CN106989794B - 确定储罐内物品的填充料位的方法以及雷达料位计系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及确定储罐内物品的填充料位的方法以及雷达料位计系统。该方法包括生成和发送电磁发送信号；沿着信号传播路径向物品的表面传播发送信号，其中信号传播路径包括第一部分和第二部分，第一部分具有已知信号传播特性且邻近收发器，第二部分邻近第一部分；接收由发送信号遇到的阻抗转变处的反射导致的反射信号，阻抗转变包括物品的表面；基于发送信号和反射信号之间的定时关系确定第一测量关系；基于第一测量关系和已知信号传播特性确定第二测量关系；以及基于第二测量关系确定填充料位。

Description

确定储罐内物品的填充料位的方法以及雷达料位计系统
本发明的技术领域
本发明涉及雷达料位计系统以及确定储罐内物品的填充料位的方法。
背景技术
雷达料位计(RLG)系统广泛地用于确定储罐内包含的物品的填充料位。雷达料位测量通常通过非接触式测量或者通常被称为导波雷达(GWR)的接触式测量来实现，其中，通过非接触式测量，电磁信号向储罐内包含的物品辐射，通过接触式测量，电磁信号通过用作波导的传输线探测器导向并导入物品。该探测器通常被布置成从储罐的顶部向储罐的底部竖直延伸。
通过收发器生成电磁发送信号，并且该电磁发送信号向储罐内物品的表面传播，并且由发送信号在表面处的反射产生的电磁反射信号向收发器传播返回。
基于发送信号和反射信号之间的关系，能够确定距物品表面的距离。
通常发送信号不仅在由储罐气体和物品表面之间的界面所构成的阻抗转变处反射，还在发送信号遇到的若干其它阻抗转变处反射。例如，这些阻抗转变可以由储罐内固定结构如穿过储罐顶的馈通装置(feed-through)产生。
当填充料位接近储罐内的固定结构时，该固定结构产生的阻抗转变可能使得难以准确地确定填充料位。
为了改进该情况，例如已经提出了从当前测量的表示中减去(例如当储罐是空的时进行的)基准测量的表示。
例如，US6078280中描述的该方法一般可以改进填充料位测量结果，但是可能对于发生在执行基准测量时的时间和当前测量的时间之间的环境(诸如温度等)的变化敏感。
因此，期望提供改进的填充料位测量，尤其是更鲁棒的填充料位确定。
发明内容
根据上文，本发明的一般目的在于提供改进的填充料位确定，尤其是更鲁棒的填充料位确定。
根据本发明的第一方面，因此提供一种利用雷达料位计系统确定储罐内物品的填充料位的方法，雷达料位计系统包括收发器、耦合到收发器的信号传播设备、和耦合到收发器的用于确定填充料位的处理电路，该方法包括以下步骤：通过收发器生成和发送电磁发送信号；沿着包括信号传播设备的信号传播路径向物品的表面传播发送信号，其中信号传播路径包括第一部分和第二部分，第一部分具有已知信号传播特性，第一部分位于收发器和第二部分之间；提供信号传播路径的计算模型；通过收发器接收由信号传播路径上的包括物品的表面的阻抗转变处的反射导致的电磁反射信号；基于发送信号和反射信号之间的定时关系确定信号传播路径的第一部分和第二部分上的阻抗转变所反射的能量与反射信号沿信号传播路径的第一部分和第二部分的行进时间之间的第一测量关系；利用信号传播路径的计算模型，基于第一测量关系和信号传播路径的第一部分的已知信号传播特性确定阻抗转变在信号传播路径的第二部分上的第一子集所反射的能量与反射信号沿信号传播路径的第二部分的行进时间之间的第二测量关系；以及基于第二测量关系确定填充料位。
应注意，根据本发明的各实施方式的方法的步骤不需要必须以任何特定顺序执行。
“收发器”可以是一个能够发送和接收电磁信号的功能单元，或可以是包括单独的发送器单元和接收器单元的系统。
有利地，电磁发送信号可以是微波信号。例如，发送信号可以被振幅调制和/或频率调制在微波频率范围内的载波上。
信号传播设备可以是任何适合的辐射天线或传输线探测器。天线的示例包括喇叭天线、棒状天线、阵列天线和抛物状天线等。传输线探测器的示例包括单线探测器(Goubau探测器)、双线探测器和同轴探测器等。
信号传播路径在收发器处开始，并且除了信号传播设备还可以包括耦合装置，该耦合装置用于将收发器的发送信号输出耦合到信号传播设备。在信号传播设备是辐射天线的实施方式中，耦合装置可以包括波导和/或定义储罐边界的工艺密封。在信号传播设备是传输线探测器的实施方式中，耦合装置可以至少包括穿过储罐壁如储罐顶的馈通装置。例如，耦合装置也可以包括用于将收发器的发送信号输出与馈通装置连接的传输线，例如同轴线缆。
本发明基于以下认识：如果收发器的至少接收器部分被沿信号传播路径布置得比那些阻抗转变更远，则可以避免关于来自信号传播路径上阻抗转变的不需要的反射信号(其与储罐内物品无关)的问题。换句话说，希望将收发器布置得更接近物品的表面。然而，实际上这对于许多应用而言是不可能的或者至少是不希望的。
本发明人目前还认识到，基于信号传播路径在收发器的实际位置和虚拟位置之间的第一部分的信号传播特性的了解，可以改变收发器在信号传播路径上的虚拟位置。
换句话说，基于从发送信号和反射信号之间的定时关系得出的第一测量关系以及信号传播路径的第一部分的已知信号传播特性，可以针对信号传播路径的在上述第一部分下方的第二部分确定第二测量关系。
因为雷达料位计系统通常通过向储罐内物品的表面近似竖直地传播发送信号来测量填充料位，因此本文中使用术语“上方”和“下方”。需要理解的是，本发明的实施方式也可以包括雷达料位计系统和方法，其中电磁信号不仅一般竖直地传播，而且至少部分沿其它方向。例如，收发器可能被布置在储罐的侧壁之外，并且因此例如传播设备可以通过水平延伸的传输线或波导连接到收发器。
通过本发明的实施方式，不使用先前确定的基准测量关系来消除不需要的阻抗转变的影响。代替地，本发明的实施方式结合信号传播路径的第一部分的已知信号传播特性使用信号传播路径的计算模型。
与诸如收发器提供的发送信号的频率和/或脉冲宽度等的特性的温度依赖性相比，这些已知信号传播特性的温度依赖性是可忽略的。
这意味着，本发明的实施方式对于填充料位测量时与确定基准测量关系时的温度差较不敏感。因此，提供了更鲁棒的填充料位确定。
根据本发明的各种实施方式，计算模型可以根据信号传播路径的第一部分的已知信号传播特性和第一测量关系来提供第二测量关系。
根据实施方式，计算模型可以根据第一部分的已知信号传播特性和第一测量关系提供信号传播路径的第二部分的阻抗。
本发明人惊讶地发现，用于确定传输线的等效阻抗的相对简单的计算模型也为更复杂的信号传播路径提供足够好的结果，其中更复杂的信号传播路径包括用于其中信号传播设备是诸如喇叭天线、棒状天线或抛物状天线等的自由辐射天线的自由辐射雷达料位计系统的信号传播路径。
上述已知信号传播特性可以包括第一部分的信号传播距离、阻抗和信号衰减。
另外，根据各种实施方式，信号传播路径的第一部分至少可以包括第一区段和第二区段，第一区段位于收发器和第二区段之间；并且确定第二测量关系的步骤可以包括以下步骤：利用信号传播路径的计算模型，基于第一测量关系和第一区段的已知信号传播特性，确定阻抗转变的在信号传播路径的包括第二区段和第二部分的第三部分上的第二子集所反射的能量和反射信号沿信号传播路径的第三部分的行进时间之间的第三测量关系；以及利用信号传播路径的计算模型，基于第三测量关系和第二区段的已知信号传播特性确定第二测量关系。
根据本发明的第二方面，提供用于确定储罐内物品的填充料位的雷达料位计系统，包括：收发器，用于生成、发送和接收电磁信号；信号传播设备，其耦合到收发器，并且被布置成向物品的表面传播电磁发送信号并且向收发器返回电磁发送信号在表面的反射所导致的电磁反射信号，其中信号传播设备被包括在发送信号和反射信号的信号传播路径中，信号传播路径包括第一部分和第二部分，第一部分具有已知信号传播特性，第一部分位于收发器和第二部分之间；以及耦合到收发器的处理电路，处理电路包括：测量关系确定电路，测量关系确定电路用于：基于发送信号和反射信号之间的定时关系确定信号传播路径的第一部分和第二部分上的阻抗转变所反射的能量和反射信号沿信号传播路径的第一部分和第二部分的行进时间之间的第一测量关系；利用信号传播路径的计算模型，基于第一测量关系和信号传播路径的第一部分的已知信号传播特性，确定阻抗转变在信号传播路径的第二部分上的第一子集所反射的能量和反射信号沿信号传播路径的第二部分的行进时间之间的第二测量关系；以及填充料位确定电路，用于基于第二测量关系确定填充料位。
根据实施方式，雷达料位计系统可以是所谓的调频连续波类型(FWCW类型)。在这些实施方式中，收发器可以包括微波信号源，微波信号源能够被控制以生成发送信号；微波信号源控制器，其耦合到微波信号源，并且被配置成控制微波信号源生成表现出时变载波频率的测量扫频(measurement sweep)形式的发送信号，测量扫频定义带宽；以及混合器，其耦合到微波信号源和信号传播设备，并且被配置成将发送信号和反射信号组合以形成中频信号，其中测量关系确定电路基于中频信号确定第一测量关系。
在实施方式中，上述带宽可以是至少0.5GHz。
应注意，可以连续地(或准连续地)或逐步调制发送信号的频率。
另外，根据各种实施方式，本发明的雷达料位计系统可以是在微波信号源被控制以生成发送信号的活动状态和不生成发送信号的空闲状态之间可控的。
雷达料位计系统还可以包括能量存储，被配置成当雷达料位计系统处在空闲状态时存储能量，以及当雷达料位系统处在活动状态时向微波信号源提供能量。
本地能量存储例如可以包括电池、电容器、和/或超级电容器。
此外，雷达料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，例如无线电收发器。
应注意，信号传播设备可以是任何适当的辐射天线或传输线探测器。天线的示例包括喇叭天线、棒状天线、阵列天线和抛物状天线等。传输线探测器的示例包括单线探测器(Goubau探测器)、双线探测器和同轴探测器等。
还应注意，处理电路可以被提供为一个设备或一起工作的若干设备。
本发明的该第二方面的其它效果和变型大体类似于上面参照本发明第一方面描述的效果和变型。
总之，因此本发明涉及确定储罐内物品的填充料位的方法，包括：生成和发送发送信号；沿着信号传播路径向物品的表面传播发送信号，其中信号传播路径包括第一部分和第二部分，第一部分具有已知信号传播特性且邻近收发器，第二部分邻近第一部分；接收由发送信号遇到的阻抗转变(包括物品的表面)处的反射导致的反射信号；基于发送信号和反射信号之间的定时关系确定第一测量关系；基于第一测量关系和已知信号传播特性确定第二测量关系；以及基于第二测量关系确定填充料位。
附图说明
现在将参考示出本发明的至少一个示例实施方式的附图更为详细地描述本发明的这些方面和其它方面，在附图中：
图1a示意性地示出根据本发明的实施方式的包括雷达料位计系统的示例储罐装置；
图1b是图1a中雷达料位计系统中所包括的测量单元的示意图；
图2是示出根据本发明实施方式的方法的流程图；
图3是信号传播路径的建模的示例的示意图；
图4a示意性地示出了在没有基准消除的情况下针对图3中的示例情况的作为距收发器的距离的函数的反射；以及
图4b示意性地示出了使用本发明的实施方式在具有基准消除的情况下针对图3中的示例情况的作为距收发器的距离的函数的反射。
具体实施方式
在本详细说明中，参考导波雷达(GWR)型雷达料位计系统论述根据本发明的储罐装置和雷达料位计系统的示例实施方式，在GWR型雷达料位计系统中电磁信号沿着传输线探测器传播。另外，在本文描述的示例雷达料位计系统中，电磁发送信号的频率在测量扫频内变化，并且电磁反射信号和发送信号混合以形成中频(IF)信号形式的测量信号。另外，描述了用于电磁信号的信号传播路径的计算模型的一个示例。
应注意，这绝不限制本发明的范围，本发明同样适用于其它雷达料位计系统，例如自由辐射型雷达料位计，在自由辐射型雷达料位计中，由诸如喇叭天线、棒状天线或抛物状天线的天线向储罐内物品辐射电磁发送信号。另外，雷达料位计系统也可以是脉冲雷达料位计系统，在脉冲雷达料位计系统中，发送脉冲序列形式的发送信号向储罐内的物品传播，并且将接收的反射脉冲序列与基准脉冲序列形式的基准信号相关。
图1a示意地示出了料位测量系统1，其包括根据本发明的示例实施方式的储罐装置17以及被示出为控制室的主系统10。
储罐装置17包括导波雷达(GWR)型的雷达料位计系统2以及具有管状安装结构13(通常被称为“管口(nozzle)”)的储罐4，其中管状安装结构13从储罐4的顶部竖直地延伸。
安装雷达料位计系统2以测量储罐4中包含的物品3的填充料位。雷达料位计系统2包括测量单元6和单导体探测器7形式的信号传播设备，其中单导体探测器7从测量单元6通过管状安装结构13向物品3延伸并延伸到物品3内。在图1a的示例实施方式中，单导体探测器7是电线探测器，其第一端连接到测量单元6并且第二端19连接到重物8形式的探测器对准单元以保持线笔直且竖直。
通过分析被探测器7导向物体3的表面11的发送信号ST和从表面11返回的反射信号SR，测量单元6可以确定基准位置(诸如储罐内部和储罐外部之间的馈通装置)和物品3的表面11之间的距离，由此可以推导出填充料位L。需要注意的是，尽管本文论述了包含单独物品3的储罐4，但是可以以相似的方式测量到另外材料界面的距离，其中该界面是由沿探测器的阻抗转变导致的。
如图1b的示意性示出的，测量单元6包括收发器(Tx/Rx)20、处理电路(μP)21、通信接口(I/F)22、和用于与控制室10无线通信的通信天线23。
收发器20被配置为生成、发送和接收电磁信号，处理电路21连接到收发器20并被配置成基于发送信号ST和接收的电磁反射信号SR之间的定时关系确定物品3的填充料位L，其中电磁反射信号SR是发送信号ST在物品3的表面11处的反射，并且通信接口22连接到处理电路21并被配置成允许和主系统10通信。在图1a的示例的实施方式中，雷达料位计系统2和主系统10之间的通信被指示为无线通信。或者，例如可以在模拟和/或数字有线通信信道上进行通信。例如，通信信道可以是双线4-20mA回路，并且可以通过在双线4-20mA回路上提供对应于填充料位的特定电流来传达该填充料位。也可以利用HART协议在这种4-20mA回路上发送数字数据。另外，可以使用纯数字通信协议，例如Modbus或基金会现场总线(Foundation Fieldbus)。
除了由发送信号在储罐4内物品3的表面11处的反射所导致的上述表面反射信号外，发送信号ST将在信号传播路径30上遇到的其它阻抗转变处反射，其中信号传播路径30包括探测器7以及收发器20和探测器7之间的耦合装置。这些其它阻抗转变包括信号传播路径30的第一部分31中的阻抗转变，以及信号传播路径30的第二部分32中的除了物品3的表面11处的阻抗转变之外的阻抗转变。第一部分31位于收发器20和第二部分32之间。
取决于收发器20和信号传播设备(这里为传输线探测器7的形式)之间的电耦合以及测量单元6的配置，在储罐4内，在信号传输路径30的第一部分31上可能存在若干阻抗转变。在图1b中，通过第一小“框”和第二小“框”示意地指示这两个可能的阻抗转变，其中第一小“框”可以被称为“测量单元馈通装置”14，第二小“框”可以被称为“储罐馈通装置”15。测量单元馈通装置14和储罐馈通装置15两者均可能产生反射信号，其中该反射信号可能至少部分是不需要的。例如，储罐馈通装置反射可以被用为所谓的基准，并充当填充料位确定中的基准点。然而，来自储罐4内物品3的表面11的料位11以上的阻抗转变的强反射信号可能使填充料位确定更加困难，尤其是当填充料位接近储罐馈通装置15时。
取决于管状安装结构13(管口)的配置，在管状安装结构13的下端处可能存在另外的实质阻抗转变。
如背景技术部分所述，因此有时使用各种技术以至少部分地消除来自物品表面以上的固定结构的阻抗转变对填充料位确定的影响。
现在参照图2中的流程图以及图3和图4a-b中的相关图解来说明实现该目的新的和改进的方法的实施方式。
首先参照图2中的流程图，在第一步骤100中，由收发器20生成和发送电磁信号。在后续步骤101中，沿着信号传播路径30向储罐4内的物品3传播电磁发送信号ST。在信号传播路径30上遇到的阻抗转变处反射发送信号ST，并且如上文所述该反射产生电磁反射信号SR。在下一步骤102中，由收发器20接收反射信号SR。
本身如本领域普通技术人员熟知的，基于可以通过将反射信号SR和发送信号ST(或者具有与发送信号ST有已知关系的定时的信号)组合而形成的测量信号SM，能够确定信号传播路径30上的各阻抗转变与收发器20之间的距离。测量信号SM一般指示反射能量，反射能量为反射信号沿信号传播路径30的行进时间的函数，即从收发器20到信号传播路径30上的不同阻抗转变并返回收发器20的行进时间。对于FMCW型雷达料位计系统的情况，测量信号SM可以指示接收到的反射信号SR的振幅，该振幅为IF信号的频率(发送信号ST和反射信号SR之间的载波频率差)的函数。当发送信号ST的振幅是常数时，接收到的反射信号SR的振幅相当于反射系数ρ。
在步骤103中，以这种方式确定第一测量关系SM1。在图3的顶部提供了第一测量关系SM1的示例，其中，从收发器20所见的反射系数ρ0被指示为IF信号的频率的函数。
例如使用FFT将图3的顶部的图形转换到时域(当电磁信号的传播速度已知时，其相当于距离域)产生图4a中的图形，图4a中的图像指示反射能量，反射能量为距收发器20的距离d的函数。
简要地转到图4a中的图形，曲线包含四个不同的峰，这些峰指示从收发器20到发送信号ST遇到的阻抗转变的距离。图4a中从左到右，第一峰40表示测量单元馈通装置14处的反射，第二峰41表示储罐馈通装置15处的反射，第三峰42表示表面11处的反射，以及第四峰40表示双反射，即，在被收发器20接收到之前，发送信号在表面11处被反射、在储罐馈通装置15处被反射，并且最后再次在表面11处被反射。根据图4a中的图形清楚的是，储罐馈通装置15处的反射的大小类似于表面11处的反射，当表面11接近储罐馈通装置15时可能使得难以区分表面反射。
返回图2中的流程图，方法进行到步骤104，并基于第一测量关系SM1、信号传播路径的第一部分31的已知信号传播特性、以及信号传播路径30的计算模型来确定第二测量关系SM2。
信号传播路径30的一个不需要大量计算且仍然提供足够好的结果的合适的计算模型基于公知的一般传输线方程，其有时也被称为电报方程。
根据该计算模型，通过将信号传播路径30划分为阻抗步(impedance steps)并且从信号传播路径30的末端向收发器20逐步地确定等效阻抗，能够确定收发器20所见的阻抗。
例如，仅考虑信号传播路径上的一个阻抗步，收发器20所见的等效阻抗Zeq由如下等式给出：
Zeq＝Z0(ZL+Z0tanhγl)/(ZL+Z0tanhγl) (等式1)
其中，Z0是收发器20和阻抗步之间的信号传播路径的阻抗，ZL是负载阻抗，γ是收发器20和阻抗步之间的信号传播路径中的衰减，以及l是收发器20和阻抗步之间的信号传播路径的长度。
明显地，可以重写上述等式(等式1)使得负载阻抗可以被确定为等式1的其它参数的函数。
通过逐步地但是从收发器20起进行该过程，可以确定直接从储罐馈通装置15下方可见的等效阻抗。当然，如果需要，也可以确定直接在管状安装结构13(管口)下方可见的等效阻抗。
现在参照图3描述该过程，其中信号传播路径30被示意地图解为从信号传播路径30上的不同位置处看到的一系列输入阻抗。在当前图解的示例中，信号传播路径30的上述第一部分31包括具有测量单元馈通装置14的第一区段34，以及具有储罐馈通装置15的第二区段35。在此获取信号传播路径30的第二部分32在此被取作信号传播路径在储罐馈通装置15以下的剩余部分。
从图3中图示的顶部处的收发器20起，确定第一测量关系SM1，在此由作为IF信号的频率的函数的反射系数ρ0表示第一测量关系SM1。上面结合步骤103描述该过程。本领域普通技术人员熟知的，可以根据反射系数ρ或阻抗Z表示收发器所见的负载。
在图3示出的示例中，根据以下关系可以依据收发器20所见的反射系数以及收发器20和负载之间的信号传播路径的传播特性prop3(尤其是特性阻抗)表示收发器20所见的负载阻抗Z123：
Z123＝Z0(1+ρ0)/(1-ρ0) (等式2)
其中，Z0是信号传播路径的从收发器20到测量单元馈通装置14的特性阻抗，并且反射系数ρ0由第一测量关系SM1给出。如果用同轴线缆来连接收发器20的输出和测量单元馈通装置14，特性阻抗Z0通常约为50Ω。
因此，可以通过下列关系示出等式(2)中反射系数ρ0和负载阻抗Z123之间的关系：
Z123＝f(ρ0,prop3), 等式(3)
如上面所说明的，例如基于等式(1)，也可以根据测量单元馈通装置14的阻抗ZL3、信号传播路径在收发器20和测量单元馈通装置14之间的部分的传播特性prop3、以及在紧邻测量单元馈通装置14的下方所见的负载阻抗Z12来表示收发器所见的负载阻抗Z123：
Z123＝f(ZL3,prop3,Z12) 等式(4)
相反地，可以依据收发器20处的负载阻抗Z123、测量单元馈通装置14的阻抗以及传播特性prop3来表示紧邻测量单元馈通装置14的下方所见的负载阻抗Z12：
Z12＝f(Z123,ZL3,prop3) 等式(5)
也可以依据紧邻储罐馈通装置15的下方所见的负载阻抗Z1、测量单元馈通装置14的阻抗ZL2以及信号传播路径在测量单元馈通装置14和储罐馈通装置15之间的部分的传播特性prop2来表示Z12：
Z12＝f(Z1,ZL2,prop2) 等式(6)
类比上面等式5，可以针对Z1求解等式6：
Z1＝f(Z12,ZL2,prop2) 等式(7)
紧邻储罐馈通装置15的下方所见的负载阻抗Z1可以被转换成反射系数ρ1，其中这里prop1代表储罐4内部的探测器阻抗：
ρ1＝f(Z1,prop1) 等式(8)
结合等式(3)、等式(5)、等式(7)和等式(8)，我们发现可以根据下式基于信号传播路径30的第一部分31的信号传播特性以及第一测量关系SM1来确定紧邻储罐馈通装置15的下方所见的反射：
ρ1＝f(ρ0,ZL3,prop3,ZL2,prop2,prop1) 等式(9)
作为第二测量关系SM2的示例的该反射系数ρ1在图3的底部图形中被示出为IF信号的频率的函数。
例如使用FFT将图3的底部的图形转换到时域(当电磁信号的传播速度已知时，其相当于距离域)产生了图4b中的图形，其指示作为距收发器20的距离d的函数的反射能量。
比较图4a中的图形和图4b中的图形，清楚的是，实际上消除了图4a中的第一峰40和第二峰41，提供了对峰42的更简单并更可靠的识别，峰42表示储罐4内物品3的表面11处的反射。
返回图2中的流程图，然后在步骤105中基于图4b中的第二测量关系SM2最终确定填充料位。
本领域的技术人员意明白本发明决不限于上面描述的优选实施方式。相反，在所附的权利要求的范围内，许多修改和变型是可能的。

Claims (13)

1.一种使用雷达料位计系统确定储罐内物品的填充料位的方法，所述雷达料位计系统包括收发器、耦合到所述收发器的信号传播设备、以及耦合到所述收发器以用于确定所述填充料位的处理电路，
所述方法包括以下步骤：
通过所述收发器生成和发送电磁发送信号；
沿着包括所述信号传播设备的信号传播路径向所述物品的表面传播所述发送信号，其中所述信号传播路径包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有已知信号传播特性，所述第一部分位于所述收发器和所述第二部分之间；
提供所述信号传播路径的计算模型；
通过所述收发器接收由所述信号传播路径上的阻抗转变处的反射导致的电磁反射信号，所述信号传播路径上的阻抗转变包括所述物品的所述表面；
基于所述发送信号和所述反射信号之间的定时关系，确定所述信号传播路径的所述第一部分和所述第二部分上的所述阻抗转变所反射的能量与所述反射信号沿所述信号传播路径的所述第一部分和所述第二部分的行进时间之间的第一测量关系；
使用所述信号传播路径的所述计算模型，基于所述第一测量关系和所述信号传播路径的所述第一部分的所述已知信号传播特性，确定所述阻抗转变在所述信号传播路径的所述第二部分上的第一子集所反射的能量与所述反射信号沿所述信号传播路径的所述第二部分的行进时间之间的第二测量关系；以及
基于所述第二测量关系确定所述填充料位。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述计算模型提供作为所述第一测量关系和所述信号传播路径的所述第一部分的所述已知信号传播特性的函数的所述第二测量关系。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
所述信号传播路径的所述第一部分至少包括第一区段和第二区段，所述第一区段位于所述收发器和所述第二区段之间；并且
确定所述第二测量关系的步骤包括以下步骤：
使用所述信号传播路径的所述计算模型，基于所述第一测量关系和所述第一区段的已知信号传播特性，确定所述阻抗转变在所述信号传播路径的第三部分上的第二子集所反射的能量与所述反射信号沿所述信号传播路径的所述第三部分的行进时间之间的第三测量关系，其中所述信号传播路径的所述第三部分包括所述第二区段和所述第二部分；以及
使用所述信号传播路径的所述计算模型，基于所述第三测量关系和所述第二区段的已知信号传播特性确定所述第二测量关系。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述计算模型是传输线模型。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一部分的所述已知信号传播特性包括所述第一部分的信号传播距离、阻抗、和信号衰减。
6.一种用于确定储罐内物品的填充料位的雷达料位计系统，包括：
收发器，用于生成、发送和接收电磁信号；
信号传播设备，其耦合到所述收发器，并且被布置成向所述物品的表面传播电磁发送信号并且向所述收发器返回所述电磁发送信号在所述表面处的反射所导致的电磁反射信号，其中所述信号传播设备被包括在所述发送信号和所述反射信号的信号传播路径中，所述信号传播路径包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有已知信号传播特性，所述第一部分位于所述收发器和所述第二部分之间；以及
处理电路，其耦合到所述收发器，所述处理电路包括：
测量关系确定电路，用于：
基于所述发送信号和所述反射信号之间的定时关系，确定所述信号传播路径的所述第一部分和所述第二部分上的阻抗转变所反射的能量与所述反射信号沿所述信号传播路径的所述第一部分和所述第二部分的行进时间之间的第一测量关系；以及
使用所述信号传播路径的计算模型，基于所述第一测量关系和所述信号传播路径的所述第一部分的所述已知信号传播特性，确定所述阻抗转变在所述信号传播路径的所述第二部分上的第一子集所反射的能量与所述反射信号沿所述信号传播路径的所述第二部分的行进时间之间的第二测量关系；以及
填充料位确定电路，用于基于所述第二测量关系确定所述填充料位。
7.如权利要求6所述的雷达料位计系统，还包括将所述信号传播设备耦合到所述收发器的耦合装置，
其中，所述信号传播路径还包括所述耦合装置。
8.如权利要求7所述的雷达料位计系统，其中，所述信号传播路径的所述第一部分包括所述耦合装置。
9.如权利要求7所述的雷达料位计系统，其中，所述耦合装置包括所述储罐的内部和所述储罐的外部之间的馈通装置。
10.如权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述收发器包括：
微波信号源，其能够被控制以生成所述发送信号；
微波信号源控制器，其耦合到所述微波信号源，并且被配置成控制所述微波信号源生成表现出时变频率的测量扫频的形式的所述发送信号，所述测量扫频定义带宽；以及
混合器，其耦合到所述微波信号源和所述信号传播设备，并且被配置成组合所述发送信号和所述反射信号以形成中频信号，
其中，所述测量关系确定电路基于所述中频信号确定所述第一测量关系。
11.如权利要求10所述的雷达料位计系统，其中，所述带宽是至少0.5GHz。
12.如权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述信号传播设备是向所述储罐内的所述物品延伸并延伸到所述储罐内的所述物品内的传输线探测器。
13.如权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述信号传播设备是辐射天线，所述辐射天线被布置成向所述储罐内的所述物品的所述表面辐射所述发送信号。
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