CN104634417B

CN104634417B - 雷达料位计系统和反射器装置

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Publication number: CN104634417B
Application number: CN201410048519.7A
Authority: CN
Inventors: 特诺斯·科尔斯博; 比约恩·林德布拉德
Original assignee: Rosemount Tank Radar AB
Current assignee: Rosemount Tank Radar AB
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2019-10-01
Anticipated expiration: 2034-02-12
Also published as: RU2663279C1; WO2015071129A1; CN104634417A; RU2016119314A; CN203940901U; US9325077B2; EP3069111A1; EP3069111B1; US20150130650A1

Abstract

本发明涉及一种用于雷达料位计的验证测试的反射器装置并涉及一种包括这种反射器装置的雷达料位计系统。反射器装置包括：柔性伸长构件，用于附接至料箱中的固定结构；配重，能够附接至柔性伸长构件；以及反射器构件，用于对撞击在反射器板上的电磁信号进行反射。配重被配置成以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件。

Description

雷达料位计系统和反射器装置

技术领域

本发明涉及雷达料位计、反射器装置、安装基准反射器的方法以及测试雷达料位计的方法。

背景技术

雷达料位计广泛地用于测量容纳在料箱中的产品的填充料位。雷达料位测量总体上通过朝向容纳在料箱中的产品传播电磁发射信号并接收由发射信号在产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号来执行。

所发射的电磁信号可以朝向容纳在料箱中的产品辐射，或可以通过发射线路探针朝向产品引导并进入产品中。后者通常也被称作导波雷达（GWR）。

基于发射信号和表面反射信号，可以确定至产品的表面的距离。可以根据该距离推断填充料位。

雷达料位计通常被归类为脉冲系统或者调频连续波（FMCW）系统。在脉冲系统中，朝向产品的表面发射脉冲，并且基于脉冲至表面并返回至雷达料位计的飞行时间确定至表面的距离。在FMCW系统中，朝向表面发射具有时变频率的信号并且基于所发射的信号与同时接收的信号之间的频率（和/或相位）差来确定距离。还存在所谓的脉冲FMCW系统。

在一些情况下雷达料位计用于雷达料位计的故障可能会导致危险情形的应用。

例如，具有防溢功能的雷达料位计必须极为可靠。

为确保雷达料位计特别是具有防溢功能的雷达料位计的可靠性，由此减小诸如溢出的危险情形的风险，采取了各种措施。例如，雷达料位计和其他重要的设备可以设计成实现如国际标准IEC/EN61508定义的某个安全整体性水平（SIL）。根据该标准，与安全相关的系统可以满足对从SIL1至SIL4的不同的安全整体性水平的需要，其中SIL4代表最高的安全整体性水平并且SIL1代表最低的安全整体性水平。

系统的SIL等级根据需求与故障的概率相关，该概率又为故障率和验证测试之间的时间的函数。为了维持某个SIL等级，因而有必要以根据SIL等级规定的规则的间隔执行验证测试。例如，验证测试可能需要每年执行。

验证测试通常由SIL等级系统的制造商指定，并且适当地执行验证测试是系统用户的责任。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其他缺点，本发明的总体目的在于提供一种雷达料位计系统的改进的验证测试。

根据本发明的第一方面，因此提供了一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器，用于产生、发射以及接收电磁信号；信号传播装置，连接至收发器并且被设置成朝向料箱中的产品传播来自收发器的电磁发射信号，并将由电磁发射信号在产品表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至收发器；反射器装置，包括：柔性伸长构件，附接在料箱内的附接位置处；反射器构件，沿着柔性伸长构件设置并与附接位置间隔开；以及配重，以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件，其中，反射器构件被设置成将电磁发射信号朝向收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及处理电路，耦接至收发器并被配置成基于发射信号和反射器信号来确定验证测试料位。

料箱可以是能够容纳产品的任何容器或器皿，并且可以是金属的或者部分或全部非金属的、开放的、半开放的或封闭的。

收发器可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括分离的发射单元和接收单元的系统。

处理电路可以设置成分离的设备或单个的设备，并且可以通过硬件、软件或硬件与软件的组合来实现。

信号传播装置可以是能够传播电磁发射信号的任何装置。例如，信号传播装置可以包括天线或发射线路探针。

在任何情况下，信号传播装置均可以说是根据“传播图样”传播电磁发射信号，该“传播图样”应被理解为来自传播装置的传播能量的分布。传播装置的传播图样的示例为辐射天线的“天线波瓣”。再者，在信号传播装置包括发射线路探针的情况下，通过发射线路探针引导的微波可以延伸至探针的外部，能量密度随着距发射线路探针的距离的增大而减小。

由于反射器装置的伸长构件是柔性的（能够易于弯曲），因此其在料箱内的总的延伸量通常由作用在配重上的重力来确定。因此，柔性伸长构件通常可以在料箱内竖直地延伸。

反射器构件在反射器平面中可以具有第一最大延伸量，并且配重在与该反射器平面平行的平面中可以具有小于所述第一最大延伸量的第二最大延伸量。

反射器构件通常可以基本上水平地延伸，就是说，可以具有比竖直延伸量大得多的水平延伸量。

反射器装置的反射器构件可以至少部分地位于信号传播设备的传播图样内。

柔性伸长构件可以为线材，该线材可以为金属的或非金属的。此外，这种线材可以包括单个细丝或多个细丝。替选地，柔性伸长构件可以以诸如织带的形式的任意其他形式设置。

在下文中，通常使用术语“线材”而非术语“柔性伸长构件”。这绝非应被解释为限制本发明的范围。

应当理解，反射器构件不一定需要由（机加工的）板来形成，但是其可以例如替选地由多个销和/或多个板形成。

本发明基于如下实现方案：通过提供包括线材或另一柔性伸长构件和耦接至线材的反射器构件，其中线材中挂有配重，可以改进雷达料位计系统的测试的重复性和可靠性。配重将至少局部地保持线材竖直。由于反射器构件耦接至配重，这接着允许反射器构件的可重复的且坚固的设置。

例如，反射器构件可以水平地设置。在这种情况下，反射器构件可以以反射器构件垂直于配重的延伸方向的方式耦接至该配重。

因此，由于反射构件的取向将通过重力作用于配重而被自行调节，所以本发明的各个实施方式提供了雷达料位计系统的可靠的验证测试。

此外，本发明的各个实施方式提供了相对简易的安装和/或关于安装误差的减小的风险。

反射器装置还可以有利地以反射器构件设置在已知的用于料箱的溢出警告料位上方的料位处的方式构造。

此外，线材可以有利地穿过反射器构件的质心并穿过配重的质心。

在为盘形反射器板的情况下，反射器构件可以有利地具有比配重的诸如直径的横向尺寸大得多的诸如直径的横向尺寸。例如，反射器构件的（最大的）横向尺寸可以为配重的最大的横向尺寸的至少两倍。优选地，反射器构件的（最大的）横向尺寸可以为配重的最大的横向尺寸的至少三倍。

此外，配重的竖直尺寸（长度）可以比反射器构件的厚度大得多。例如，配重的长度可以为反射器构件的厚度的至少四倍。

根据各个实施方式，配重和反射器构件可以利用诸如螺栓和/或螺母的至少一个可释放的紧固件彼此耦接。

替选地，配重和反射器构件可以是一体的反射器组件的不同部分。这种一体的反射器组件可以通过单件材料形成或者可以通过已经例如通过焊接接合在一起的两件或更多件材料形成。

此外，根据各个实施方式，反射器构件可以有利地设置在配重与附接位置之间。换句话说，配重可以设置在反射器构件的下方。在料箱的内部配置使得附接位置未直接位于反射器构件的预期位置的上方的实施方式中，可能需要线材在反射器构件上方某处弯曲。例如，反射器构件可以紧靠料箱内部的结构，并且反射器构件下方的配重的设置可以从而导致线材以反射器构件变得按预期方式设置的方式进行弯曲。

配重的诸如密度和尺寸的性质应当使得配重提供足够的扭矩以使线材弯曲，并且由此在必要的情况下将反射器构件重新定向。需要多大的扭矩将取决于诸如特定的安装、线材的性质（其弯曲的容易程度）以及反射器构件尺寸的多种因素。对于本领域的技术人员而言直接的是通过简单的计算和/或有限的试错法测试来确定配重的适当尺寸。

在许多情况下，如果配重沿着线材延伸的距离大于在垂直于线材的方向上的反射器构件最大延伸量的一半，则可谓有益的。

根据各个实施方式，配重可以具有封闭线材的内表面，并且反射器装置还可以包括设置成用于抵靠配重的内表面按压线材的至少一个可释放的配重紧固件。

这是将配重附接至线材的便捷方式，并且还允许通过释放配重紧固件、移动配重并且然后重新紧固紧固件来对反射器构件的竖直位置进行一些调节。

在根据本发明的雷达料位计的各个实施方式中，反射器装置可以有利地附接至信号传播装置。

为了允许将反射器装置简单地附接至信号传播装置，反射器装置还可以有利地包括夹持至信号传播装置的夹持构件。该夹持构件提供了现存雷达料位计系统的简单升级。

在信号传播装置包括具有外周的辐射导向构件的实施方式中，反射器装置的夹持构件可以有利地围绕辐射导向构件的外周延伸。

例如，如果辐射导向构件为抛物形天线的反射器，则夹持设备可以沿着反射器的边沿延伸。

如果辐射导向构件为角状天线，则夹持设备可以沿着角状天线的边沿延伸。

根据各个实施方式，反射器板可以是多孔的，以有助于例如通过泼洒而可能与反射器板相接触的产品的滴落。穿过多孔的板的孔的尺寸和/或位置可以被选择成与所使用的电磁信号的频率相匹配。在电磁发射信号为具有载波频率的调制载波的实施方式中，穿过多孔的反射器板的孔在仍然以载波频率反射微波的同时可以尽可能地更大。

在传播装置被配置成使得利用定向天线将电磁信号朝向料箱中的产品辐射的实施方式中，传播图样（或天线波瓣）通常可以由角度定义。

为了使反射器构件位于传播图样内，因此可以有利地提供用于反射器构件的不同竖直位置的不同尺寸的反射器构件。相比从附接位置至反射器构件的较长竖直距离，从附接位置至反射器构件的较短竖直距离将需要具有更大的水平延伸量的反射器构件。

在其他实施方式中，信号传播装置可以包括在料箱内竖直地延伸的管路以及设置在管路的顶部开口处的天线；并且线材可以附接至该管路。这种类型的竖直延伸管路通常被称作静止管路。

在这些实施方式中，附接位置可以有利地与管路的壁相邻，以使由靠近管路的顶端部的附接位置引起的任何反射最小。

然而，反射器构件可以有利地至少具有设置在管路的中心处以提供适当的回波的反射表面部。由于微波功率在管路的中心处具有其最大值，因此这特别是在使用低损失传播模式TE01时的情况。

因此，在各个实施方式中，线材可以不从附接位置竖直地延伸至反射器构件，但是从管路的内壁至线材的距离可以从附接位置至反射器构件逐渐增大。反射器构件将在接触点处安置在管路的内壁上，并且线材将通过因设置在反射器构件的下方的配重而作用在线材上的扭矩围绕该接触点弯曲。

通过在反射器构件的下方设置配重，因此可以同时实现附接位置靠近管路的内壁的设置、内壁与线材之间的距离逐渐增大的设置、以及管路的纵向轴线处的水平反射器构件的设置。

为了在靠近管路的内壁的附接位置处提供反射器装置的线材的便捷附接，反射器装置可以有利地包括穿过顶部开口插入管路中的夹持构件。

静止管路的外径可以根据所谓的清单进行指定和标准化。然而，壁厚度可因不同的安装而变化。这意味着内径可因不同的安装而变化。为了便于处理这种情况，夹持构件可以有利地具有可调节的直径。

根据实施方式，夹持构件可以被设置为用于管路的可调节内套筒，其中该内套筒可以具有用于安置在套筒的顶端表面上的径向延伸部。

此外，反射器装置可以包括附接至线材的附接构件，该附接构件的直径大于线材的直径；并且夹持构件可以包括用于与附接构件相互作用以将反射器装置附接至夹持构件的接收构件。

例如，该接收构件可以以具有在其中形成的孔的径向凸出支承件的形式设置。该孔可以有利地从侧部开放以允许线材的简单插入。这种侧开口可以充分大以允许线材从该侧部插入，并且充分小以防止接收构件穿过该侧开口。以这种方式，就可以将简单插入与固定插入相结合，从而减小在安装或移除时将反射器装置落入管路中的风险。

为了进一步减小安装故障的风险，反射器装置还可以包括能够附接至附接构件的额外的线材。这种额外的线材可在反射器装置插入管路中之前临时附接至料箱内部或外部的固定结构。因此，在反射器装置应当落入管路的情况下也可容易地取回反射器装置。

根据本发明的各个实施方式，反射器构件可以被配置成有助于料箱中的填充料位通过管路的人工测量，例如通过所谓的人工检尺的方式。为此，反射器构件可以具有与内切反射器构件的圆形的总表面积的至少一半相对应的数个开口。有利地，反射器构件可以具有五个或更少的开口。

例如，反射器构件可以包括中心部、外周部以及连接该中心部与外周部的至少两个臂。

为了减小反将射器装置安装在料箱中或从料箱中移除时擦出火花的风险，反射器装置可以至少部分地由诸如青铜或黄铜或类似材料的无火花材料制成。

在雷达料位计系统能够在填充料位测量状态与验证测试状态之间被控制的实施方式中，反射器装置可以有利地在填充料位测量状态与验证测试状态下基本上相同地设置和配置。

此外，根据本发明的各个实施方式的雷达料位计可以有利地包括在填充料位测量系统中，还包括接收来自雷达料位计的测量信号的主系统。

对于雷达料位计系统中的模拟输出接口而言，填充料位可以作为4mA与20mA之间的电流而被传递。高料位警告限制可以与该范围内的电流相对应。替选地，高料位警告限制可以设定在雷达料位计处，该雷达料位计从而可以被配置成通过具有例如21.75mA（4mA至20mA的范围之外的电流）的警告电流来传递溢出状况。

在许多领域的应用中，提供了一种数字通信链接。这将提供传递对当前的操作状况的若干指示的可能性。例如，警告和所确定的填充料位可以彼此独立地传递。

根据各个实施方式，填充料位测量还可以包括设置成测量料箱中的产品的填充料位的额外的填充料位测量设备。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于雷达料位计的验证测试的反射器装置，该反射器装置包括：线材，用于附接至料箱中的固定结构；配重，能够附接至该线材；以及反射器构件，用于对撞击在反射器构件上的电磁信号进行反射。

在各个实施方式中，反射器装置可以包括具有不同直径的多个盘。

本发明的该第二方面的实施方式和通过本发明的该第二方面获得的效果在很大程度上与上文针对本发明的第一方面描述的实施方式和效果类似。

根据本发明的第三实施方式，提供了一种安装基准反射器用于对设置在料箱处的雷达料位计进行测试的方法，该方法包括以下步骤：提供反射器装置，该反射器装置包括：柔性伸长构件；反射器构件；以及配重，以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件；在料箱内的附接位置处附接柔性伸长构件；以及将反射器构件和配重通过料箱的顶盖中的开口降至料箱中。

根据本发明的第四方面，提供了一种对设置在容纳产品的料箱处的雷达料位计进行测试的方法，该方法包括以下步骤：提供反射器装置，该反射器装置包括：柔性伸长构件；反射器构件；以及配重，以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件；在料箱内的附接位置处附接柔性伸长构件；在已知的验证测试料位处设置反射器构件；朝向产品的表面发射电磁发射信号；接收由电磁发射信号在反射器构件处的反射产生的电磁反射器信号、以及基于发射信号和反射器信号来确定验证测试料位。

附图说明

现将参照示出了本发明的当前优选实施方式的附图对本发明的这些和其他方面进行更加详细的描述，在附图中：

图1示意性地示出了包括根据本发明的第一实施方式的雷达料位计系统以及主系统的填充料位测量系统；

图2为图1中的雷达料位计系统的放大视图；

图3a至图3c示意性地示出了用于料箱中的不同竖直位置的不同反射器板的使用；

图4示意性地示出了包括根据本发明的第二实施方式的雷达料位计系统以及主系统的填充料位测量系统；

图5为图4中的雷达料位计系统的放大视图；

图6为图5中的雷达料位计系统的反射器装置包括的夹持构件的透视图；

图7为图5中的雷达料位计系统的反射器装置包括的线材的透视图；

图8a至图8b为图5中的雷达料位计系统的反射器装置包括的示例反射器板的透视图；

图9示意性地示出了包括根据本发明的第三实施方式的雷达料位计系统以及主系统的填充料位测量系统；以及

图10为图9中的雷达料位计系统的放大视图。

具体实施方式

在本发明的详细描述中，参照包括借助于可释放的紧固件附接至配重的反射器板的反射器装置主要讨论了根据本发明的各方面的雷达料位计系统和反射器装置的各种实施方式。

应当注意，这绝非限制本发明的范围，本发明的范围例如同样包括其他类型的反射器构件以及反射器构件未附接至配重或利用另一种紧固件附接至配重的实施方式。例如，反射器构件可以以附接至配重的一个或若干个销的形式设置。

图1示意性地示出了包括根据本发明的第一实施方式的雷达料位计系统2以及作为控制室示出的主系统10的料位测量系统1。

雷达料位计系统2被安装以测量容纳在料箱4中的产品3的填充料位。雷达料位计系统2包括测量单元6、呈抛物形天线7的形式的传播装置以及反射器装置8。测量单元6包括（图1中未示出）收发器、处理电路以及通信接口。

将在以下参照图2和图3a至图3c更加详细地描述反射器装置8，该反射器装置8包括设置在反射器料位L_R处的反射器板，该反射器料位L_R可有利地对应于用于料箱4的溢出警告料位。

收发器被配置成产生、发射以及接收电磁信号，处理电路连接至收发器并且被配置成基于接收到的作为发射信号在产品3的表面11处的反射的电磁信号来确定产品3的填充料位L_S，并且通信接口连接至处理电路并被配置成允许与主系统10通信。在图1的示例实施方式中，雷达料位计2与主系统10之间的通信被指示为无线通信。替选地，通信例如可在模拟和/或数字的有线通信信道上进行。例如，通信信道可以为双线式4-20mA回路并且填充料位可以通过在双线式4-20mA回路上提供与填充料位相对应的某个电流来传递。数字数据还可以利用HART协议跨越该4-20mA回路被发送。此外，可以使用诸如网络通信协议（Modbus）或基金会现场总线（Fieldbus）的纯数字通信协议。

如图1中可见，料箱4配备有可以用于确定填充料位L_S的额外的雷达料位计系统15。在雷达料位计系统2包括两个分离的测量通道的情况下，也可以使用所谓的二合一解决方案，有效地使得两个雷达料位计共享同一天线7。

另外，料箱4包括检查舱口16，该检查舱口16允许访问料箱4的内部，使得例如能够进行用于手动地确定填充料位L_S的人工检尺。

图1中的雷达料位计系统2被配置成允许填充料位测量系统1的操作者执行雷达料位计2自身的以及填充料位测量系统1整体的可靠的验证测试。

现在将参照图2对图1中的雷达料位计系统2，并且特别地对包括在雷达料位计系统2中的反射器装置8进行描述。

如图2中所示，反射器装置8包括夹持构件20、柔性金属线材21、反射器板22以及配重23。

夹持构件20围绕抛物形天线7的边沿夹持并包括提供用于将柔性线材21附接至抛物形天线7的附接位置的固定结构24。

线材21经由固定至线材21的此处呈黄铜棒25的形式的附接构件附接至夹持构件20。

配重23利用抵靠配重23的内表面按压线材21的配重紧固件26a、26b附接至线材21的端部。反射器板22转而借助于此处呈螺母27的形式的可释放的紧固件连接至配重23的上表面。

基本上圆柱形的配重23沿着线材延伸的距离L_w大于反射器板22的横向尺寸（此处为直径D_p）的一半。配重23将使得线材21从附接位置竖直地延伸，并且该配重23还自动地对准反射器板22以将水平反射表面呈现给天线7。通过相对于线材21和反射器板22适当地确定配重23的尺寸，即使在例如由于不均匀的产品污染或出于其他原因而应当改变反射器板22的性质的情况下，配重23也可以保持反射器板22水平。

由于配重23和反射器板22以反射器板22抵靠配重23的上表面按压配重23的方式连接，因此配重23的取向将决定反射器板22的取向。用于确保配重23控制由配重23和反射器板22形成的反射器结构的取向的最相关的设计参数是配重23的质量以及从反射器板22至配重23的质心的距离。

如在图2中所示，配重23的横向尺寸（直径）D_w基本上小于反射器板22的横向尺寸D_p。例如，D_w可以比D_p的一半更小。

在穿过自由空间朝向料箱4中的产品3的表面11辐射发射信号的雷达料位计系统中，传播图样通常将由与天线7以增大的距离分岔开的天线波瓣形成。示例分叉度可约为相对于竖直方向5°。由于配重23使得天线装置8的线材21竖直地延伸，这意味着对于沿着线材21距天线7的不同竖直距离而言，给定横向尺寸D_P的反射器板22将以不同方式与来自天线7的传播图样相互作用。

图3a至图3b中示意性地示出了这种现象，图3a至图3b示出了具有天线7的边沿处的附接位置与反射器板22之间的不同竖直距离的三种不同的反射器装置配置。利用图3a至图3c中略微倾斜的虚线示意性地指示了传播图样。

在该实施方式中，为了提供用于不同竖直距离的适当的反射器信号，反射器装置8以具有不同直径的三个不同反射器板22a至22c的成套部件的形式设置，其中每个反射器板应当用于安装在相应的竖直距离间隔内。替选地，反射器板22可以被配置成使得其横向尺寸例如能够借助于可滑动或可折叠的部件调节。

作为说明性示例，可以根据下表来提供安装指示。

竖直距离间隔（m）	反射器板直径（mm）
		A:1.0≤距离<2.5	200
B:2.5≤距离<3.8	135
		C:3.8≤距离≤5.0	90

现在将参照图4对包括根据本发明的第二实施方式的雷达料位计系统30的填充料位测量系统1进行描述。图4中示出的填充料位测量系统1与上文参照图1描述的填充料位测量系统的不同之处在于，图4中的雷达料位计30安装在静止管路33的顶端部处，该静止管路33安装在料箱4中。

如图4中所示，雷达料位计系统30包括反射器装置31，下文将参照图5更详细地描述该反射器装置31，图5为图4中的雷达料位计系统30的示意性透视图。

雷达料位计系统30包括测量单元6、信号传播装置和反射器装置31，该信号传播装置包括此处以由圆锥形雷达罩保护的阵列天线的形式设置的天线7和静止管路33。

类似于以上参照图2描述的反射器装置8，图5中的反射器装置31包括与天线装置相互作用的夹持构件36、柔性线材21、附接至线材21的配重23、以及连接至配重23的反射器板34。

如下文将进一步描述的，反射器装置31包括附接至线材21的此处呈青铜棒的形式的附接构件38，并且夹持构件36包括用于与该附接构件相互作用以将反射器装置31的其余部分附接至夹持构件36的接收构件39。

如图5中所示，由接收构件39限定的附接位置被设置成与静止管路33的内壁相邻，以便不会不合需要地干扰天线7辐射的发射信号。

然而，还如图5中所示，反射器板34的中心设置在静止管路33的中心处或靠近该静止管路33的中心。这意味着在本实施方式中线材21不会从附接位置竖直地延伸至反射器板34。

为了保持反射器板34水平，线材21借助于配重23提供的扭矩绕反射器板34与静止管路33的内表面之间的接触点40略微弯曲。

还如图5中所示，静止管路33具有用于允许静止管路33的内部与外部之间流体连通的多个孔41。如下文将更详细描述的，反射器板34的各个实施方式呈现比孔41的横向尺寸更大的外周部，使得孔41不会干扰反射器板34（使得反射器板34不会卡在孔41中）。

现将参照图6、图7以及图8a至图8b对图5中的反射器装置31的各个部分进行描述。

图6示意性地示出了包括在反射器装置31中的夹持构件36。如上文提到的，夹持构件包括呈开放环的形式的接收构件，其中开口43大于线材21的直径但小于线材21的顶端部处的青铜棒38的直径。

如图6中示意性指示的，夹持构件36还包括调节装置44和此处设置为凸缘45的径向延伸部。通过该调节装置，可以调节夹持构件36的直径，使得其可以容置具有不同内径的静止管路，并且凸缘45被配置成安置在静止管路33的顶端部上以限定静止管路33的顶端部与用于线材21的附接位置之间的竖直距离。

图7示意性地示出了包括在反射器装置31中线材21的顶端部以及连接至线材21的附接构件38。

附接构件38设置有环形凸起47，该环形凸起47具有比夹持构件36的接收构件39中的孔更大的直径（参照图6），使得当线材21从夹持构件36悬挂时环形凸起47安置在接收构件39上。

还额外地提供了安全线材48，其附接至附接构件38的顶端部并且在其端部处具有用于在反射器装置31的安装期间临时附接至料箱4的竖钩49。

现将参照图8a至图8b对可有利地在静止管路33中使用的两个示例性反射器板34a和34b进行描述。

首先参照图8a，反射器板34a包括环形中心部50、三个外周部51a至51c以及使中心部50与各个外周部51a至51c连接的三个臂52a至52c。

当反射器板34a如图5中所示安装在静止管路33中时，中心部50、臂52a至52c、外周部51a至51c以及静止管路33的内壁将限定空间。通过这些空间，将使得能够通过人工检尺进行填充料位测量。

现在转向图8b，其中示出的第二示例性反射器板35b与上文参照图8a描述的反射器板的不同之处在于外周部53为环形的。

现将参照图9对包括根据本发明的第三实施方式的雷达料位计系统60的填充料位测量系统1进行描述。图9中示出的填充料位测量系统1与上文参照图1至图4描述的填充料位测量系统的不同之处在于，图9中的雷达料位计60为安装在“处理料箱”的顶部处的GWR（导波雷达）类型的雷达料位计。

如图9中所示，雷达料位计系统60包括呈从测量单元6朝向产品3延伸并延伸到该产品3中的发射线路探针61的形式的信号传播装置。在图9中的示例性实施方式中，发射线路探针61为单引线探针，其具有附接在其端部处以保持线材探针笔直且竖直的配重62。通过与前文参照图1和图4已描述的类似的方式，图9中的GWR类型雷达料位计系统60还包括反射器装置63，该反射器装置63以反射器板22至少部分地位于发射线路探针61的传播图样内的方式设置成与发射线路探针61相邻。

当雷达料位计60处于操作中时，其朝向产品3的表面11发射电磁发射信号S_T。电磁发射信号S_T由发射线路探针61引导，并且当发射信号S_T遇到阻抗过渡时，发射信号的功率的一部分作为具有与从测量单元6至阻抗过渡（并返回）的距离相对应的飞行时间的回波，朝向雷达料位计60的测量单元6向回反射。

来自发射信号S_T遇到的不同阻抗过渡的回波（与发射信号S_T一起）可用于形成回波曲线65。图9中的回波曲线65从顶部到底部包括与收发器与发射线路探针之间的连接处的阻抗过渡对应的置信回波67、由反射器板22处的反射产生的基准反射器回波68、由产品3的表面11处的反射产生的表面回波69、以及由发射线路探针61的端部处的反射产生的探针端部回波70。

例如通过对回波曲线65中的不同的回波进行识别和分析，可以确定基准反射器料位L_R和填充料位L_S。

如图10中所示，雷达料位计60包括用于在料箱4处安装雷达料位计60的凸缘71。在目前示出的示例中，用于反射器装置63的附接位置以固定至凸缘71的金属环73的形式设置。为了将线材21附接至环73，如在图10中示意性地示出的，线材21的端部处设置有竖钩72。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个（a或an）”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中陈述特定措施的纯粹的事实并非表明不能有利地使用这些措施的结合。

Claims

1.一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，所述雷达料位计系统包括：

收发器，所述收发器用于产生、发射以及接收电磁信号；

信号传播装置，所述信号传播装置连接至所述收发器并且设置成朝向所述料箱中的所述产品传播来自所述收发器的电磁发射信号，并且将由所述电磁发射信号在所述产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至所述收发器；

反射器装置，所述反射器装置包括：

柔性伸长构件，所述柔性伸长构件附接在所述料箱内的附接位置处；

反射器构件，所述反射器构件沿着所述柔性伸长构件设置并与所述附接位置间隔开；以及

配重，所述配重以所述配重的取向确定所述反射器构件的取向的方式耦接至所述反射器构件，

其中，所述反射器构件被设置成将所述电磁发射信号朝向所述收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及

处理电路，所述处理电路耦接至所述收发器并被配置成基于所述发射信号和所述反射器信号来确定验证测试料位，

其中，所述柔性伸长构件附接至所述信号传播装置，以及

其中，所述附接位置位于所述信号传播装置的外周处。

2.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中，所述配重和所述反射器构件利用至少一个能够释放的紧固件彼此连接。

3.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件设置在所述配重与所述附接位置之间。

4.根据权利要求3所述的雷达料位计系统，其中，所述配重具有上表面，并且所述反射器构件具有下表面，

所述反射器构件的所述下表面安置在所述配重的所述上表面上。

5.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中：

所述反射器构件在与所述柔性伸长构件的延伸方向垂直的平面中呈现最大反射器构件延伸量；以及

所述配重沿着所述柔性伸长构件延伸的距离大于所述最大反射器构件延伸量的一半。

6.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述配重具有封闭所述柔性伸长构件的内表面。

7.根据权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置还包括至少一个配重紧固件，其被设置成用于抵靠所述配重的所述内表面按压所述柔性伸长构件。

8.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置还包括夹持至所述信号传播装置的夹持构件。

9.根据权利要求8所述的雷达料位计系统，其中，所述信号传播装置包括具有外周的辐射导向构件，

所述反射器装置的所述夹持构件绕所述辐射导向构件的所述外周延伸。

10.根据权利要求9所述的雷达料位计系统，其中，所述辐射导向构件是天线反射器，

所述夹持构件沿着所述天线反射器的边沿延伸。

11.根据权利要求9所述的雷达料位计系统，其中，所述辐射导向构件为角状天线，

所述夹持构件沿着所述角状天线的边沿延伸。

12.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件为多孔的反射器板。

13.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件基本上是盘形的。

14.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中：

所述信号传播装置包括在料箱中竖直地延伸的管路和在所述管路的顶部开口处设置的天线；以及

所述柔性伸长构件附接至所述管路。

15.根据权利要求14所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置设置在所述管路的内部。

16.根据权利要求15所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置包括穿过所述顶部开口插入所述管路中的夹持构件。

17.根据权利要求16所述的雷达料位计系统，其中，所述夹持构件具有能够调节的直径。

18.根据权利要求16所述的雷达料位计系统，其中，所述夹持构件包括用于安置在所述管路的顶端部表面上的径向延伸部。

19.根据权利要求16所述的雷达料位计系统，其中：

所述反射器装置还包括附接至所述柔性伸长构件的附接构件，所述附接构件的直径大于所述柔性伸长构件的直径；以及

所述夹持构件包括用于与所述附接构件相互作用以将所述反射器装置的其余部分附接至所述夹持构件的接收构件。

20.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件包括中心部、外周部以及连接所述中心部和所述外周部的至少两个臂。

21.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述柔性伸长构件为线材。

22.根据权利要求21所述的雷达料位计系统，其中，所述线材为包括多个细丝的金属线材。

23.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述配重由无火花材料制成。

24.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述处理电路还被配置成基于所述发射信号和所述表面反射信号来确定所述料箱中的所述填充料位。

25.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述处理电路还被配置成提供验证测试信号。

26.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述雷达料位计在填充料位测量状态与验证测试状态之间被控制，以及

其中，在所述验证测试状态下，所述处理电路被配置成：

基于所述反射器信号确定验证测试料位；以及

提供所述验证测试料位以允许基于所述验证测试料位确定验证测试结果。

27.一种用于雷达料位计的验证测试的反射器装置，所述雷达料位计用于确定料箱中的产品的填充料位，所述反射器装置包括：

柔性伸长构件，所述柔性伸长构件用于附接至所述料箱中的固定结构；

配重，所述配重能够附接至所述柔性伸长构件；以及

反射器构件，所述反射器构件用于对撞击在所述反射器板上的电磁信号进行反射，

其中，所述配重被配置成以所述配重的取向确定所述反射器构件的取向的方式耦接至所述反射器构件，

其中，所述反射器装置包括具有不同的最大延伸量的多个反射器构件。

28.根据权利要求27所述的反射器装置，还包括用于将所述反射器构件连接至所述配重的能够释放的紧固件。

29.根据权利要求27或28所述的反射器装置，其中：

所述反射器构件呈现最大反射器构件延伸量；以及

所述配重被配置成沿着所述柔性伸长构件延伸的距离大于所述最大反射器构件延伸量的一半。

30.根据权利要求27或28所述的反射器装置，其中：

所述柔性伸长构件是线材；以及

所述反射器装置还包括：

夹持构件，所述夹持构件具有用于将所述线材附接至所述夹持构件的线材附接构件。

31.根据权利要求30所述的反射器装置，其中，所述夹持构件被配置成抵靠包括在雷达料位计系统中的天线的外周进行夹持。

32.根据权利要求27或28所述的反射器装置，其中，所述反射器构件为多孔的盘。

33.根据权利要求30所述的反射器装置，其中，所述夹持构件被配置成抵靠包括在雷达料位计系统中的管路的内表面进行夹持。

34.根据权利要求33所述的反射器装置，其中：

所述夹持构件包括用于与所述附接构件相互作用以将所述反射器装置附接至所述夹持构件的接收构件。

35.根据权利要求27所述的反射器装置，其中，所述反射器构件包括中心部、外周部以及连接所述中心部和所述外周部的至少两个臂。