CN107884033A - 雷达料位计系统以及确定储罐内的产品的填充料位的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及雷达料位计系统以及确定储罐内的产品的填充料位的方法。该雷达料位计系统包括：收发器装置；第一探针，其向储罐内的产品导引第一发射信号通过周围介质，并且返回第一表面回波信号，该第一探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引第一发射信号；第二探针，其向产品导引第二发射信号通过周围介质，并且返回第二表面回波信号，该第二探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现不同于第一依赖关系的第二依赖关系的第二传播速度导引第二发射信号；以及处理电路，用于基于第一表面回波信号、第二表面回波信号以及第一依赖关系与第二依赖关系之间的已知关系来确定填充料位。

Description

雷达料位计系统以及确定储罐内的产品的填充料位的方法
技术领域
本发明涉及导波雷达料位计系统和确定储罐内的产品的填充料位的方法。
背景技术
雷达料位计系统被广泛应用于测量储罐内容纳的产品的过程变量，例如填充料位、温度、压力等。通常借助于非接触式测量或借助于通常被称为导波雷达(GWR)的接触式测量来执行雷达料位计量，其中，借助于非接触式测量时向容纳在储罐内的产品辐射电磁信号，借助于接触式测量时通过传输线探针向产品导引电磁信号并且将电磁信号导引至产品中。传输线探针通常被从储罐的顶部到底部竖直地布置。随后，电磁信号在产品的表面处被反射，并且雷达料位计系统内包括的接收器或者收发器接收反射信号。基于发射信号和反射信号，可以确定距产品的表面的距离。
更具体地，通常基于发射电磁信号与接收到该电磁信号的反射之间的时间来确定距产品的表面的距离，其中，该反射发生在储罐内的气氛与装在储罐内的产品之间的界面(以及/或者在储罐内的另一材料界面)处。为了确定产品的实际填充料位，基于上述时间(所谓的飞行时间)以及电磁信号沿着探针的传播速度来确定从基准位置到表面的距离。
该传播速度受各种因素例如传输线探针的配置以及储罐内的环境条件影响。这样的环境条件例如包括装在储罐内的产品的表面上方的气氛的成分，以及由于储罐内产品的填充料位的变化而可能已经附着至探针的产品残余。
在锅炉应用中，例如，锅炉储罐内的气氛可能是高压下的蒸汽，在这种情况下，对于不同操作条件，介电常数的差异可能相当大。
US7525476公开了一种导波雷达料位计系统，其中在沿着传输线探针的已知位置处设置基准反射器，并且使用测量的距离与成对的基准反射器之间的已知距离之间的差来补偿由沿着传输线探针的传播条件的变化而引起的传播速度的变化。
尽管使得在储罐内部具有变化的传播特性的应用中实现更准确的填充料位确定，但是基准反射器反射信号的一部分，这意味着与不具有基准反射器的对应导波雷达料位计系统相比，该雷达料位计系统的灵敏性有一些降低。
发明内容
鉴于上述情况，期望提供一种导波雷达料位计系统，在该导波雷达料位计系统中，可以在不需要沿着传输线探针提供基准反射器的情况下在具有变化的传播特性的应用中实现准确的填充料位确定。
因此，根据本发明的第一方面，提供一种雷达料位计系统，用于确定储罐内的产品的填充料位，该雷达料位计系统包括：收发器装置，该收发器装置用于产生、发射和接收电磁信号；第一传输线探针，该第一传输线探针被布置并且被配置成向储罐内的产品导引来自收发器装置的电磁第一发射信号通过周围介质，并且使由产品的表面对第一发射信号的反射引起的电磁第一表面回波信号向收发器装置返回，该第一传输线探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引第一发射信号；第二传输线探针，该第二传输线探针被布置并且被配置成向储罐内的产品导引来自收发器装置的电磁第二发射信号通过周围介质，并且使由产品的表面对第二发射信号的反射引起的电磁第二表面回波信号向收发装置返回，该第二传输线探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现不同于第一依赖关系的第二依赖关系的第二传播速度导引第二发射信号；以及处理电路，该处理电路连接至收发器装置，用于基于第一表面回波信号、第二表面回波信号以及对周围介质的介电常数的第一依赖关系与第二依赖关系之间的已知关系来确定填充料位。
第一依赖关系与第二依赖关系之间的已知关系例如可以是第一依赖关系与第二依赖关系之间的比率，或者换句话说，第一传播速度与第二传播速度之间的比率对周围介质的介电常数的依赖关系。
储罐可以是任何能够容纳产品的容器或器皿，并且可以是金属的、或者部分或完全是非金属的、开口的、半开口的、或者封闭的。
本发明基于以下的认识：可以使用两个不同的传输线探针来实现不需要关于要计量的料位上方的介电常数的详细知识的填充料位确定，其中，两个不同的传输线探针在相应发射信号与周围介质之间提供不同的耦合效率。
特别地，这可以在不需要用于两个传输线探针的不同传播模式和/或不同频率范围的情况下实现，这提供了简化信号的生成和耦合。
分别用于第一传输线探针和第二传输线探针的传播速度对周围介质的介电常数的依赖关系例如可以是实验确定的，或者计算得到的或建模得到的。取决于传输线探针的实际配置，确定以下等式可以是可行的，该等式指定传播速度作为周围介质的介电常数和传输线探针的已知特性的函数。
为了便于安装和使用，第一传输线探针和第二传输线探针可以被布置成使得它们可以通过储罐顶部的同一开口插入到储罐内。有利地，第一传输线探针和第二传输线探针可以大致平行地从储罐顶板到储罐内的产品的表面乃至超出该表面延伸。
按照根据本发明的导波雷达液位计系统的各个实施方式，第一传输线探针可以包括第一传输线探针导体和至少部分包围该第一传输线探针导体的第一介电包围结构。
US 2007/0090992中详细描述了这种传输线探针的示例，该申请的全部内容通过引用合并在本文中。
有利地，该介电包围结构可以沿着传输线探针的很大一部分例如沿着布置在储罐内的传输线探针的整个长度延伸。
这种类型的传输线探针在后面将被称为部分外部介电(PED)传输线探针。
沿着PED传输线探针的传播速度由有效介电常数εeff表征，有效介电常数εeff取决于介电包围结构的介电常数εint以及周围介质(空气、蒸汽、产品蒸汽、探针污染等)的介电常数εext。通过将光速除以有效介电常数εeff的平方根来给出沿着传输线探针行进的电磁信号的传播速度。
PED传输线探针的有效介电常数εeff根据的下面关系取决于介电包围结构的介电常数εint和周围介质的介电常数εext：
其中，α是0和1之间的数，其指示与周围介质的耦合程度。当α＝1时，是裸线(并且受周围介质的影响最大)，并且当α＝0时，是完全不受周围介质影响的线(例如封闭的同轴线)。
由于εeff确定沿着传输线探针的传播速度，所以有利地的是第一传输线探针和第二传输线探针可以被配置成对于相同传播模式和频率范围呈现不同的α值。
例如，第一传输线探针可以呈现第一耦合因子α1，第二传输线探针可以呈现第二耦合因子α2。这可以例如通过由上述具有第一介电常数εint,1的第一介电包围结构仅至少部分包围第一传输线探针的第一传输线探针导体来实现。在这种实施方式中，第二传输线探针可以完全没有介电包围结构。在其他实施方式中，第二传输线探针可以包括第二传输线探针导体以及至少部分包围第二传输线探针导体的第二介电包围结构。该第二介电包围结构可以具有可以与上述第一介电常数εint,1不同的第二介电常数εint,2。
通过使用具有不同(并且已知的)耦合系数值α的第一传输线探针和第二传输线探针以及/或者具有不同的(和已知的)介电常数εint的不同介电材料，能够确定周围介质的未知介电常数εext，这意味着能够在预先不知道储罐内的周围介质的介电常数的情况下准确地确定填充料位。
在实施方式中，第一传输线探针和第二传输线探针可以具有相同的一般类型，例如单导体探针、同轴探针、或双线探针等。在其他实施方式中，第一传输线探针和第二传输线探针可以具有不同的一般类型。例如第一传输线探针可以是单导体探针，第二传输线探针可以是同轴探针。
此外，根据各种实施方式，收发器装置可以被布置在储罐外；并且雷达料位计系统还可以包括用于将收发器装置和布置在储罐内的第一传输线探针和第二传输线探针电连接的储罐馈通装置。
在实施方式中，上述馈通装置可以包括用于第一传输线探针的第一馈通，以及用于第二传输线探针的第二馈通。
收发器装置可以包括第一收发器和第二收发器，其中，该第一收发器通过第一馈通连接至第一传输线探针，该第二收发器通过第二馈通连接至第二传输线探针。
可替选地，收发器装置可以包括共用收发器；并且雷达料位计系统还可以包括信号路由装置，该信号路由装置连接至第一馈通、第二馈通以及共用收发器，以用于使共用收发器依次连接至第一传输线探针和第二传输线探针。
信号路由装置例如可以包括微波开关。
根据其他实施方式，馈通装置可以包括共用馈通；收发器装置可以包括共用收发器，该共用收发器连接至共用馈通，用于向共用馈通提供共用发射信号；并且雷达料位计系统还可以包括功率分配器，该功率分配器被布置在储罐内并且连接至第一传输线探针、第二传输线探针以及共用馈通，用于：将通过共用收发器提供的共用发射信号分为第一发射信号和第二发射信号；向第一传输线探针提供第一发射信号；向第二传输线探针提供第二发射信号；以及将第一表面回波信号和第二表面回波信号组合成共用表面回波信号。
在任一个情况下，“收发器”可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括单独的发射器单元和接收器单元的系统。
在具有共用收发器和功率分配器的实施方式中，收发器装置还可以包括测量信号形成电路，该测量信号形成电路用于基于共用表面回波信号以及共用发射信号与共用表面回波信号之间的定时关系来形成测量信号，该测量信号包括第一组回波指示以及第二组回波指示，第一组回波指示指示第一发射信号在第一发射信号遇到的阻抗不连续处的反射，第二组回波指示指示第二发射信号在第一发射信号遇到的阻抗不连续处的反射。
此外，处理电路可以包括回波识别电路和料位确定电路，其中，该回波识别电路连接至测量信号形成电路，用于识别测量信号中的第一组回波指示和第二组回波指示，该料位确定电路连接至回波识别电路，用于基于来自第一组回波指示的至少一个回波指示和来自第二组回波指示的至少一个回波指示来确定填充料位。
根据本发明的第二方面，提供一种使用雷达料位计系统确定储罐内的产品的填充料位的方法，该雷达料位计包括：收发器装置；第一传输线探针，被配置成以对周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引给定电磁信号通过周围介质；第二传输线探针，被配置成以对周围介质的介电常数呈现不同于第一依赖关系的第二依赖关系的第二传播速度导引给定电磁信号通过周围介质；以及处理电路，用于确定填充料位，该方法包括以下步骤：通过第一传输线探针向储罐内的产品的表面传播源自收发器的电磁第一发射信号；通过第一传输线探针将由第一发射信号在该表面处的反射而引起的电磁第一表面回波信号传播回收发器；通过收发器接收第一表面回波信号；通过第二传输线探针向储罐内的产品的表面传播源自收发器的电磁第二发射信号；通过第二传输线探针传播将由第二发射信号在该表面处的反射而引起的电磁第二表面回波信号传播回收发器装置；通过收发器装置接收第二表面回波信号；通过处理电路基于第一表面回波信号、第二表面回波信号以及对周围介质的介电常数的第一依赖关系与第二依赖关系之间的已知关系来确定填充料位。
本发明的该第二方面的其他实施方式以及通过本发明的第二方面获得的效果很大程度类似于上面针对本发明的第一方面所描述那些。
总之，本发明因此涉及雷达料位计系统，包括：收发器装置；第一探针，该第一探针向储罐内的产品导引第一发射信号通过周围介质，并且返回第一表面回波信号，该第一探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引第一发射信号；第二探针，该第二探针向该产品导引第二发射信号通过周围介质，并且返回第二表面回波信号，该第二探针被配置成以对周围介质的介电常数呈现不同于第一依赖关系的第二依赖关系的第二传播速度导引第二发射信号；以及处理电路，该处理电路用于基于第一表面回波信号、第二表面回波信号以及第一依赖关系与第二依赖关系之间的已知关系来确定填充料位。
附图说明
现在将参考示出本发明的示例实施方式的附图来详细描述本发明的这些方面和其他方面，在该附图中：
图1示意性图解了安装在示例性储罐处的根据本发明的实施方式的导波雷达料位计系统；
图2A是图1中的导波雷达料位计系统的第一实施方式的示意性功能图示；
图2B是图1中的导波雷达料位计系统的第二实施方式的示意性功能图示；
图2C是图1中的导波雷达料位计系统的第三实施方式的示意性功能图示；
图3示意性示出了第一示例性传输线探针配置；
图4是示意性图解沿着两个不同传输线探针的作为周围介质的介电常数的函数的传播速度之间的比率的曲线图；
图5示意性示出了第二示例性传输线探针配置；
图6是示意性图解根据本发明的方法的示例实施方式的流程图；以及
图7示意性图解安装在示例性储罐处的根据本发明的另一实施方式的导波雷达料位计系统。
具体实施方式
在本详细描述中，主要参考借助于测量发射脉冲与反射脉冲之间的时间的填充料位确定。然而，对相关领域的技术人员而言明显的是，本发明的教导同样适用于通过例如调频连续波(FMCW)测量使用相位信息来确定填充料位的雷达料位计系统。当使用在载波上调制的脉冲时，也可以使用相位信息。
图1示意性图解了根据本发明的实施方式的雷达料位计系统1，其包括：测量电子单元2和传输线探针装置3，传输线探针装置3包括第一传输线探针4a和第二传输线探针4b。雷达料位计系统1设置在储罐5处，储罐5部分填充有要计量的产品6。第一传输线探针4a和第二传输线探针4b被配置成以不同的方式导引相同的电磁信号通过周围介质。具体地，对于第一传输线探针4a和第二传输线探针4b，电磁信号的传播速度和周围介质8的介电常数εext之间的关系是不同的。
通过如图1中示意性指示地使用第一传输线探针4a向产品6的表面7导引电磁第一发射信号ST1并且使用第二传输线探针4b向产品6的表面7导引电磁第二发射信号ST2，并且分析从表面7传输回的电磁第一表面反射信号SR1和电磁第二表面反射信号SR2，测量电子单元2可以确定基准位置(例如储罐顶板)与产品6的表面7之间的距离，借此即使在储罐内的传输线探针3周围的介质8的介电常数εext未知和/或变化的情况下也可以推断出填充料位。应该注意的是，尽管在本文讨论了包含单个产品6的储罐5，但是可以以类似的方式测量沿探针的距任何材料表面的距离。
现在将参考图2A的示意性图示来描述根据本发明的雷达料位计系统1的第一实施方式。如图2A中在功能上指示的，雷达料位计系统1在测量电子单元2中包括：收发器装置10、处理电路14和通信接口16，收发器装置10包括第一收发器12a和第二收发器12b，通信接口16用于使得能够与外部系统通信。如图2A中还示意性示出的，雷达料位计系统1包括馈通装置，该馈通装置包括第一馈通18a和第二馈通18b。在图2a的实施方式中，第一收发器12a通过第一馈通18a连接至第一传输线探针4a，第二收发器12b通过第二馈通18b连接至第二传输线探针4b。
应该理解的是，每个馈通提供储罐5的内部与储罐5的外部的分离，同时允许发射信号ST1、ST2和表面回波信号SR1、SR2在收发器装置10与第一传输线探针4a和第二传输线探针4b之间传播。
现在参考图2B的示意性说明来描述根据本发明的雷达料位计系统1的第二实施方式。如在图2B中所看到的，根据本发明的雷达料位计系统1的第二实施方式与上面参考图2A所描述的第一实施方式的不同处在于，收发器装置10包括单个收发器，并且该收发器10经由可控的信号路由装置20连接至第一馈通18a和第二馈通18b。通过使用如图2B中示意性指示的处理电路14来控制信号路由装置20，可以首先将来自收发器10的信号提供至第一传输线探针4a以及从第一传输线探针4a接收信号，然后将来自收发器10的信号提供至第二传输线探针4b以及从第二传输线探针4b接收信号，其中信号路由装置20例如可以是微波开关或者类似物。尽管在这个实施方式中，不能将信号同时提供给第一传输线探针4a和第二传输线探针4b，但是可以假定，对于使用各个传输线探针的测量操作，周围介质8的电特性以及储罐5中的产品6的表面7的竖直位置将是基本上相同的。取决于收发器10所产生的电磁信号的频率范围，信号路由装置20的实现可能会稍微不同。本领域的技术人员将容易针对相关频率范围设计合适的并且起作用的信号路由装置20。
现在参考图2C的示意性说明来描述根据本发明的雷达料位计系统1的第三实施方式。如在图2C所看到的，根据本发明的雷达料位计系统1的第三实施方式与上面参考图2B所描述的第二实施方式主要的不同处在于，具有用于经由布置在储罐5内的功率分配器22对第一传输线探针4a和第二传输线探针4b二者进行馈送的单个馈通18。如图2C中示意性指示的，功率分配器22将来自收发器10的共用发射信号ST分为第一发射信号ST1和第二发射信号ST2，并且将第一发射信号ST1提供给第一传输线探针4a，将第二发射信号ST2提供给第二传输线探针4b，其中功率分配器22可以例如以本身已知的威尔金森功率分配器的形式实现。
在该实施方式中，如图2C中示意性指示的，第一表面回波信号SR1和第二表面回波信号SR2被组合为共用或组合的表面回波信号SR。为了能够充分使用组合的表面回波信号SR所携载的信息，雷达料位计系统1应当至少能够区分第一表面回波指示和第二表面回波指示，第一表面回波指示基于第一表面回波信号SR1，第二表面回波指示基于第二表面回波信号SR2。这意味着可能期望将第一传输线探针4a和第二传输线探针4b配置成以大体上不同的传播速度导引电磁信号，使得相应表面回波在时间上充分地分开。这一考虑主要适用于本发明的第三实施方式。
首先参考图3，示意性示出了探针装置3的示例配置的一部分，其包括示意性侧视图中以及由图3中的A-A’指示的平面的剖面图中的第一传输线探针4a和第二传输线探针4b。
在如图3示意性示出的示例探针装置配置中，第一传输线探针4a包括第一传输线探针导体24a，以及至少部分包围第一传输线探针导体24a的第一介电包围结构26a。类似地，第二传输线探针4b包括第二传输线探针导体24b，以及至少部分包围第二传输线探针导体24b的第二介电包围结构26b。
在图3的示例性探针装置配置中，以完全包围第一探针导体24a的第一介电套管的形式提供第一介电包围结构26a。第一介电套管26a具有第一厚度d1以及第一相对介电常数εint,1。以完全包围第二探针导体24b的第二介电套管的形式设置第二介电包围结构26b。第二介电套管26b具有第二厚度d2以及第二相对介电常数εint,2。在一些实施方式中，第一介电套管26a和第二介电套管26b可以由相同的介电材料制成，使得第一相对介电常数εint,1和第二相对介电常数εint,2相同。介电材料可以是例如具有约2.0至2.1的相对介电常数的PTFE(聚四氟乙烯)。
应该注意的是，传输线探针4a与传输线探针4b的探针导体可以至少部分地被不同介电材料包围。此外，探针导体中之一可以是未经涂覆的。
如上面在发明内容部分提到的，传输线导体4a和传输线导体4b中的每个的有效介电常数εeff根据下面的关系取决于各自的介电包围结构的介电常数εint以及周围介质8的介电常数εext：
其中α是0和1之间的数，其指示与周围介质8的耦合程度。此外，传播速度与有效介电常数εeff的平方根成反比。
在这种情况下，第一传输线探针4a的第一耦合因子α1将取决于第一厚度d1，第二传输线探针4b的第二耦合因子α2将取决于第二厚度d2。
为了说明传播速度对周围介质8的介电常数εext的最终依赖关系，图4提供了具有作为周围介质8的介电常数εext的函数的第一传输线探针4a与第二传输线探针4b的传播速度之比的曲线图。对于在图4中图解的示例性情况，第一传输线探针4a的耦合因子α1是0.75，第二传输线探针4b的耦合因子α2是0.5。
可以使用许多不同传输线探针装置配置来实现传播速度对周围介质8的介电常数εext的期望的不同依赖关系。下面将参考示意性示出第二示例性传输线探针装置配置的图5来描述这样的传输线探针装置配置的另一示例。
首先参考图5，示意性示出了探针装置3的第二示例配置的一部分，包括在示意性侧图中以及由图5中的A-A’指示的平面的剖面图中的第一传输线探针4a和第二传输线探针4b。
在图5中示意性示出的示例探针装置配置中，第一传输线探针4a包括第一传输线探针导体24a、至少部分包围第一传输线探针导体24a的第一介电包围结构26a、以及第一屏蔽导体28a。如在图5中示意性示出的，第一屏蔽导体28a具有开口30a，开口30a用于允许产品6(和周围介质8)进入第一传输线探针导体24a与第一屏蔽导体28a之间的空间。类似地，第二传输线探针4b包括第二传输线探针导体24b、至少部分地包围第二传输线探针导体24b的第二介电包围结构26b、以及第二屏蔽导体28b。如在图5中示意性示出的，第二屏蔽导体28b具有开口30b，开口30b用于允许产品6(和周围介质8)进入第二传输线探针导体24b与第二屏蔽导体28b之间的空间。
在图5的示例性探针装置配置中，以完全包围第一探针导体24a的第一介电套管的形式提供第一介电包围结构26a。第一介电套管26a具有第一厚度d1以及第一相对介电常数εint,1。以完全包围第二探针导体24b的第二介电套管的形式提供第二介电包围结构26b。第二介电套管26b具有第二厚度d2以及第二相对介电常数εint,2。在一些实施方式中，第一介电套管26a和第二介电套管26b可以由相同的介电材料制成，使得第一相对介电常数εint,1和第二相对介电常数εint,2相同。介电材料可以是例如具有约2.0至2.1的相对介电常数的PTFE(聚四氟乙烯)。
如上面结合第一示例性传输线探针装置配置所指示的，传输线探针4a和传输线探针4b的探针导体可以至少部分地被不同介电材料包围。此外，探针导体之一可以是未经涂覆的。替选地或组合地，屏蔽导体28a和屏蔽导体28b之一或者屏蔽导体28a和屏蔽导体28b二者的内表面可以涂覆有介电材料。
现在将参考图6中的流程图以及图1和图2A至图2C来描述根据本发明的实施方式的填充料位确定方法的示例实施方式。
在第一步骤101中，由收发器装置10产生的电磁第一发射信号ST1使用第一传输线探针4a向产品6的表面7传播，并且由第一发射信号ST1在表面7处的反射引起的电磁第一表面回波信号SR1被返回至收发器装置10，在收发器装置10处接收电磁第一表面回波信号SR1。
在第二步骤102中，由收发器装置10产生的电磁第二发射信号ST2使用第二传输线探针4b传播至产品6的表面7，并且由第二发射信号ST2在表面7处的反射引起的电磁第二表面回波信号SR2被返回至收发器装置10，在收发器装置10处接收电磁第二表面回波信号SR2。
接下来，在步骤103中，确定第一发射信号ST1的飞行时间(或指示该飞行时间的值)T1以及第二发射信号ST2的飞行时间(或指示该飞行时间的值)T2。
在接下来的步骤104中，使用在步骤103中确定的飞行时间值T1和T2以及飞行时间与两个传输线探针4a和4b的周围介质8的介电常数εext之间的关系来确定周围介质8的介电常数εext：
由于传播速度vprop由下面的关系来确定：
其中，v0是电磁信号在真空中沿着探针的传播速度，飞行时间与成比例。
一旦确定了周围介质8的介电常数εext，就可以确定有效介电常数εeff，此后在步骤105中确定距产品6的表面7的DC修正的(介电常数修正的)距离。
为了使用根据本发明的各种实施方式的方法，对于沿着第一传输线探针4a和第二传输线探针4b的传播，传播速度(或飞行时间)与周围介质8的介电常数εext之间的关系应当是已知。该关系可以例如通过基于传输线探针4a和传输线探针4b的配置(材料、尺寸等)的仿真以及/或者测量来确定，并且可以被实现为数学公式或查找表或者它们的组合。这样的仿真和/或测量将完全在本领域的技术人员无需过重负担的情况下实现。
现在将参考图7来描述根据本发明的雷达料位计系统的又一实施方式。如在图7中所看到的，雷达料位计系统1包括第一料位计单元40a和第二料位计单元40b。第一料位计单元40a包括第一测量电子单元2a和上述第一传输线探针4a，第二料位计单元40b包括第二测量电子单元2b和上述第二传输线探针4b。
在图7的实施方式中，第一测量电子单元2a包括第一收发器(未在图7中示出)，第二测量电子单元2b包括第二收发器(未在图7中示出)。雷达料位计系统1的处理电路分布在第一测量电子单元2a、第二测量电子单元2b以及远程计算机42之中。
如在图7中示意性指出的，第一料位计单元40a基于沿着第一传输线探针4a的信号传播来确定填充料位的第一指示，这里被表示为第一缺量(ullage)u1。第二料位计单元40b基于沿着第二传输线探针4b的信号传播来确定填充料位的第二指示，这里被表示为第二缺量u2。包括在雷达料位计系统1中的远程计算机42接收指示第一缺量u1的信号和指示第二缺量u2的信号，并且基于第一缺量u1、第二缺量u2以及第一传输线探针4a和第二传输线探针4b的已知信号传播特性来确定蒸汽补偿的填充料位。
本领域的技术人员认识到，本发明绝不限于上述优选实施方式。例如，可以使用其他传输线探针装置配置，例如双线传输线探针等。此外，对于不同的探针可以使用不同的介电材料。

Claims (15)

1.一种雷达料位计系统，用于确定储罐内的产品的填充料位，所述雷达料位计系统包括：
收发器装置，用于产生、发射以及接收电磁信号；
第一传输线探针，被布置并且被配置成向所述储罐内的所述产品导引来自所述收发器装置的电磁第一发射信号通过周围介质，以及向所述收发器装置返回由所述产品的表面对所述第一发射信号的反射引起的电磁第一表面回波信号，所述第一传输线探针被配置成以对所述周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引所述第一发射信号；
第二传输线探针，被布置并且被配置成向所述储罐内的所述产品导引来自所述收发器装置的电磁第二发射信号通过所述周围介质，以及向所述收发器装置返回由所述产品的所述表面对所述第二发射信号的反射引起的电磁第二表面回波信号，所述第二传输线探针被配置成以对所述周围介质的介电常数呈现第二依赖关系的第二传播速度导引所述第二发射信号，其中所述第二依赖关系不同于所述第一依赖关系；以及
处理电路，其连接至所述收发器装置，用于基于所述第一表面回波信号、所述第二表面回波信号以及对所述周围介质的介电常数的所述第一依赖关系与所述第二依赖关系之间的已知关系来确定所述填充料位。
2.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中，所述第一传输线探针包括第一传输线探针导体和第一介电包围结构，所述第一介电包围结构至少部分地包围所述第一传输线探针导体。
3.根据权利要求2所述的雷达料位计系统，其中，所述第二传输线探针包括第二传输线探针导体和第二介电包围结构，所述第二介电包围结构至少部分地包围所述第二传输线探针导体。
4.根据权利要求3所述的雷达料位计系统，其中，所述第一传输线探针中包括的所述第一介电包围结构与所述第二传输线探针中包括的所述第二介电包围结构不同。
5.根据权利要求4所述的雷达料位计系统，其中，所述第一介电包围结构的介电常数和包围厚度中的至少之一分别与所述第二介电包围结构的介电常数和包围厚度不同。
6.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中：
所述收发器装置被布置在所述储罐外；并且
所述雷达料位计系统还包括储罐馈通装置，所述储罐馈通装置用于将所述收发器装置与所述储罐内的所述第一传输线探针和所述第二传输线探针电连接。
7.根据权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述馈通装置包括用于所述第一传输线探针的第一馈通以及用于所述第二传输线探针的第二馈通。
8.根据权利要求7所述的雷达料位计系统，其中，所述收发器装置包括：
第一收发器，其通过所述第一馈通连接至所述第一传输线探针；以及
第二收发器，其通过所述第二馈通连接至所述第二传输线探针。
9.根据权利要求7所述的雷达料位计系统，其中：
所述收发器装置包括共用收发器；并且
所述雷达料位计系统还包括信号路由装置，所述信号路由装置连接至所述第一馈通、所述第二馈通和所述共用收发器，用于使所述共用收发器能够依次连接至所述第一传输线探针和所述第二传输线探针。
10.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中：
所述第一发射信号呈现具有第一中心频率的第一频率范围；并且
所述第二发射信号呈现具有第二中心频率的第二频率范围，其中所述第二中心频率基本上等于所述第一中心频率。
11.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中：
所述第一传输线探针被配置成以第一传播模式导引所述第一发射信号；并且
所述第二传输线探针被配置成以所述第一传播模式导引所述第二发射信号。
12.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中：
所述雷达料位计系统包括：
第一料位计单元，其包括所述第一传输线探针以及连接至所述第一传输线探针的第一收发器；以及
第二料位计单元，其包括所述第二传输线探针以及连接至所述第二传输线探针的第二收发器；并且
所述处理电路包括：
第一测量单元，其连接至所述第一收发器，用于基于所述第一发射信号确定第一填充料位指示；
第二测量单元，其连接至所述第二收发器，用于基于所述第二发射信号确定第二填充料位指示；以及
填充料位确定电路，其连接至所述第一测量单元和所述第二测量单元，用于基于所述第一填充料位指示、所述第二填充料位指示以及所述第一传输线探针和所述第二传输线探针的已知信号传输特性来确定所述填充料位。
13.根据权利要求12所述的雷达料位计系统，其中，所述雷达料位计系统包括：
第一储罐馈通，其连接布置在所述储罐外的所述第一收发器与布置在所述储罐内的所述第一传输线探针；以及
第二储罐馈通，其接连布置在所述储罐外的所述第二收发器与布置在所述储罐内的所述第二传输线探针。
14.一种使用雷达料位计系统确定储罐内的产品的填充料位的方法，所述雷达料位计系统包括：收发器装置；第一传输线探针，被配置成以对周围介质的介电常数呈现第一依赖关系的第一传播速度导引给定电磁信号通过所述周围介质；第二传输线探针，被配置成以对所述周围介质的介电常数呈现不同于所述第一依赖关系的第二依赖关系的第二传播速度导引所述给定电磁信号通过所述周围介质；以及处理电路，用于确定所述填充料位，所述方法包括以下步骤：
通过所述第一传输线探针向所述储罐内的所述产品的表面传播源自所述收发器装置的电磁第一发射信号；
通过所述第一传输线探针将由所述第一发射信号在所述表面处的反射引起的电磁第一表面回波信号传播回所述收发器装置；
通过所述收发器装置接收所述第一表面回波信号；
通过所述第二传输线探针向所述储罐内的所述产品的表面传播源自所述收发器装置的电磁第二发射信号；
通过所述第二传输线探针将由所述第二发射信号在所述表面处的反射引起的电磁第二表面回波信号传播回所述收发器装置；
通过所述收发器装置接收所述第二表面回波信号；
通过所述处理电路基于所述第一表面回波信号、所述第二表面回波信号以及对所述周围介质的介电常数的所述第一依赖关系与所述第二依赖关系之间的已知关系来确定所述填充料位。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述填充料位的所述步骤包括以下步骤：
通过所述处理电路确定指示所述第一发射信号的发射与所述第一表面回波信号的接收之间的时间的第一值；
通过所述处理电路确定指示所述第二发射信号的发射与所述第二表面回波信号的接收之间的时间的第二值；以及
基于所述第一值、所述第二值以及所述第一传输线探针和所述第二传输线探针的已知传播特性来确定所述填充料位。
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