CN101140180A - 雷达液位测量 - Google Patents

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Abstract

一种确定包含在储罐中的产物的至少一个过程变量的方法,包括获得一组距离对,每对距离包括到产物表面的距离的第一距离测度,和到储罐中在产物表面之下的固定位置的距离的第二距离测度,通过把微波发射到储罐中并使它们朝着产物传播、接收来自储罐的反射波(包括来自产物表面的回波和来自所述固定位置的回波)、和根据发射的微波和接收的微波确定所述第一和第二距离测度,来获得每对距离。根据到产物表面的距离,到固定位置的实际距离,到固定位置的距离的距离测度与延迟因数之间的关系,距离对被用于计算到固定位置的实际距离和产物的延迟因数至少之一。

Description

雷达液位测量
技术领域
本发明涉及一种通过向储罐中发出微波并接收这些微波的反射,确定包含在所述储罐中的产物的至少一个过程变量的方法。
背景技术
在常规的雷达液位测量中,电磁能量(一般呈微波的形式)被发射到包含将确定其液面的产物的储罐中。微波可以朝着产物表面传播(自由地或者通过波导管或探针),反射自所述储罐的反射波被接收。反射波包括来自产物表面的回波,可能还包括另外的回波,例如来自储罐内的结构或者来自介质界面的回波。接收的微波和发射的微波一起被处理,根据表面回波的传播时间,能够确定到所述表面的距离。如果到罐底的距离已知,那么到所述表面的距离可被用于确定产物液面(即,从罐底到产物表面的距离)。如果储罐的几何形状已知,那么该液面确定产物的体积,在已知密度的情况下,所述体积又能够确定产物的数量(质量)。
在一些情况下,特别是当测量高度透明的产物,比如液化气的体积时,储罐的底部会导致相当强烈的反射,有时强到使表面回波的检测变得困难。在克服这种问题的努力中,US5438867公开一种通过测量到底部的距离,确定到产物表面的距离的方法。该方法基于下述事实,即,与在空罐中相比,在产物中微波的传播速率较小,于是到底部的测量距离将取决于储罐中的产物的量。从而,到底部的测量距离将大于实际距离。通过已知到底部的实际距离以及产物的延迟因数(延迟因数等于
Figure A20071015364100051
其中εr是产物的相对电容率,μr是产物的相对磁导率),到底部的测量距离可被用于确定产物液面(product level)。
尽管产物的延迟因数一般近似已知,不过它受例如取决于产物的温度和质量的各种变化的影响。于是,当利用US5438867中的方法时,依赖于近似值会导致液面测量的不准确。
此外,在一些情况下,储罐的内容物被污染,例如被进入罐中的水污染。当产物的密度低于水时,水将分层积聚在罐底,形成一个水-产物界面。显然,对于任何雷达液位测量来说,这是具有含意的,因为储罐不再是一直到底部都充满产物。于是,为了确定正确的产物液面或者体积,必须确定该界面的位置(存在于罐底中的水的数量)。
该界面会导致反射,并且由于水是相对良好的反射体,因此将使底面回波的任何检测变得非常困难。换句话说,来自水-产物界面的反射将代替底面反射。这也使得难以利用在US5438867中描述的方法,因为该方法要求知道底面反射的距离。
为了确定该界面的位置,可在罐中布置一个“水垫传感器”(waterbottom sensor)。在US6353407中说明了这样的传感器,该传感器由被布置成在水和产物之间的界面中、浮动于水面上的微波反射体构成。浮动反射体会导致微波的强反射,所述强反射可在一个独立的测量通道中被用于确定到水-产物界面的距离。
上述现有技术的一个问题在于它们需要在罐中安装设备。有时这既复杂又昂贵,从而使得需要寻找没有这种要求的解决方案。
发明内容
于是,本发明的目的是至少克服上述问题中的一部分,并且提供一种定位储罐中的水-产物界面的改进方法。本发明的另一目的是足够精确地确定罐中产物的延迟因数。
这些和其它目的由一种确定包含在储罐中的产物的至少一个过程变量的方法实现,所述方法包括:
a)获得一组距离对,每对距离包括到产物表面的距离的第一距离测度,和到储罐中在产物表面之下的固定位置的距离的第二距离测度,通过把微波发射到储罐中并使它们朝着产物传播、接收来自储罐的反射波(包括来自产物表面的回波和来自所述固定位置的回波)、并根据发射的微波和接收的微波确定所述第一和第二距离测度,获得每对距离,
b)根据所述一组距离对以及到产物表面的距离、到固定位置的测量距离、到固定位置的实际距离与延迟因数之间的关系,计算到固定位置的实际距离和产物的延迟因数至少之一。
这些和其它目的也由一种确定储罐中的产物的过程变量的雷达液位计实现,所述雷达液位计包括微波发射器,用于把微波发射到储罐中并使它们朝着产物传播,微波接收器,用于接收所述微波信号自储罐的反射(包括来自产物表面的回波和来自固定位置的回波),处理电路,被配置为根据发射的微波和接收的微波,确定到产物表面的距离的第一距离测度,和到储罐中在产物表面之下的固定位置的距离的第二距离测度,所述第一和第二距离测度形成一个距离对,处理电路还适合于保存一组距离对,根据所述一组距离对和到产物表面的距离、到固定位置的实际距离、到固定位置的距离的距离测度与延迟因数之间的关系,计算到固定位置的实际距离和产物的延迟因数至少之一。
“固定位置”指的是在获取用于一次计算的一组距离对的过程中,预计保持基本固定的位置。下次获得一组距离对并进行新的计算时,所述固定位置可能已变化。
“实际距离”指的是到所述固定位置的实际物理距离。自然地,计算结果将是实际距离的估计值,将被称为计算的实际距离。
计算中使用的关系可以是如果已知到固定位置的实际距离和延迟因数,那么根据到固定位置(比如罐底)的测量距离,确定到液面的距离的相同关系。
从而,按照本发明的方法和RLG可有利地被用作水垫传感器,而不需要在罐底安装任何硬件。此外,由于延迟因数表示产物的电容率和磁导率,因此该方法能够有利地被用于分析储罐中的产物的质量。
在一个简单模型中,所述关系是线性的,并将在优选实施例的下述说明中更详细地描述。
由于存在两个未知变量(到固定位置的实际距离和延迟因数),因此为了求解方程组,需要至少两对距离。但是,最好获得更多的距离对,并在例如最小二乘方的意义上,实现这两个未知变量的近似。
为了高度可靠地实现所述近似,距离对不应过于相似。换句话说,最好应按照确保距离测度中的足够变化的方式获得距离对。实现这一点的一种方式是每次到固定位置的距离的距离测度或者到产物表面的距离测度的变化大于预定阈值时,获得一对新的距离。这种方法将把延迟因数的任何变化(导致到固定位置的距离的距离测度的变化)考虑进去。
另一方面,每次产物液面经过预定产物液面时,获得每个距离对。通过在储罐中定义适当数目的这种液面,例如每10毫米,那么在排空储罐的过程中,能够获得足够数目的距离对。
另一种方法是作为在指定的产物液面范围内(即,在储罐的一个“片层”(slice)内)确定的距离测度的一对加权值(例如平均值),获得每个距离对。这种方法可用于减少每个距离对的方差,从而改进延迟因数和到固定位置的实际距离的近似。此外,按照这种方式获得的距离对也可关于该距离对中的加权值的方差被加权,即,在近似处理中,包含低方差的距离测度的距离对可被赋予更大的权重。不同的因素(例如如果当前产物液面接近于干涉回波)可能导致距离测度的方差增大,从而降低该距离对的加权。
同时,为了避免在获取过程中储罐中的不断变化的条件(温度等),最好应在预定的时间间隔(time span)内获得距离对。另一方面,距离对可关于它们的获取时间被加权,例如,在近似处理中,相对最近获得的距离对可被赋予更大的权重。
最好当产物表面和固定位置之间的距离是这样的,以致能够足够精确地单独检测产物表面和固定位置的相应回波时,获得在近似处理中使用的距离对。这意味着液面不应过于接近固定位置,因为那样的话将难以分离回波。产物表面也不应离固定位置过远,因为那样的话,来自固定位置的回波将过弱以至于不能检测(传播通过产物时被衰减)。该距离的范围的下限和上限取决于产物和其它条件,但是一般下限约为30-60厘米,一般上限约为1-2米。
在产物表面之下的固定位置可以是将在接收微波中造成回波的任何结构或特征的位置。在一个实施例中,它是罐底,在另一实施例中,它是产物和存在于所述产物之下的另外一层物质(一般是水)之间的界面。其它替代物包括储罐中的结构,比如梁或法兰。
当固定位置是罐底或者产物和另一物质之间的界面时,根据到底面/界面的计算实际距离和到产物表面的测量距离,可以确定储罐中的产物液面。另一方面,根据到底面/界面的计算实际距离,到底面/界面的测量距离和延迟因数,可以确定储罐中的产物液面。
附图说明
现在参考表示本发明的当前优选实施例的附图,更详细地说明本发明的这一方面和其它各个方面。
图1示意地表示配有雷达液位计的储罐,所述雷达液位计适合于实现按照本发明的方法的一个实施例。
图2表示图1中的储罐,在罐中的产物下面存在某种物质。
图3a和3b是图解说明按照本发明的方法的两个实施例的流程图。
图4是图解说明实现本发明的一个实施例的雷达液位测量过程的流程图。
具体实施方式
图1表示安装在储罐2中的雷达液位计(RLG:radar levelgauge)10的示意方框图,在雷达液位计(RLG)10中,能够有利地实现按照本发明的方法。液位计10被安排成进行测量,以确定过程变量,这里所述过程变量是保存在储罐2中的产物3的液面L。所述产物可以是油产品,例如原油,液化石油气(LPG),液化天然气(LNG),其它液态烃,或者通常至少部分透射微波的液体。丙烷和丁烷是作为液体浓缩保存的两种典型气体。
RLG 10包含微波控制器11、微波发射器/接收器12和连接发射器/接收器12与控制器11的信号传输介质13。控制器11可包含发射器14、接收器15、循环器16和管理这些组件所需的任何控制电路17。此外,控制器11可包含用于使储罐信号(即从储罐接收的信号)数字化的A/D转换器18。
如图1中所示,发射器/接收器12可包括一个位于罐顶部的自由辐射天线19,或者发射器/接收器12可包括充当波导管的钢管,或者延伸到储罐中的传输探针(例如,同轴探针、单探针或者双探针)。
信号传输介质13可以是导线或者电缆,不过也可包括更复杂的波导管。在罐2中存储爆炸性或者另外的危险内容物的情况下,信号传输介质13可包括穿过罐壁的气密密封。控制器11也可通过适当的端子直接与发射器/接收器12连接,或者发射器/接收器12和控制器11被布置在相同的电路板上,这种情况下,信号传输介质可以仅仅是电路板上的迹线(track)。
雷达液位计10还包括处理电路20,用于与微波控制器11通信,以及根据发射的微波和接收的微波之间的关系,确定测量结果。控制器11可通过数据总线21与处理电路20连接,并且适合于按照来自处理电路20的控制数据产生微波信号。
使用中,处理电路20控制微波控制器10产生和传送将由发射器/接收器12发射到储罐2中的测量信号。该信号可以是脉冲信号(脉冲液位测量)或者频率在一定范围内变化的连续信号(调频连续波,FMCW)。微波发射器12起适配器的作用,使在控制器11中产生的信号能够作为微波传播到储罐2中,所述微波可被储罐2中的界面或结构反射。
储罐信号,即发射的信号及其回波,或者发射信号和反射信号的混合物由发射器/接收器12接收,并被传递给微波控制器11,在微波控制器11,所述储罐信号被接收器15接收,并由转换器18进行A/D转换。数字化信号随后通过总线21被提供给处理电路20,处理电路20根据发射微波和接收微波之间的关系,确定测量结果。处理电路20可用指定电路实现,或者可利用由保存在存储器22中的软件控制的通用处理器实现。存储器22也可用于保存各种控制和校准参数。
微波被储罐2中具有不同阻抗的物质之间的任何界面反射。例如,微波将被产物3的表面6反射,即,被产物3和产物上方的罐内气氛4(例如空气)之间的界面反射。这样的反射(也称为表面回波)将使处理电路20能够确定从RLG 10中的基准位置到表面6的距离ds。根据从相同基准位置到罐底的距离h,能够确定罐中产物3的液面L(L=h-ds)。
除了表面反射之外,微波还可被储罐2的底面7反射。取决于产物3的阻抗(透明度),来自底面7的反射是可检测的,在一些情况下,它实际上强于来自产物表面6的反射。这样的透明产物的例子包括液化天然气和其它液态烃。当在接近于底面的液面进行测量时,底面反射当然尤其突出,尤其是在储罐运动着、从而表面产生较差反射的海运应用中更是如此。
由于产物3会延迟微波的传播,因此到底面7的检测距离db将移位(显得更大)。处理电路20可利用该事实,根据到底面的测量距离db和到底面的实际距离h来确定产物液面L。
更具体地说,产物3引起的位移将等于db和h之间的差值。按照物理定律,实际液面L和被增大由延迟引起的位移db-h的液面L之间的关系是产物的延迟因数
Figure A20071015364100111
其中εr是产物的相对电容率,μr是产物的相对磁导率。该关系产生下面的等式:
L + d b - h L = ϵ r μ r ⇒
L = d b - h ( ϵ r μ r - 1 ) Eq.1
从而,能够从在上面提及的情况下(即,当与自产物表面6的反射相比,更易于检测底面反射时)有用的底面反射,获得液面L。但是,它要求至少近似知道产物的延迟因数
Figure A20071015364100114
图2表示在高反射物质8位于产物3之下的情况下图1中的储罐2。例如,所述物质8可以是在灌注期间和产物一起进入储罐中,随后积聚在罐底的水。微波现在由形成于产物3和物质8之间的界面9反射,而不是被储罐的底面7反射。当存在这样的界面(产物-水界面9)时,来自该界面的反射一般强于底面反射,检测到的底面反射实际上产生到产物-水界面9的距离db。随后可按照上面关于图1说明的类似方式把距离db用于根据已知的到底面反射(界面9)的距离h,确定产物液面(从界面9开始测量的产物液面)。
但是,与上面的到底面反射的距离h是到储罐2的底面7的距离的情况相反,现在,到底面反射的距离h是到界面9的距离。该距离取决于积聚在产物3之下的水(或者其它物质)8的量,并且不得不被监控。
图3a-3b中图解说明了按照本发明的方法的两个实施例。该方法提供一种不仅确定产物3的延迟因数,而且确定自底部或者在产物3之下的任何界面的反射的确切位置的方式。通过向处理电路20提供适当的硬件或者适当的软件,该方法可由图1中的RLG 10实现。
首先参考图3a,在步骤S1中,RLG 10获得一组多对距离,所述一组多对距离最好被保存在存储器22中。每对距离包含到产物表面的检测距离ds,以及到在产物表面之下的固定位置的检测距离db。在本例中,所述固定位置可以是储罐的底面7,或者产物3和下面的物质8(比如水)之间的界面9。另一方面,所述固定位置可以是储罐中的在该组距离的获取期间,位置基本固定的任意其它结构或特征。
利用RLG 10,按照上面参考图1和2概述的方式,即通过向储罐中发射微波,从储罐接收反射波,并根据发射微波和接收微波之间的关系确定检测距离,来获得检测距离。所述获取可在RLG的正常工作期间进行,即,在连续确定液面L的时候进行。
在步骤S2,利用到固定位置的实际距离h与产物的延迟因数之间的关系的统计修改和检测距离,确定到固定位置的实际距离h和产物的延迟因数
Figure A20071015364100131
在优选实施方式中,等式1中的关系被用于描述检测距离ds和db之间的线性关系。用h-ds代替等式1中的L,得到下面的等式:
h - d s = d b - h ( ϵ r μ r - 1 ) ⇒
d b = - ( ϵ r μ r - 1 ) d s + h ϵ r μ r = - k d s + m
其中 k = ϵ r μ r - 1 m = h ϵ r μ r . 是可由在步骤S1中获得的一组多对距离(ds;db)的统计分析确定的因数。这样的统计分析可包括利用最小二乘法的k和m的近似法。根据关于k和m确定的值,通过求解下面的线性方程组,能够计算到底面7/界面9的实际距离h和/或产物延迟因数
k = ϵ r μ r - 1 m = h ϵ r μ r ⇔ ϵ r μ r = k + 1 h = m k + 1
通常,所述实际距离h和产物延迟因数
Figure A20071015364100139
都要被计算,但是在一些应用中,例如只关心产物的延迟因数的应用中,可以只计算所述实际距离h和产物延迟因数之一。
如图3a中所示,可以首先完成步骤S1中的获取,在获取完整的一组多对距离之后,可进行步骤S2中的近似处理。但是,如图3b中所示,在对于每对新获得的距离更新近似处理的意义上,获取过程和近似处理可以交替地延续下去。
这里,在步骤S3中获得一对新的距离,对于获得的每对新距离可在步骤S5中进行更新的近似处理(只要已获得至少两对距离)。在这些步骤之间,在步骤S4中,可以评估整个一组的距离对,以便确定是否应忽略任意距离对。例如,可以忽略变化较小的距离对。在RLG10中的每个测量周期之后,可重复步骤S3-S5,不过最好只在某些情况下重复步骤S3-S5,如下概略所述。
应注意必须在产物液面L使得RLG 10能够准确地检测和定位自产物表面6的反射以及自底面7/界面9的反射的时候,进行步骤S1和S3中的距离对(ds,db)的获取。如果液面L过高,那么自固定位置的反射将被产物衰减,从而不能被准确检测。另一方面,如果液面L过低,那么自固定位置的强反射将使得难以检测表面反射。
能够准确地检测产物表面和底面7/界面9的典型液面范围是从底面/界面之上约1-2米到底面/界面之上约30-60厘米。
可按照各种方式实现步骤S1或步骤S3中的距离对的获取。在一种简单的实现中,在排空储罐的过程中获得距离对,每次液面低于预定水平时获得一个距离对。例如,介于1.5-0.5米的液面范围24可被分成20个“片层”25,每次液面到达一个新的片层时,获得并保存一个距离对。这种方法确保不同的距离对相对于距离ds被均匀分布。
为了增大k和m的近似处理的可靠性,每个距离对可被确定为在“片层”25中进行的多次测量的平均值。确定每个这样的平均值的方差也是有利的。在k和m的近似处理中,由方差很小的平均值产生的距离对可被赋予更大的权重,从而增大近似处理的可靠性。
对于获得所述一组距离对来说,许多其它策略也是可行的。例如,每次到底面7/界面9的检测距离db的变化超过预定阈值时,可获得一对新的距离。这样的方法将确保考虑到产物延迟因数方面的任何变化,依据距离db均匀地分布组中的距离对。另一方面,可在预定的时间间隔中获得距离对。
另外要指出的是根据储罐是满的还是空的,采用不同的方案来获得距离对是有利的。在排空期间,任何产物-水界面的位置,以及产物延迟因数应该是恒定的,因为通常只有空气被引入储罐中。在灌注期间,产物结构发生变化,导致延迟因数变化的风险增大,另外水将和产物一起被引入储罐中,从而移动产物-水界面9的风险被增大。
距离h和产物延迟因数的近似值可按照各种方式被用在连续雷达液位测量中。
如果表面反射是可检测的,从而提供到产物表面的准确距离,那么近似距离h可被用于把液面L确定为h-ds。在如图2中图解说明的在产物3下面存在诸如水8之类的物质,从而要求确定到产物-水界面9的距离的情况下,这是有用的。从而,本发明提供一种确定该距离,而不需要安装在储罐中的任何硬件的有效方式。这样的硬件有时被称为水垫传感器(WBS),从而本发明可被用作基于软件的WBS。如果需要连续监视液面h和产物延迟因数,那么可重复图3中的过程。
在其它情况下,可按照等式1,根据db、h和延迟因数
Figure A20071015364100151
确定液面L。在自底面7/界面9的反射占优势,使得难以检测和定位表面反射的情况下这是有利的。如上所述,在接近于罐底的区域中可能产生这样的情况,尤其是对于高度透明的产物和在海上应用中更是如此。这种情况下,在再次能够检测表面反射之前,不能重复图3中的过程。
图4表示上面说明的操作模式可被如何结合到组合雷达液位测量过程中,所述组合雷达液位测量过程也适合于进行按照本发明的实施例的方法。
在步骤S11中,在常规的测量周期中检测到产物表面的距离ds和到底面7/界面9的距离db。在步骤S12中,确定表面反射是否是可检测的,即,距离ds是否是可检测的。
如果ds不可检测(可能由产物液面3过于接近底面7造成),那么处理进入步骤S13,确定db是否是可检测的。如果db也不可检测,那么在步骤S14中的适当的出错处理(可选)之后,处理返回步骤S11,进入新的测量周期。
如果在步骤S13中发现db是可检测的,那么在步骤S15中利用等式1以及h和延迟因数的可用值,确定液面L。这些值可能已在下面的步骤中说明的过程中被近似,或者是在步骤S10中初始化的初始值。在确定液面L之后,处理返回步骤S11,进入新的测量周期。
如果在步骤S12中发现ds是可检测的,表示产品液面在底面7上方足够高的位置,那么利用h的可用值,在步骤S16中确定液面L。
随后,在步骤S17,确定db是否是可检测的。如果否,那么处理返回步骤S11,进入新的测量周期。如果db是可检测的,那么检测值ds和db是距离对(ds,db)的候选值,并在步骤S18中被评估。
根据获取策略,以及检测距离值的质量(方差等),在步骤S19中可保存距离对,并据此更新所述一组距离对。在步骤S20,进行h和延迟因数的更新近似处理,之后处理返回步骤S11,进入新的测量周期。
步骤S18中的评估可被这样实现,以致步骤S18-S20实现按照图3a的方法,或者按照图3b的方法。也可实现关于在近似处理中,使用哪些距离对,以及如何加权它们的各种考虑。
从而,按照图4中的液位测量过程,本发明的实施例提供一种在储罐的整个范围中,以及在非常接近底面7的情况下确保令人满意的液位测量的方法。
本领域的技术人员认识到本发明决不局限于上面说明的优选实施例。相反,在附加权利要求的范围内,许多修改和变化都是可能的。例如,可能不必确定到固定位置的实际距离和产物延迟因数。此外,可不同地实现雷达液位测量过程的细节,只要适合于提供到产物表面6的距离测度,及到固定位置(例如底面7或界面9)的距离测度即可。

Claims (27)

1.一种确定包含在储罐(2)中的产物(3)的至少一个过程变量的方法,包括获得一组距离对(步骤S1),每个距离对包括到产物表面(6)的距离的第一距离测度(ds)和到储罐中在产物表面之下的固定位置(7,9)的距离的第二距离测度(db),通过下列步骤获得每个距离对:
把微波发射到储罐中并使它们朝着产物传播,
接收来自储罐的反射波,包括来自产物表面的回波和来自所述固定位置的回波,和
根据发射的微波和接收的微波,确定所述第一和第二距离测度,
其特征在于根据所述一组距离对以及到产物表面的距离、到固定位置的实际距离、到固定位置的距离的距离测度与延迟因数之间的关系,计算到固定位置的实际距离(h)和产物的延迟因数(
Figure A2007101536410002C1
)至少之一(步骤S2)。
2.按照权利要求1所述的方法,其中计算基于线性关系y=kx+m,其中y是到产物表面的距离,x是到固定位置的测量距离,k和m是表示延迟因数和到固定位置的实际距离的因数。
3.按照权利要求2所述的方法,其中通过对所述一组距离对应用最小二乘法,近似所述因数k和m。
4.按照任意前述权利要求所述的方法,还包括:
在储罐(2)中定义至少两层(25),
确定储罐中的产物液面(L),
每次确定的产物液面被确定为位于与先前确定的产物液面不同的一层中时,获得一个新的距离对。
5.按照任意前述权利要求所述的方法,还包括每次到产物表面的距离的距离测度(ds)的变化超过预定阈值时,获得一个新的距离对。
6.按照任意前述权利要求所述的方法,其中每次到固定位置的距离的距离测度(db)的变化超过预定闹值时,获得一个新的距离对。
7.按照任意前述权利要求所述的方法,其中每个距离对的每个距离测度被确定为在指定的产物液面范围内获得的距离测度的加权值。
8.按照权利要求7所述的方法,其中所述加权值是平均值。
9.按照权利要求7或8所述的方法,其中根据加权值的方差,在计算中距离对被赋予不同的权重。
10.按照任意前述权利要求所述的方法,其中在预定的时间间隔内获得距离对。
11.按照权利要求10所述的方法,其中根据距离对的获取时间,在计算中距离对被赋予不同的权重。
12.按照任意前述权利要求所述的方法,其中当产物表面和固定位置之间的距离小到足以准确地检测自固定位置的反射,以及大到足以单独检测自产物表面和固定位置的反射时,获得距离对。
13.按照权利要求12所述的方法,其中所述距离的下限约为0.3-0.6米。
14.按照权利要求12所述的方法,其中所述距离的上限约为1-2米。
15.按照任意前述权利要求所述的方法,其中固定位置是产物和存在于产物之下的一层其它物质之间的界面(9)。
16.按照任意前述权利要求所述的方法,其中固定位置是储罐的底面(7)。
17.按照权利要求15或16所述的方法,还包括根据到所述储罐底面(7)或所述界面(9)的计算实际距离(h)和到产物表面的测量距离(ds),确定产物液面(L)(步骤S16)。
18.按照权利要求15所述的方法,还包括根据到所述储罐底面(7)或所述界面(9)的计算实际距离(h),到所述储罐底面(7)或所述界面(9)的测量距离(db)和所述延迟因数,确定产物液面(L)(步骤S15)。
19.一种用于确定储罐(2)中的产物(3)的过程变量的雷达液位计,包括:
微波发射器(12),用于把微波发射到储罐中并使它们朝着产物传播,
微波接收器(15),用于接收所述微波信号自储罐的反射,包括来自产物表面的回波和来自固定位置的回波,
处理电路(20),被配置为根据发射的微波和接收的微波,确定到产物表面的距离的第一距离测度和到储罐中在产物表面之下的固定位置的距离的第二距离测度,所述第一和第二距离测度形成一个距离对,
所述处理电路还适合于保存一组距离对,根据所述一组距离对和到产物表面的距离、到固定位置的实际距离、到固定位置的距离的距离测度与延迟因数之间的关系,计算到固定位置的实际距离和产物的延迟因数至少之一。
20.按照权利要求19所述的雷达液位计,其中所述微波信号是频域信号。
21.按照权利要求19所述的雷达液位计,其中所述储罐信号是时域反射测定(TDR)信号。
22.按照权利要求19-21之一所述的雷达液位计,其中所述信号导引和传播装置包括布置在储罐内的自由辐射天线(19)。
23.按照权利要求19-21之一所述的雷达液位计,其中所述信号导引和传播装置包括延伸到储罐内的探针。
24.按照权利要求19-23之一所述的雷达液位计,其中固定位置是产物和存在于产物之下的一层其它物质之间的界面(9)。
25.按照权利要求19-23之一所述的雷达液位计,其中固定位置是储罐的底面(7)。
26.按照权利要求24或25所述的雷达液位计,其中所述处理电路还适合于根据到所述底面(7)或界面(9)的计算实际距离(h)和到产物表面(6)的测量距离(ds),确定产物液面(L)。
27.按照权利要求24或25所述的雷达液位计,其中所述处理电路还适合于根据到所述底面(7)或界面(9)的计算实际距离(h)、到所述底面(7)或界面(9)的测量距离(db)和所述延迟因数
Figure A2007101536410004C1
确定产物液面(L)。
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