CN109099991B - 填充物位测量设备和填充物位确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于根据反射计法进行填充物位测量的填充物位测量设备、填充物位确定方法、程序单元及计算机可读介质。所述填充物位测量设备包括控制电路，所述控制电路设计成用于改变频级的数量、各个频级之间的频率间隔、各个频级之间的持续时间、频带的宽度、最低频级的频率和/或最高频级的频率。由此能够优化操作顺序。

Description

填充物位测量设备和填充物位确定方法

技术领域

本发明涉及一种填充物位测量技术。特别地，本发明涉及一种被设计成用于根据反射计法进行填充物位测量的填充物位测量设备、一种根据反射计法确定填充物位的方法、一种程序单元和一种计算机可读介质。

相关申请的交叉参考

本发明要求于2017年6月21日提交的欧洲专利申请第17177111.6号和第17177147.0号的申请日的权益，并将它们的公开内容通过引用并入本文，并且要求于2017年6月21提交的德国专利申请第102017210383.3号、于2017年6月21日提交的第102017210381.7号、于2017年6月21日提交的第102017210382.5号和于2017年6月21日提交的第102017210402.3号的申请日的权益，并将它们的公开内容通过引用并入本文。

背景技术

填充物位雷达设备由电磁波的延迟时间来确定填充物位，所述电磁波作为传输信号从测量设备发送并且在填充材料上反射之后被再次接收。测量设备和填充材料之间的距离能够由电磁波的延迟时间确定，并且继而，由所述距离能够确立装配有测量设备的容器的填充度。

在下文中也称为电磁传输信号的被发射电磁波可以是高频波或微波。所述波能够自由地从测量设备向填充材料发射，或者替代地，所述波能够通过波导来回引导。

用于测试电磁波在发射和接收之间的延迟时间的各种测试方法是已知的。从原理上，它们能够被划分为测量极短发射脉冲的延迟时间的方法(通常称为脉冲雷达法)和基于调制连续发射的信号的测量原理。作为CW(continuous wave，连续波)雷达方法的已知的所述方法在整个测量过程持续时间(这在下文中也称为测量周期或者填充物位测量阶段)内持续地发射，因此，相较于脉冲方法，一个测量周期内的传输持续时间通常比传输信号的延迟时间长多个数量级。

在这种情况下，延迟时间能够通过调制发射和接收波以非直接的方式来确定。为此将线性频率调制用于FMCW(调频连续波)法。

发明内容

本发明的目的是增加填充物位雷达设备的测量精确度。

本发明的第一方面涉及一种具有填充物位雷达形式的填充物位测量设备，其设计用于根据反射计法进行填充物位测量，并在下文中更加详细地描述该测量设备。

填充物位测量设备包括信号源组件，其设计成在填充物位测量阶段期间产生电磁传输信号。通常，所述填充物位测量阶段刚好足够长，使得能够以足够的精确度由传输信号来测量填充物位。常规的测量时间远短于一秒。

在这种情况下，传输信号以阶梯频级(step)的方式被调频，每个频级在一段时间内具有恒定频率，所述一段时间多于传输信号从信号源组件到填充材料的延迟时间的两倍。传输信号的各个恒定频率(即，频级)均分布在限定频带中，使得最低频级位于该频带的下部范围，例如位于其下边缘，并且最高频级位于该频带的上部范围，例如位于其上边缘。

设置有控制电路，其设计成用于改变频级的数量、各个频级之间的频率间隔、各个频级的持续时间、频带的带宽、最低频级的频率和/或最高频级的频率。

这样的改变通常发生在填充物位测量阶段已经结束之后。然而，例如因为已经发现其它参数应当设置在频带中间以增加测量精度或者节约能量，所以也能够在填充物位测量阶段期间改变某些或多个上述值。

根据本发明的实施例，控制电路被设计成使电磁传输信号切分为在时间上相互分离的至少两个部分信号，在这些部分信号向填充材料的发送之间能够进行先前接收的信号的信号处理。

特别地，在该时间段内能够停用信号源组件的高频单元。由此节约了能量，并在再次收集了充足的能量时继续测量。

这尤其在使用4-20mA双线系统时是有用的，在该系统中，可用的能量本来就是非常有限的。根据本发明的一个实施例，填充物位雷达设备被设计成用于连接至4-20mA双线回路，通过该回路向填充物位雷达设备供应测量需要的能量，并且，设备通过该回路发送测量数据并且能够从外部接收参数化数据。

根据本发明的另一实施例，第二部分信号的各频级的频率在第一部分信号的各频级的频率之间。例如，第一部分信号的频级能够等距分布，并且第二部分信号的频级也能够等距分布，但是，第二部分信号的各频级的频率总是在第一部分信号的两个相邻频级的频率之间。

根据本发明的另一实施例，传输信号的中心区域中的频级比传输信号的边缘区域中的频级持续得更久。因此，中心区域中的信噪比能够提高。

根据本发明的另一实施例，控制电路设计成利用特征变量来执行改变，所述特征变量已经由使用者输入和/或已经被填充物位测量设备检测。因此在填充物位测量之后会发现，例如信噪比的提高是期望的。相应地，能够增加各个频级的持续时间。减小回波宽度也被证明是必要的，由此能够增加传输信号的带宽。如果总的可用能量不足以无中断地执行完整的测量周期，则能够将传输信号分成在时间上互相分离地经过的多个部分。能够在这期间的间隙中收集能量。

测量阶段或者测量周期可以在信号源开始产生分级电磁传输信号并且收发器电路开始向填充材料发送传输信号时开始。测量阶段可以在已经获得确定填充物位所需的所有数据时(即，在设备准备好确定填充物位时)停止。

特别地，填充物位测量设备可以设计成用于使接收的反射传输信号与来自另一信号源组件的信号进行外差混频(heterodyne mixing)，从而形成反射相关的接收信号，由该信号能够确定填充物位。

根据本发明的另一实施例，填充物位测量设备被设计成在填充物位测量阶段恰好检测一个填充物位测量值。根据所述实施例，填充物位测量阶段的长度恰好使得能够以足够的精确度来检测填充物位测量值。

本发明的另一方面涉及一种用于根据反射计原理确定填充物位的方法，其中，在填充物位测量阶段生成以台阶式频级调频的电磁传输信号。

每个频级在一段时间内具有恒定频率，所述一段时间长于传输信号从信号源组件到填充材料的延迟时间的两倍。

在这种情况下，传输信号的各个恒定频率分布在限定频带中。(预先固定的)频级的数量、各个频级之间的频率间隔、各个频级的持续时间、频带宽度、最低频级的频率和/或最高频级的频率在传输信号的传输期间或者之后改变。这种改变响应于用户输入和/或基于通过填充物位测量设备在测量期间收集的信息而发生。

本发明的另一方面涉及一种程序单元，当在填充物位测量设备的处理器上执行时，该程序单元促使填充物位测量设备执行上述步骤。

本发明的最后一个方面涉及一种计算机可读介质，上述程序单元能够存储在该计算机可读介质上。

本发明的基本构思可以理解为，填充物位测量设备能够在考虑到在第一测量周期与第二测量周期之间产生的信号频率的数量和/或产生的传输信号的时间长度的数量的情况下，改变用于测量的并且由合成器(信号源组件)产生的传输信号，从而实现针对每种应用而优化的行为。巧妙地指定待控制的传输频率及其各个时间长度能够获得相对于测量设备的特别应用而优化的操作顺序。

在下文中参照附图来描述发明的实施例。附图中使用了相同的参考标记来指代相同或相似的元件。附图是示意性的并且不是按照比例绘制的。

附图说明

图1是填充物位雷达设备的功能性框图。

图2示出了由所述测量设备执行的测量方法。

图3示出了在控制电路中执行的测量方法。

图4示出了替代性的填充物位雷达设备的第一操作顺序。

图5示出了替代性的填充物位雷达设备的另一操作顺序。

图6示出了替代性的填充物位雷达设备的另一操作顺序。

图7示出了替代性的填充物位雷达设备的另一操作顺序。

图8示出了替代性的填充物位雷达设备的另一操作顺序。

图9示出了替代性的填充物位雷达设备的另一操作顺序。

具体实施方式

图1是上述已知的FMCW方法的替代测量方法的功能性框图。其特别通过外差电路设计而不同于目前使用的装置，所述外差电路设计用于接收信号与不同频率的局部振荡信号的接收混频，以便在混频器输出端产生中频。

类似于FMCW方法，传输信号由合成器101产生，该信号通过环形器102或者定向耦合器102引导至天线103，并由此被发射。在这种情况下，天线103将通过电缆供应的高频信号转换成电磁波104，电磁波104被自由发射或者可替代地通过诸如中空波导或者单线或多线波导的波导而被导向反射器。在反射器上反射的波(至少部分地)返回至天线103，并且被转换成电缆引导的接收信号。所述信号进而通过环形器102或者定向耦合器102到达接收混频器105。环形器或定向耦合器102是在雷达填充物位测量领域中已知的并且能够有利地在单站操作中(即，在发射和接收使用相同的天线时)使用的组成部件。所述环形器或者定向耦合器包括至少三个端口并且用于以定向选择的方式将信号从一个端口主要地引导到第二端口，而第三端口在这种情况下解耦。对于双基地操作(其也是可行的，但在此并未详细示出)来说，发射和接收使用两个独立的天线。在这种情况下，省略了环形器或者定向耦合器102，并且信号从合成器101传递至发射天线，并且从接收天线传递至接收混频器105。

合成器101用于产生预先固定的频带中的不同频率的不同正弦波，该频率在特定的时间段保持在固定值，并且进而跳转至新的固定频率值。例如，这能够以阶梯式线性频率调制的形式发生。为此目的，所述合成器包含可调谐振荡器，例如，VOC(电压控制振荡器)。所述合成器也有利地包含控制回路和基准振荡器。诸如PLL(相位锁定回路)的控制回路控制可协调振荡器的频率，使得所述频率相对于基准振荡器的频率特别地保持可设定的比率。

例如，通过由在本文中也称为控制电路的控制器电路117控制的方式，经由混频器106有利地数字化地设置频率比率，并且通常涉及切换用于切分基准振荡器和/或可调谐振荡器的频率的一个或者多个分频器组件。在这种情况下，除了简单的整数分频器之外，称为分数n分频器的非整数分频器也是可行的。使用这种类型的分频器使得能够在相对大的频率范围内以非常小的频级调整合成器101的输出频率。

例如，经由功率分配器(未详细示出)或者耦合器偏转合成器101的输出信号的一部分，从而形成用于接收混频器105的本地振荡器信号109。为此目的，偏转的合成器信号107借助混频器106与固定频率振荡器108的输出信号混频，这使得由两个输入频率而产生了诸如和频和差频等各种新的频率部分。在相应的带通滤波(未在此处示出)之后，这两者能够选择性地用为接收混频器105的上述本地振荡器信号。

此外，来自本地振荡器信号和接收信号的两种信号的差频产生在接收混频器105中，所述差频因此恰好对应于固定频率振荡器108的输出频率。除了上述的固定频率之外，接收混频器105的称为中频信号110的所述输出信号具有如下相位：该相位与中频信号的幅值一起限定了参与反射信号波的所有反射器的反射系数的复系数变量。换句话说，中频信号的相位取决于本地振荡器信号和接收信号的相互相位。接收信号的相位取决于发射或者接收波行进的距离，并且因此取决于反射器的距离，而本地振动器信号的相位取决于合成器输入信号，并且因此取决于发射信号。因此，中频信号的相位最终仅取决于发射信号和接收信号之间的相位，并且因此取决于反射器的距离。所述中频信号在带通滤波器111中进行带通滤波并在中频放大器112中放大，从而增加信噪比。为了由以模拟形式存在的中频信号确定复反射系数，通过利用相移电路118和正交解调器113能够将中频信号划分为其复成分(即，实部和虚部)，并且这两个部分进而能够分别进行模数转换。使用正交解调器的优点在于：中频信号的实部和虚部呈现为基带信号115、116，即，不再包含任何高频部分，并且因此很容易数字化。

如已经提到的，在通过模数转换器114进行模数转换之后，在控制器电路117中进一步处理测量值。除了用于评估数字化测量信号的程序代码之外，电路部117也特别地包含用于测量周期的顺序控制的(即，用于启动收发器电路100的波传输、频率控制和总控制的)程序代码。

如上所述，图1所示的电路设计使得能够确定复反射系数。所述复反射系数由包含在接收信号中的所有反射部分组成。如果涉及多个反射器，各个信号部分不能被分开，并且不能确定各个反射器的距离。然而，如果以特定频带中的其它设定输出频率重复该测量，则能够生成由设定频率值和对应的复反射系数组成的数字值表。

图2以示例的方式示出了根据图1的电路布局的传输信号的频率响应曲线。所示的填充物位反射计顺序以在合成器101的输出端设置(例如，1GHz的)第一频率201作为开始。发射该信号，再次接收该信号，并且根据上述方法来处理该信号，从而确定复反射系数。相较于根据FMCW原理的已知方法，系统在设定频率上保持一段时间，所述一段时间比微波信号到达反射器并返回的延迟时间的两倍更长。在当前情况下，特定频率设置成2.5ms的时间段202。在所述时间段内，A/D转换器114确立第一复反射系数203，其作为同相分量和正交分量或者可替代地根据数值和相位而存储在存储器205中。然后，控制器单元117通过控制电缆119在合成器101上设置第二频率204，在当前实施例中，该频率恰好比第一频率201高出250Mhz。根据上述模型，在时间段206期间通过A/D转换器114来确定复反射系数值207，并且将其存储在存储器中。对于采样点208-214以相同的方式继续迭代过程，使得能够确定复系数215。根据图2，所示的测量顺序的特征值是带宽B 216和设定频率201、204、208-214的数量，带宽B 216由最高设定频率214和最低设定频率201之间的差值得出。

如示例所示，所有相邻频率值的频率间隔被有利地选择成相等的，使得这些频率值将频带分成多个等距部分。

由测量得到的复反射系数203、207、215进一步在测量设备的控制器117中被处理，以形成频率点201、204、208-214。图3示出了在控制器单元117中执行的方法。首先，利用窗口函数301通过乘法方式对系数203、207、215进行加权。在这点上，能够应用通常用于频谱分析的所有窗口函数，即，尤其是切比雪夫窗(Chebyshev window)或者汉明窗(Hammingwindow)。

所用的窗口导致旁瓣在随后的转换中被抑制。根据已知的反频谱分析方法，即，尤其是通过利用IFFT(快速傅里叶逆变换)303对加窗后得到的系数302进行变换，并且通过确定绝对值转换成时间范围304中的回波曲线表示(即，数字表示)。

所述数字时间信号表征了再次发射和接收的测量信号的反射的和。所述信号具有时间数值和对应的反射部分的数值表的形式，并且能够关于局部最大值的发生而被评估。所述局部最大值表征了不同反射器的在对应的时间段后被接收的各个反射。在此形式下，所述时间和反射幅值表目前类似于在已知的填充物位雷达方法中常规的数字化反射图。因此，用于确定填充材料表面的搜索回波和确定所述回波的精确反射时刻的其它评估步骤能够从已知的脉冲雷达系统或者FMCW雷达系统的方法中获得。

回波曲线304特别是在点305处示出了相关物位增量306，其由传输信号在填充材料上的反射而得到。回波曲线表示的重要参数是回波306的宽度307和最大记录测量范围dMax308，回波306的宽度307通常产生在最大幅值的一半的水平。另外，用于评估测量的可靠性的重要标准是信噪比309。

在根据反射计原理构造测量设备时的最简单的原理是，为了确定回波曲线，根据固定模式来发射预定数量的频率201、204、208-214，从而产生预定数量的测量值203、207、215。

考虑到这一点，设计一种能够扩展简单控制原理并因此能够依据情形实现更好的测量结果和更可靠的测量的填充物位测量设备将是有利的。

图4示出了对应的测量设备的第一替代操作顺序。因为所述方法能够特别地有助于提高测量中的信噪比309，所以提出的方法能够特别地用于不良反射介质的情况。该方法使用了如下构思：长时间采用已经被设定的传输频率201，除了第一测量系数203之外，A/D转换器114能够由此确立另一个系数，并将其存储在存储器中。变型的控制器单元117通过合适的控制信号119确保应用传输频率201的时间段402相应地延长。对应于系数207、215的附加测量值403、404、405、406也产生并被存储在存储器205中。因此，与图2的实施例中提供的测量值相比，在存储器中能够存储更多的测量值。然而，连续传输频率之间的频率差407可以增大，以便确定相同数量的系数。

在时间上随后的评估步骤408中，首先，由与频级201、407相关联的反射系数203、401来确立实部的和虚部的平均值，并且相应地将平均值存储在存储器409中。信号的进一步评估根据已知的方法步骤(即，尤其是通过加窗、IFFT、确立绝对值、搜索回波和确定到回波的距离)进行。

图5示出了适用于减小回波306的宽度307的另一替代操作顺序。如果回波曲线304的多个回波被设置成彼此非常接近，则更小的回波宽度始终是有利的。例如，这可以是在容器中存在楔内回波(spurious echo)的情况。变型的控制器单元117控制合成器101，使得所述合成器随时间而实现相较于图2增大的带宽B’501。通过这种方式确立的系数501、502、503根据已知方法转换成回波曲线表示。由此得到的回波曲线504具有宽度比根据图2确立的回波曲线304显著减小的回波，这提高了彼此靠近的回波的锐度(sharpness)。

图6示出了另一替代测量顺序的实施例。尤其是在过程自动化领域和通过4-20mA接口为现场设备供给的领域中(4-20mA接口在所述领域中具有统治地位)，因为可用于测量的功率会被限制，所以提供足够的能量以长时间产生高频信号有时会出现问题。当能量过少时，能够关闭高频单元，并且开始在中间存储装置中收集能量。一旦所述存储装置被充分填充，高频单元被再次激活并且启动新的测量。这种方法的缺点在于，有时需要一个非常大的中间能量存储装置，并且测量重复率显著降低。这样的控制的基本构思是将较长的测量划分成多部分测量。为此目的，首先驱动传输频率的第一分量601。所确立的测量值A、B、C、D、E 602存储在传感器中的存储器的第一部分中。在高频单元已经被无效之后，能够由此确立具有第一回波宽度604的第一回波曲线603，并且也能够提供第一测量值605。在适当的测量间歇606之后，再次激活高频单元，并且发射传输频率的第二分量607，使得能够确立反射系数F、G、H、I、J的第二量值608。进而，新确立的系数能够转换成回波曲线609和测量值610。在接下来的步骤611中，第一测量的反射系数602和第二测量的系数608在存储器205中组合，并且进行联合评估。继而，由所有的参数A、B、C、D、E、F、G、H、I、J 612确立的回波曲线613能够针对回波而被检查，对于所述回波的宽度615和信噪比616，回波曲线613的回波614表现出比回波曲线603、609的部分结果的明显改进。然而，该方法通过测量值的预先规定仍然允许很高的测量重复率。

图7示出了根据图6的部分测量结果的另一变型例。相较于传输信号601的分量，由合成器产生的测量频率701被进一步彼此间隔开。在反射系数A、B、C、D、E 703已经相应地被转化成回波曲线704之后，能够直接确立回波705，其宽度702相应于回波曲线613的回波614。因此，基于第一部分测量已经获得了相互非常靠近的回波的非常高的锐度。这种优点通过如下方式实现：能够在回波曲线704中确立的最大距离706恰好是回波曲线603的最大距离的一半。在已经执行了第二部分测量707之后，其传输频率值恰好位于第一测量的那些传输频率值之间，并且系数F、G、H、I、J 708的第二量值已经确立，继而，能够对多个测量A、F、B、G、C、H、D、I、E、J 710的系数进行组合处理，这些系数能够转换成回波曲线711。在这点上，应当注意的是，这些系数可以在频谱分析前被适当分类。关于其宽度712，以这种方式产生的回波曲线的回波713与两个部分测量的回波曲线的回波相等。然而，组合两个部分测量使得回波曲线711的最大显示范围714加倍。

根据已知的方法使系数203、207、215转换成回波曲线表示304包括通过窗口函数301进行加权(如上所述)。关于确定反射系数时的必要的精确度的问题，本发明的发现是：测量系数203、207、215中的不精确性的影响取决于所述系数的位置(即，尤其取决于所述系数的关于窗口函数301的指标(Index)310)。边缘区域311中的测量不精确性不具有像窗口函数的中心区域312中的测量不精确性那样对于最终结果的强烈影响。

图8提出了利用该事实的驱动函数801和评估构思802。在窗口边缘804的区域发射频率805、806。因为在这里对于精确度的要求不是特别高，所以总是满足确立一个测量值807、808并且将其存储在存储器809中。如果该方法接近窗口中心811，则通过控制器电路来驱动合成器，以此使得能够更长时间地应用相应的传输频率值810、812、813。这允许控制器电路117与A/D转换器114一起确立用于反射系数的多个测量值814、815、816-820，并且将它们存储在存储器中。在随后的信号处理步骤中，首先，基于针对各反射系数的各个测量值对在各情况下在相同传输频率处被检测的数值进行平均。由此，窗口函数803的中心区域811中的系数821的确定精确度能够显著增加。精确度优化后的系数821随后根据已知的方法被转换成改进的回波曲线表示822，其回波824具有提高的信噪比823。同时，上述顺序能够防止大量的能量和测量时间损耗在不相关的边际参数上，这有助于总体上提高测量重复率。

在上文中说明的用于合成器单元101的智能驱动的方法也能够组合于其它实施例。

图9示出了具有基本上随机的频率预选的驱动函数的示例。在第一测量过程901中，变型的控制器单元驱动合成器，使得所述合成器实施常规测量顺序。确立的参数值A、B、C、D、E、F、G 902能够根据已知方法被转化成第一回波曲线903。第一回波曲线可以具有第一回波904，第一回波904具有第一信噪比905。为了在不良反射介质的情况下提高信噪比905，能够执行根据图901的进一步测量。如果在系数902的信号处理期间对多次测量进行平均，则回波的信噪比增大。然而，这种情况的缺点在于测量时间显著增加，这尤其在填充物位很快变化的情况下会出现问题。测量顺序902在这里提供了一种改进。类似于表示801，此处的基本构思也在于：应当以更高的精确度来确定中心系数值C、D、E。因为根据反射计原理的填充物位测量方法的特别的优点在于能够完全自由地并且互相独立的设定各个频率值906，所以仅频率值907、908、909在第二测量过程902中被驱动，基于频率值907、908、909需要具有更高精确度的反射系数。本发明的另一个优点在于能够设定应用传输频率的持续时间。

通过这种方式，相较于其它传输频率908、909的情况，能够更长时间地应用传输频率907的数值。更长时间地应用所述数值使得能够通过A/D转换器114来检测对应的频级907的相应的反射系数H、I、J 903的多个测量数值，并且将其存储在存储器910中。根据本发明，在信号处理的范畴内，在相同的传输频率906、907、908、909处检测的反射系数的测量值被平均，并且再次配置在存储器中。因此，例如对于第二评估911来说，中心系数值M作为对应的测量值D、H、I、J的平均值而获得。中心系数值N和O同样由平均得到，而最初得到的系数A、B、F、G不被改变。在通过这种方式得到的系数配置910已经转换成回波曲线912之后，继而针对回波检查所述曲线。显然，回波913具有比回波904显著提高的信噪比914，这尤其在不良反射介质的情况下有助于测量设备的可靠性的显著提高。同时，通过根据本发明的测量顺序能够实现测量重复率的提高，这种提高同样能够有助于提高(尤其是在填充物位很快变化的容器中的)测量的可靠性。

上述实施例示出了本发明能够用于定义能够动态地适应变化的环境条件或用户规范的测量设备、测量顺序和相应的评估策略。相较于未提供传输频率顺序的随机设定的已知的FMCW方法，根据概述的反射计法的填充物位测量设备(结合说明的原理)具有能够对于各种应用和用户规范而非常灵活地做出反应的显著优点。特别地，能够使测量设备根据先前的注册事件完全自动地和独立地设置和/或改变说明的操作模式和其它模式。

关于功能性框图和示意图，通常应当注意的是，所述框图和示意图简化为基本组件，并且已经部分省略或者简化了实际实施所需的组件，这是因为它们对于本领域的技术人员而言是已知的。例如，这应用于混频器的输出处的滤波测量，以允许仅通过期望的混频频率并抑制不期望的混频产品。另外，对于本领域的技术人员来说，为了提高信噪比而在必要时在信号链的不同点处放大信号是常规的。例如，它们可以是传输支路中或者接收支路中的接收混频器上游的放大器。此外，仅示出了对于直接测量技术重要的部分传感器电路。根据该原理构造的填充物位雷达传感器当然可以包括本领域的技术人员已知的其它电路部件。为了完整起鉴，应当注意的是，“包括”和“具有”不排除其它元件或者步骤的可能性，并且不定冠词“一个”或“一”不排除多个的可能性。

应当指出的是，参照上述实施例中的一者说明的特征或者步骤也能够与上述的其它实施例的其它特征或者步骤结合使用。权利要求中的附图参考标记不应被认为是限制性的。

Claims (8)

1.设计成用于根据反射计法进行填充物位测量的填充物位测量设备，包括：

信号源组件(101)，用于在填充物位测量阶段期间产生电磁传输信号；

其中，所述电磁传输信号以阶梯频级的方式被调频，其中，每个频级在一时间段内具有恒定的频率，所述时间段大于所述电磁传输信号从所述信号源组件到填充材料的延迟时间的两倍；

其中，所述电磁传输信号的各个恒定的频率分布在限定的频带中；

控制电路(117)，其用于在填充物位测量阶段期间改变各个频级的持续时间，其中，所述电磁传输信号的中心区域中的所述频级比所述电磁传输信号的边缘区域中的所述频级持续得更久。

2.根据权利要求1所述的填充物位测量设备，

其中，所述控制电路(117)用于在时间上互相分离的至少两个部分信号中产生所述电磁传输信号，在所述部分信号向所述填充材料的传输之间，所述信号源组件(101)被停用。

3.根据权利要求2所述的填充物位测量设备，

其中，第二部分信号的所述频级的频率在第一部分信号的所述频级的频率之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的填充物位测量设备，

其中，所述控制电路(117)利用特征变量来执行改变，所述特征变量已经由用户输入并且/或者已经通过所述填充物位测量设备检测。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的填充物位测量设备，所述设备包括：

收发器电路(100)，其用于：

向填充材料表面发射所述电磁传输信号；

接收在所述填充材料表面上反射的所述电磁传输信号，并且执行接收的被反射的所述电磁传输信号与其它信号源组件(108)的信号的外差混频，从而形成依据反射的接收信号，从所述依据反射的接收信号能够确定所述填充物位。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的填充物位测量设备，

其中，所述填充物位测量阶段用于检测恰好一个填充物位测量值。

7.根据反射计法的填充物位确定方法，所述方法包括如下步骤：

在填充物位测量阶段期间产生电磁传输信号；

其中，所述电磁传输信号以阶梯频级的方式被调频，其中，每个频级在一时间段内具有恒定频率，所述时间段大于所述电磁传输信号从信号源组件到填充材料的延迟时间的两倍；

其中，所述电磁传输信号的各个恒定频率分布在限定的频带中；

在填充物位测量阶段期间改变各个频级的持续时间，其中，所述电磁传输信号的中心区域中的所述频级比所述电磁传输信号的边缘区域中的所述频级持续得更久。

8.计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有程序单元，当在填充物位测量设备的处理器上执行所述程序单元时，所述程序单元指令所述填充物位测量设备执行根据权利要求7所述的步骤。

Images