Os maiores sinais apresentam uma amplitude na ordem de vinte milivolts antes da aplicação na amplitude desejada por amplificadores de áudio comuns. Para um dispositivo de baixa potência, um esquema de 5 limiar é empregado para conferir interrupções ao microprocessador 36 para selecionar sinais, isto é, fiducial, alvo de referência, nível e outros alvos de interesse, e uma extremidade da sonda, conforme descrito abaixo. O microprocessador 36 converte estas interrupções sincronizadas em distância. Com o comprimento da sonda introduzido através da interface de vídeo/tecla 10 de comando 40, ou alguma outra interface, o microprocessador 36 pode calcular o nível em subtraindo do comprimento da sonda a diferença entre as distâncias do fiducial e de nível. Mudanças na localização medida do alvo de referência podem ser usadas para a compensação de velocidade, conforme necessário ou desejado.

Conforme discutido, a fim de executar a medição de nível ou

mais geralmente a medição de distância, usando sinais de eco refletidos, é necessário determinar a posição precisa do fiducial. Isto é convencionalmente feito usando a detecção de fiducial de bordo único, ilustrada na Figura 3. Com a detecção de fiducial de bordo único, usando uma tensão de limiar 20 fixa, a localização medida pode mudar dependendo da amplitude de sinal. Isto se deve ao fato de os bordos do sinal de fiducial serem inclinados. Estas mudanças na amplitude de sinal podem, portanto, introduzir um erro de medição em fazendo com que o fiducial pareça estar em uma localização diferente do que efetivamente está.

De acordo com a invenção, o controlador 30 não conta unica

mente com o bordo de ataque do fiducial. Em vez disso, o controlador 30 detecta o bordo de ataque e o bordo de fuga do pulso de fiducial. A localização do fiducial é determinada pela média dos bordos de ataque e de fuga. Conforme mostrado na Figura 4, qualquer erro de medição resultante é vir30 tualmente eliminado. Quanto mais simétrico o pulso de fiducial, menor o erro de medição resultante. Assim, esta metodologia efetivamente determina a localização do centro do sinal de eco de fiducial para virtualmente eliminar deslocamentos de fiducial evidentes que ocorrem devido às mudanças de amplitude de sinal que usam apenas o bordo de ataque, conforme mostrado.

Com referência à Figura 5, é ilustrada uma porção do circuito de processamento de sinal 46 que é operável para adquirir tempos de bordo de ataque e de bordo de fuga do sinal de eco de fiducial. O circuito de processamento de sinal 46 compreende um circuito de limiar programável 58 e um circuito de detector de sinal positivo 60. Embora não mostrado, um circuito de detector de sinal negativo é usado para detectar ecos refletidos de polaridade negativa. O circuito de limiar 58 usa um potenciômetro digital U1. O potenciômetro digital U1 pode ser, por exemplo, um potenciômetro digital de posição tipo AD5160 256. O potenciômetro digital U1 recebe uma entrada de dados em série do microprocessador 36 para gerar uma saída de valor limiar de seleção em um terminal W para o circuito de detector de sinal positivo 60. Desse modo, o valor limiar de seleção é determinado pelo microprocessador 36, conforme discutido abaixo.

O circuito de detector de sinal positivo 60 inclui um comparador U2. A entrada nãoinvertida recebe o valor limiar do potenciômetro digital U1. A entrada invertida recebe uma forma de onda analógica, que compreende o sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos, do circuito de 20 interface de sonda 48. A saída do comparador U2 é provida a um circuito de porta U3 que também recebe um sinal de ativação de sinal positivo do microprocessador 36. A saída da porta U3 compreende dados de sinal positivo emitidos para o microprocessador 36. Particularmente, o valor de sinal positivo será alto, se a porta U3 for ativada e se o eco de pulso apresentar um 25 nível de sinal maior do que o valor limiar de seleção.

Mais particularmente, o circuito de processamento de sinal 46 usa o circuito de detector de sinal positivo 60 juntamente com o circuito de limiar programável 58 para adquirir os bordos de ataque e de fuga do sinal de fiducial que são emitidos para o microprocessador 36. O microprocessa30 dor 36 funciona como um timer para capturar com precisão os tempos dos os bordos de ataque e de fuga do fiducial, quando o fiducial subir e cair abaixo do limiar de sinal positivo associado. O microprocessador 36 é programado para ajustar o valor limiar de sinal positivo ao potenciômetro digital U1 específico à aquisição de fiducial. A programação no microprocessador 36 configura uma função de timer para capturar o bordo de ataque do sinal de fiducial. Particularmente, a ativação do canal de dados de sinal positivo do hardware é ajustada bem antes de uma "janela de fiducial". A janela de fiducial é uma região de tempo onde o microprocessador 36 espera ver um sinal de fiducial válido. Quando o bordo de ataque do eco de fiducial cruzar o limiar, o comparador U2 irá disparar uma rotina de interrupção para economizar tempo no microprocessador 36. O timer de microprocessador é então reconfigurado para capturar o bordo de fuga do fiducial. Particularmente, quando o bordo de fuga do fiducial cruzar o limiar, o comparador U2 irá disparar o timer do microprocessador que captura o tempo do bordo de fuga e disparar uma rotina de serviço de interrupção para salvar o tempo. Estes valores de tempo são medidos em tiques, como é conhecido. O timer de microprocessador associado é desativado e a ativação do canal de dados de sinal positivo do hardware é liberada. O microprocessador 36 calcula então os tiques de fiducial como a média dos tiques de bordo de ataque e de bordo de fuga que foram adquiridos. Se o sinal de fiducial não estiver na janela de fiducial, um diagnóstico será ativado indicando "nenhum fiducial".

Esta operação é geralmente ilustrada na Figura 6 que mostra a sonda 24 alinhada com um sinal de recepção analógico exemplificativo 70 representativo dos ecos refletidos. O sinal de recepção analógico 70 inclui um eco de fiducial positivo 72 na localização de conector, um eco de fiducial 25 positivo 73 em um alvo de referência, e um eco de nível negativo 74 na superfície de nível de líquido. Conforme mostrado, o microprocessador 36 usa um limiar de sinal positivo para medir pulsos de polaridade positiva e um limiar de sinal negativo para medir pulsos de polaridade negativa. É bem conhecido que os circuitos podem ser projetados de tal modo que o sinal de 30 recepção analógico possa ser invertido. Nesse caso, o pulso de eco de fiducial seria negativo, exigindo um limiar de sinal negativo, e o eco de nível seria positivo, exigindo um limiar de sinal positivo. A forma de onda analógica para o eco de fiducial 72 é mostrada em forma expandida ao longo do limiar de sinal positivo gerado pelo microprocessador 36. A saída de sinal positivo detectada do comparador U2 é mostrada em 76 que é convertida em dados de sinal positivo 78, represen5 tando a saída da porta U3, com a curva 78. O sinal 78 é usado pelo microprocessador 36 para determinar o bordo de ataque e o bordo de fuga, conforme mostrado.

Desse modo, de acordo com a invenção, o microprocessador 36 e o circuito de processamento de sinal 46 são responsivos aos bordos de 10 ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial para determinar a localização de um centro do eco refletido para o fiducial responsivo a uma média dos bordos de ataque e de fuga do eco refletido. Conforme ficará evidente, o microprocessador 36 e o circuito de processamento de sinal 46 podem ser igualmente responsivos aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido pa15 ra o alvo de referência, o nível ou outros alvos de interesse, ou à extremidade da sonda.

Conforme fica evidente, a funcionalidade do circuito de limiar 58 e do circuito de detector 60 bem como de outros circuitos analógicos poderia ser implementada no microprocessador 36, ou em qualquer combinação do 20 mesmo. Consequentemente, as ilustrações suportam combinações de meios para executar uma função específica e combinações de etapas para executar as funções específicas. Será entendido que cada bloco e a combinação de blocos podem ser implementados por sistemas com base em hardware de finalidade específica que executam as funções ou etapas especificadas, 25 ou combinações de instruções de computador e de hardware de finalidade específica.

Será apreciado por aqueles versados na técnica que há muitas modificações possíveis a serem feitas às formas específicas das características e componentes das concretizações descritas enquanto dentro do espí30 rito dos conceitos descritos aqui. Consequentemente, nenhuma limitação às formas específicas das concretizações descritas aqui deve ser lida nas reivindicações, a menos que expressamente relatado nas reivindicações. Embora algumas concretizações tenham sido descritas em detalhes acima, outras modificações são possíveis. Outras concretizações podem estar dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims

1. Instrumento de medição de processo incluindo um fiducial e adaptado para detecção do fiducial que compreende: um circuito de interface que compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe ecos refletidos do sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos; um circuito de processamento operativamente acoplado ao circuito de interface para receber o sinal de recepção analógico e compreendendo um detector de limiar que detecta se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção; e um controlador operativamente acoplado ao circuito de processamento e responsivo aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do fiducial.

2. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o circuito de interface é operativamente acoplado a uma sonda que define uma linha de transmissão.

3. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o circuito de interface é operativamente acoplado a uma sonda que define uma antena.

4. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador compreende um processador programado.

5. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 4, em que o valor limiar de seleção é determinado pelo processador programado.

6. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que os bordos de ataque e de fuga são determinados pelo sinal de recepção analógico que é maior e subsequentemente menor do que o valor limiar de seleção durante uma janela de tempo de detecção de fiducial.

7. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador determina se o eco de fiducial não é recebido em uma janela de recepção e responsivo ao mesmo indicando um diagnóstico não fiducial.

8. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para um alvo de referência e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de referência.

9. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para uma extremidade de uma sonda e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização da extremidade da sonda.

10. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para o alvo de interesse e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de interesse.

11. Instrumento de medição de processo incluindo um fiducial e adaptado para detecção do fiducial, que compreende: um circuito de interface que compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe ecos refletidos do sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos; um circuito de processamento operativamente acoplado ao circuito de interface para receber o sinal de recepção analógico e compreendendo um detector de limiar que detecta se o sinal de recepção analógico está acima de um valor limiar de seleção; e um controlador operativamente acoplado ao circuito de processamento e responsivo ao eco refletido para o fiducial para determinar a localização de um centro do eco refletido para o fiducial para determinar a localização do fiducial.

12. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o circuito de interface é operativamente acoplado a uma sonda que define uma linha de transmissão.

13. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o circuito de interface é operativamente acoplado a uma sonda que define uma antena.

14. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador compreende um processador programado.

15. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 14, em que o valor limiar de seleção é determinado pelo processador programado.

16. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador determina os bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial responsivo ao sinal de recepção analógico que é maior e subsequentemente menor do que o valor limiar de seleção durante uma janela de tempo de detecção de fiducial.

17. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 16, em que a localização do centro do eco refletido para o fiducial compreende uma média dos bordos de ataque e de fuga.

18. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador determina se o eco de fiducial não é recebido em uma janela de recepção e responsivo ao mesmo indicando um diagnóstico não fiducial.

19. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para um alvo de referência e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de referência.

20. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para uma extremidade de uma sonda e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização da extremidade da sonda.

21. Instrumento de medição de processo, de acordo com a reivindicação 11, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para o alvo de interesse e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de interesse.

22. Método de detectar a localização de um fiducial para um instrumento de medição de nível, que compreende: prover um circuito de interface que compreende um circuito de acionamento para transmitir um sinal de pulso no fiducial e em um alvo de interesse e um circuito de recepção que recebe ecos refletidos do sinal de pulso e que desenvolve um sinal de recepção analógico representativo dos ecos refletidos; prover um circuito de processamento operativamente acoplado ao circuito de sensor para receber o sinal de recepção analógico e detectar se o sinal de recepção analógico está acima de um valor de seleção; e prover um controlador operativamente acoplado ao circuito de processamento e responsivo aos bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial para determinar a localização do fiducial.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o valor de seleção é determinado pelo controlador.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controlador determina os bordos de ataque e de fuga do eco refletido para o fiducial responsivo ao sinal de recepção analógico que é maior e subsequentemente menor do que o valor de seleção durante uma janela de tempo de detecção de fiducial.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controlador determina uma média dos bordos de ataque e de fuga que representam a localização de um centro do eco refletido para o fiducial.

26. Método, de acordo com a reivindicação 22, que adicionalmente compreende determinar se o eco de fiducial não é recebido em uma janela de recepção e responsivo ao mesmo indicando um diagnóstico não fiducial.

27. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para um alvo de referência e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de referência.

28. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controIador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para uma extremidade de uma sonda e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização da extremidade da sonda.

29. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para o alvo de interesse e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização do alvo de interesse.

30. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o controlador é responsivo aos bordos de ataque e de fuga de um eco refletido para uma superfície de nível e determina uma média dos bordos de ataque e de fuga para determinar a localização da superfície de nível.