DE10196024B3

DE10196024B3 - Erfassung sich in unmittelbarer Nähe befindender Materialgrenzflächen für einen Mikrowellen-Niveausender

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Publication number: DE10196024B3
Application number: DE10196024.7T
Authority: DE
Inventors: Eric R. Lovegren; David L. Pederson
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: WO2001075475A2; CN1330946C; WO2001075475A3; DE10196024T1; US6445192B1; CN1422385A; JP4773028B2; AU2001247655A1; JP2003529779A

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Erfassen des Vorhandenseins eines Doppelspitzenimpulses (60) in einer von einem Mikrowellen-Niveausender (10) erzeugten Wellenform (40) offenbart, wobei der Mikrowellen-Niveausender (10) verwendet wird, um Niveaus einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) zu erfassen, die sich auf in einem Tank (12) enthaltene Materialien beziehen. Die Wellenform (40) entwickelt einen Doppelspitzenimpuls (60), wenn die erste und die zweite Materialgrenzfläche (18, 20) in unmittelbarer Nähe zueinander liegen. Der Doppelspitzenimpuls (60) enthält einen ersten und einen zweiten empfangenen Wellenimpuls (44, 46), welche einander überlappen und von der ersten bzw. der zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) reflektiert werden. Das Verfahren bestimmt, daß die Wellenform (40) einen Doppelspitzenimpuls (60) enthält, wenn sowohl ein erster Spitzenpunkt (62), der sich auf den ersten empfangenen Wellenimpuls (44) bezieht, als auch ein Tal (64) erfaßt werden. Weiterhin ist ein Mikrowellen-Niveausender (10) offenbart, der ein Grenzflächenerfassungsmodul (32) aufweist, das dafür konfiguriert ist, das erfindungsgemäße Verfahren zu verwenden, um die Existenz eines Doppelspitzenimpulses (60) in einer Wellenform (40) zu erfassen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Sender, die in der Prozeßsteuerindustrie verwendet werden, um Niveaus von Materialien in Speichergefäßen, wie Tanks, zu messen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Mikrowellen-Niveausender, der in der Lage ist, Materialgrenzflächen zu erfassen, die um eine kleine Entfernung getrennt sind.
Mikrowellen-Niveausender werden in der Prozeßsteuerindustrie verwendet, um Niveaus in einem Tank enthaltener Materialien zu messen, indem ein Mikrowellenimpuls in die im Tank enthaltenen Materialien gesendet wird. Der Mikrowellenimpuls wird am Inhalt des Tanks reflektiert, und es wird ein Rückkehrprofil des Tanks oder der Wellenform erzeugt. Die Wellenform stellt die Amplitude der Reflexionen des Mikrowellenimpulses als Funktion der Zeit dar. Spitzen in der Wellenform stellen empfangene Wellenimpulse dar, die Teilen des Mikrowellenimpulses entsprechen, die an Unstetigkeiten innerhalb des Tanks reflektiert worden sind. Diese Unstetigkeiten können verschiedene Materialgrenzflächen, wie eine Luft-Material-Grenzfläche an der Oberfläche des Materials im Tank, eine Flüssigkeit-Flüssigkeit-Grenzfläche, wie eine Ölschicht auf Wasser, eine Flüssigkeit-Feststoff-Grenzfläche und eine Feststoff-Feststoff-Grenzfläche, einschließen. Die Orte oder Niveaus dieser Materialgrenzflächen können unter Verwendung üblicher Zeitbereichsreflektometrie-Prinzipien (TDR-Prinzipien) ermittelt werden, sobald die entsprechenden Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse oder Spitzen in der Wellenform bezüglich eines Referenzzeitpunkts ermittelt worden sind.
Das Erfassen des Zeitpunkts der empfangenen Wellenimpulse schließt im allgemeinen das Analysieren der Wellenform auf einen Schwellenwert übersteigende Spitzen ein. Typischerweise wird ein einziger empfangener Wellenimpuls durch Lokalisieren von Anfangs- und Endpunkten entlang der Wellenform, an denen die Wellenform einen Schwellenwert kreuzt, erfaßt. Durch dieses Verfahren gelingt es jedoch nicht, mehrere empfangene Wellenimpulse, die mehreren Materialgrenzflächen entsprechen, zu erfassen, wenn sich die empfangenen Wellenimpulse in dem Maße überlappen, daß die Anfangs- und Endpunkte mehr als einen empfangenen Wellenimpuls einschließen. Diese Überlappung kann auf die unmittelbare Nähe der Materialgrenzflächen zurückzuführen sein. Der Teil der Wellenform, der diese überlappten Impulse aufweist, ist als Doppelspitzenimpuls definiert. Das typische Verfahren kann nur den Zeitpunkt empfangener Wellenimpulse erfassen, die Materialgrenzflächen entsprechen, welche ausreichend beabstandet sind, so daß die Wellenform keinen Doppelspitzenimpuls enthält.
Ein mögliches Verfahren zum Erfassen überlappender empfangener Radarwellenimpulse eines Doppelspitzenimpulses ist in US-A-5 969 666 von Berger u.a. (Berger) offenbart. Das in Berger offenbarte Verfahren lokalisiert zuerst ein Maximum einer Wellenform oder eines Echoprofils und sucht in der Zeit zurückgehend verschiedene maximale und minimale Steigungen. Die maximalen und minimalen Steigungen werden verwendet, um die überlappenden empfangenen Wellenimpulse vom Doppelspitzenimpuls zu unterscheiden (in Berger als eine Doppel-Echoanzeige beschrieben). Bei dem in Berger offenbarten Verfahren wird zusätzlich dazu, daß es rechenintensiv ist, stets angenommen, daß die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls enthält. Selbst wenn der Doppelspitzenimpuls daher in der Wellenform nicht vorhanden ist, werden beim in Berger offenbarten Verfahren daher bei der Suche nach überlappenden empfangenen Radarwellenimpulsen unnötig Berechnungen ausgeführt.
Das Patent DE 197 23 978 C2 betrifft ein Verfahren zur Messung eines Füllstands zur Messung eines Füllguts in einem Behälter nach dem Radarprinzip. Es wird ein Verfahren beschrieben, mit dem ein Maximum einer Gesamtwellenform lokalisiert wird und anhand einer Vielzahl von maximalen und minimalen Steigungen eine Entscheidung getroffen wird, um welchen Füllstand es sich handelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines Doppelspitzenimpulses in einem Mikrowellen-Niveausender bereitgestellt. Es wird bestimmt, daß eine empfangene Wellenform einen Doppelspitzenimpuls aufweist bzw. enthält, wenn in der Wellenform sowohl ein sich auf den ersten empfangenen Wellenimpuls beziehender erster Spitzenpunkt als auch ein Tal erfaßt werden. In einer Hinsicht weist ein Mikrowellen-Niveausender bzw. -übertrager ein Grenzflächenerfassungsmodul auf, das dafür konfiguriert ist, das vorstehende Verfahren zum Erfassen der Existenz eines Doppelspitzenimpulses in der Wellenform zu verwenden.
Figurenliste

1 ist ein vereinfachtes Diagramm, in dem ein Mikrowellen-Niveausender gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, der an einem Tank in einer Verarbeitungsanlage angebracht ist.
2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Mikrowellen-Niveausenders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die 3 und 4 sind von einem Mikrowellen-Niveausender gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugte Wellenformen.
5 ist eine vergrößerte Ansicht des in einem Kreis A enthaltenen Abschnitts von 4.
Die 6 - 9 sind Flußdiagramme, in denen von einem Mikrowellen-Niveausender gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung implementierte Verfahren dargestellt sind.
Die 10a - b sind vereinfachte Diagramme, in denen ein Mikrowellen-Niveausender gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, der an einem Tank in einer Verarbeitungsanlage angebracht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrowellen-Niveausender bzw. -übertrager, der zum Berechnen des Niveaus von Materialien, wie Flüssigkeiten und Feststoffen, die in einem Tank enthalten sind, verwendet werden kann. Wie nachstehend in näheren Einzelheiten erörtert wird, ist der Mikrowellen-Niveausender gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, mehrere Grenzflächen der Materialien, die in unmittelbarer Nähe zueinander liegen, zu erfassen oder zu unterscheiden. Diese Materialgrenzflächen können sich an der Oberfläche des Materials, zwischen einem ersten Material und Luft und zwischen einem ersten und einem zweiten Material befinden. Beispielsweise können Materialgrenzflächen zwischen Luft und einer ersten Flüssigkeit, zwischen Schaum und einer ersten Flüssigkeit, zwischen einer ersten und einer zweiten Flüssigkeit, zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff sowie zwischen einem ersten und einem zweiten Feststoff auftreten. Dieser Aspekt der Erfindung ermöglicht es dem Mikrowellen-Niveausender, kleine Unterschiede in den Niveaus mehrerer in einem Tank enthaltener Materialien zu berechnen.
1 zeigt ein Beispiel der Umgebung, in der ein Mikrowellen-Niveausender gemäß der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, arbeitet. Der Mikrowellen-Niveausender 10 kann oberhalb eines ersten Prozeßmaterials 14 bzw. eines zweiten Prozeßmaterials 16 an einem Tank 12 angebracht sein. Eine erste Materialgrenzfläche 18 befindet sich an der Oberfläche des ersten Materials 14. Eine zweite Materialgrenzfläche 20 befindet sich am Übergang zwischen der ersten Materialgrenzfläche 14 und der zweiten Materialgrenzfläche 16. Der Mikrowellen-Niveausender 10 ist mit einer Radarantenne 22 verbunden, die einen Mikrowellenimpuls in das erste Material 14 und das zweite Material 16 sendet. Teile des Mikrowellenimpulses werden an Unstetigkeiten reflektiert, die sich an der ersten Materialgrenzfläche 18 und an der zweiten Materialgrenzfläche 20 befinden. Diese reflektierten Teile des Mikrowellenimpulses werden vom Mikrowellen-Niveausender 10 als empfangene Wellenimpulse, welche ein Echoprofil des Inhalts des Tanks 12 bilden, empfangen. Der Mikrowellen-Niveausender 10 ist weiterhin dafür konfiguriert, unter Verwendung bekannter Zeitbereichsreflektometrie-Prinzipien (TDR-Prinzipien) die Niveaus der ersten Materialgrenzfläche 18 und der zweiten Materialgrenzfläche 20 anhand des Echoprofils zu berechnen.
Eine Ausführungsform der Radarantenne 22 ist ein in 1 dargestellter Wellenleiter 22a, der sich in das erste Material 14 und das zweite Material 16 erstreckt. Der Mikrowellenimpuls läuft entlang dem Wellenleiter 22a in das erste Material 14 und das zweite Material 16, und Teile des Mikrowellenimpulses werden an Unstetigkeiten, die sich an der ersten Materialgrenzfläche 18 und der zweiten Materialgrenzfläche 20 befinden, entlang dem Wellenleiter 22a zurückreflektiert. Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Wellenleiter 22a eine Doppelleiter-Übertragungsleitung, die vorzugsweise in einem Kurzschluß am unteren Ende abgeschlossen ist. Fachleute werden verstehen, daß zahlreiche äquivalente Formen des Wellenleiters 22a, wie eine Koaxialübertragungsleitung oder eine Sonde, zusammen mit dem Mikrowellen-Niveausender 10 verwendet werden können. Zusätzliche Ausführungsformen der Radarantenne 22 umfassen ein Strahlungshorn 22b und eine Stabantenne 22c, die in 10a bzw. 10b dargestellt sind. Das Strahlungshorn 22b und die Stabantenne 22c strahlen den Mikrowellenimpuls jeweils in den Tank 12.
Wie wiederum in 1 dargestellt ist, befindet sich ein Steuerraum 24 im allgemeinen fern vom Mikrowellen-Niveausender 10. Der Steuerraum 24 kann den Mikrowellen-Niveausender 10 über eine Zweidraht-Steuerschleife 26 steuern und über diese Informationen davon empfangen. Die Steuerschleife 26 kann eine analoge Schleife unter Verwendung eines Standard-Analogsignals mit 4 - 20 mA sein, oder sie kann eine digitale Schleife sein, die ein digitales Signal gemäß einem digitalen Kommunikationsprotokoll, wie Fieldbus oder Profibus von FOUNDATION™ erzeugt, oder sie kann eine Kombinationsschleife sein, bei der ein digitales Signal einem analogen Signal überlagert wird, wie es beim Highway Addressable Remote Transducer (HART^®) der Fall ist. Zusätzlich kann der Mikrowellen-Niveausender 10 ein Sender mit niedriger Leistungsaufnahme sein, der ausschließlich mit über die Steuerschleife 26 empfangener Energie gespeist wird.
In 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Ausführungsform des Mikrowellen-Niveausenders 10 dargestellt, der einen Impulsgenerator 28, einen Impulsempfänger 30, ein Grenzflächenerfassungsmodul 32 und ein Niveauberechnungsmodul 34 aufweist. Der Impulsgenerator 28 und der Impulsempfänger 30 sind über einen Richtungskoppler 36 elektronisch mit der als Wellenleiter 22a dargestellten Radarantenne 22 gekoppelt. Der Impulsgenerator 28 ist dafür ausgelegt, einen Mikrowellenimpuls über den Richtungskoppler 36 zur Radarantenne 22 zu senden und den Mikrowellenimpuls in das erste Material 14 und das zweite Material 16 zu senden. Der Impulsempfänger 30 ist dafür konfiguriert, reflektierte Wellenimpulse zu empfangen, die den Teilen des Mikrowellenimpulses entsprechen, welche von Unstetigkeiten innerhalb des Tanks 12 reflektiert werden, und ein Echoprofil zu erzeugen, das die Amplitude der reflektierten Wellenimpulse als Funktion der Zeit enthält, zu der sie vom Impulsempfänger 30 empfangen wurden. Der Impulsempfänger 30 ist weiter dafür konfiguriert, das Echoprofil zum Erzeugen einer Wellenform 40, wie sie in 3 dargestellt ist, zu filtern.
Die Wellenform 40 enthält einen Vergleichsimpuls 42, einen ersten empfangenen Wellenimpuls 44 und einen zweiten empfangenen Wellenimpuls 46, wie in 3 dargestellt ist. Der Vergleichsimpuls 42 stellt typischerweise die Zeit dar, zu der der Mikrowellenimpuls vom Impulsgenerator 28 in den Tank 12 gesendet wurde. Der Vergleichsimpuls 42 kann als ein Referenzzeitpunkt verwendet werden, von dem aus die Umlaufzeiten des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 (also vom Sender 10 zur ersten Materialgrenzfläche 18 bzw. zur zweiten Materialgrenzfläche 20 und zurück zum Sender 10) gemessen werden können.
Das Grenzflächenerfassungsmodul 32 (2) ist im allgemeinen dafür konfiguriert, die Wellenform 40 vom Impulsempfänger 30 zu empfangen und die Zeitpunkte des Vergleichsimpulses 42, des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 zu erfassen. Die vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 zum Erfassen der Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse verwendeten Verfahren werden nachstehend in näheren Einzelheiten erörtert. Sobald sie erfaßt wurden, werden die Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse 44, 46 dem Niveauberechnungsmodul 34 als Grenzflächenerfassungsinformationen zugeführt.
Das Niveauberechnungsmodul 34 verwendet die Grenzflächenerfassungsinformationen unter Einschluß der Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse 42, 44, 46 zum Feststellen der Umlaufzeiten für den ersten empfangenen Wellenimpuls 44 und den zweiten empfangenen Wellenimpuls 46 und berechnet die Niveaus D1 und D2 (2), die den Abständen vom Mikrowellen-Niveausender 10 zur ersten Materialgrenzfläche 18 bzw. zur zweiten Materialgrenzfläche 20 entsprechen, unter Verwendung bekannter TDR-Prinzipien. Das Niveauberechnungsmodul 34 erzeugt ein Ausgangssignal bezüglich der Niveaus der ersten Materialgrenzfläche 18 und der zweiten Materialgrenzfläche 20, welches über die Steuerschleife 26 vom Steuerraum 24 empfangen werden kann, wie vorstehend erörtert wurde.
Es können an den vom Niveauberechnungsmodul 34 erzeugten Informationen zusätzliche Berechnungen vorgenommen werden, um die Volumina des ersten im Tank 12 enthaltenen Materials 14 und des zweiten im Tank 12 enthaltenen Materials 16 zu bestimmen. Beispielsweise kann das Volumen des ersten Materials 14 durch Multiplizieren der Fläche des Tanks 12 mit der Höhe D3 (2) des ersten Materials 14 bestimmt werden. Die Höhe D3 wird durch Subtrahieren von D1 von D2 erhalten. In ähnlicher Weise kann das Volumen des zweiten Materials 16 durch Multiplizieren der Fläche des Tanks 12 mit der Differenz zwischen dem Abstand D2 und dem Abstand vom Mikrowellen-Niveausender 10 zum Boden des Tanks 12 bestimmt werden. Ein Fachmann wird verstehen, daß der Tank 12 eine andere als die in den 1 und 2 dargestellte Form aufweisen kann und daß, wenngleich die Komplexität der zum Bestimmen der Niveaus D1 und D2 und der Volumina des ersten Materials 14 und des zweiten Materials 16 verwendeten Gleichungen zunehmen kann, diese Werte dennoch verhältnismäßig einfach bestimmt werden können. Diese Berechnungen können vom Mikrowellen-Niveausender 10 oder von einer Verarbeitungselektronik ausgeführt werden, die sich außerhalb des Mikrowellen-Niveausenders 10, beispielsweise im Steuerraum 24, befindet.
Das Grenzflächenerfassungsmodul 32 ist im allgemeinen dafür konfiguriert, die Zeitpunkte des Vergleichsimpulses 42, des ersten empfangenen Impulses 44 und der zweiten in der Wellenform 40 enthaltenen Impulswelle 46 zu erfassen. Zuerst wird das vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 verwendete allgemeine Verfahren erörtert, woraufhin das zum Erfassen des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 verwendete Verfahren, wenn sie sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden, erörtert wird.
Gemäß einer Ausführungsform des vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 verwendeten allgemeinen Verfahrens zum Erfassen des Vergleichsimpulses 42 sowie des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 werden Schwellenamplituden verwendet, die jedem der empfangenen Wellenimpulse 42, 44 bzw. 46 entsprechen, wie in 3 dargestellt ist. Die Schwellenwerte werden typischerweise entsprechend der erwarteten Amplitude des zu erfassenden empfangenen Wellenimpulses festgelegt, so daß, wenn die Wellenform 40 den Schwellenwert kreuzt, angenommen werden kann, daß die dem Schwellenwert entsprechende empfangene Impulswelle vorhanden ist. Ein Vergleichsschwellenwert TF ist zum Erfassen des Vergleichsimpulses 42 definiert, ein erster Schwellenwert T1 ist zum Erfassen des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 definiert, und ein zweiter Schwellenwert T2 ist zum Erfassen des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 definiert. Die Schwellenwerte T1 und T2 können auf dieselbe Amplitude gesetzt werden, weil der erste empfangene Wellenimpuls 44 und der zweite empfangene Wellenimpuls 46 anhand ihrer Zeitpunkte unterschieden werden können. Der Vergleichsimpuls 42 kann durch das Grenzflächenerfassungsmodul 32 erfaßt werden, indem die Punkte 48 und 50 erfaßt werden, die den Zeitpunkten entsprechen, zu denen die Wellenform 40 den Vergleichsschwellenwert TF kreuzt oder zumindest trifft. In ähnlicher Weise kann der erste empfangene Wellenimpuls 44 durch Lokalisieren der Punkte 52 und 54, an denen die Wellenform 40 den ersten Schwellenwert T1 kreuzt oder zumindest trifft, erfaßt werden und der zweite empfangene Wellenimpuls 46 durch Lokalisieren der Punkte 56 und 58, an denen die Wellenform 40 den zweiten Schwellenwert T2 kreuzt oder zumindest trifft, erfaßt werden.
Gemäß einer Ausführungsform verwendet das Grenzflächenerfassungsmodul 32 die Spitzenwerte der Impulse 42, 44, 46 zum Ermitteln ihrer Zeitpunkte. Beispielsweise kann der Zeitpunkt des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 ermittelt werden, indem nach dem Spitzenwert (dem Absolutwert) gesucht wird, den die Wellenform 40 zwischen den Punkten 52 und 54 erreicht. Gemäß einer anderen Ausführungsform erfaßt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 die Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse 42, 44 und 46 durch Berechnen des Mittelpunkts zwischen den Punkten der Wellenform 40, die den entsprechenden Schwellenwert kreuzen. Dementsprechend wählt diese Ausführungsform des Grenzflächenerfassungsmoduls 32 den Mittelpunkt zwischen den Punkten 52 und 54 als den Zeitpunkt des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 aus.
Das vorstehend erörterte allgemeine Verfahren beruht auf der Fähigkeit zum Lokalisieren des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 durch Bestimmen der Punkte, an denen die Wellenform 40 den ersten Schwellenwert T1 und den zweiten Schwellenwert T2 kreuzt. Wenn der Abstand zwischen der ersten Materialgrenzfläche 18 und der zweiten Materialgrenzfläche 20 abnimmt, beginnen sich der erste empfangene Wellenimpuls 44 und der zweite empfangene Wellenimpuls 46 zu überlappen. Das allgemeine Verfahren ist nicht in der Lage, die erste Materialgrenzfläche 18 und die zweite Materialgrenzfläche 20 zu erfassen, wenn der erste empfangene Wellenimpuls 44 und der zweite empfangene Wellenimpuls 46 einander in dem Maße überlappen, daß die Punkte 52 und 54 sowohl den ersten empfangenen Wellenimpuls 44 als auch den zweiten empfangenen Wellenimpuls 46 einschließen, oder mit anderen Worten, wenn die Wellenform 40 einen Doppelspitzenimpuls 60 enthält, wie in den 4 und 5 dargestellt ist.
Der in 4 dargestellte Doppelspitzenimpuls 60 ist als ein Teil der Wellenform 40 definiert, der oberhalb des ersten Schwellenwerts T1 liegt und die Spitzen sowohl des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 als auch des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 enthält. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des innerhalb eines Kreises A enthaltenen Abschnitts von 4. Der Doppelspitzenimpuls 60 ist weiterhin durch die Punkte 52 (Anfangspunkt) und 54 (Endpunkt) definiert, an denen die Wellenform 40 den ersten Schwellenwert T1 kreuzt. Der Doppelspitzenimpuls 60 der Wellenform 40 ist als ein Impuls definiert, der einen ersten Spitzenpunkt 62, ein Tal 64 und einen zweiten Spitzenpunkt 66 aufweist, wie in 5 dargestellt ist. Der erste Spitzenpunkt 62 betrifft den Zeitpunkt des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und der entsprechenden ersten Materialgrenzfläche 18. Der zweite Spitzenpunkt 66 betrifft den Zeitpunkt des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 und der entsprechenden zweiten Materialgrenzfläche 20. Das Tal 64 befindet sich zwischen dem ersten Spitzenpunkt 62 und dem zweiten Spitzenpunkt 66 und liegt oberhalb des ersten Schwellenwerts T1.
Gemäß einer Ausführungsform des Doppelspitzenimpulses 60 ist der erste Spitzenpunkt 62 als ein Punkt entlang der Wellenform 40 nach dem Anfangspunkt 52 definiert, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform 40 ändert, und nach dem sich die Amplitude der Wellenform 40 um einen Betrag ändert, der den Rauschabstand N übersteigt, bevor die Wellenform 40 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung aufweist, wie in 5 dargestellt ist. Ein Algorithmus zum Erkennen des Tals 64 besteht darin, nach dem ersten Spitzenpunkt 62 und oberhalb des ersten Schwellenwerts T1 nach einem Punkt entlang der Wellenform 40 zu suchen, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform 40 ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform 40 um einen Betrag ändert, der den Rauschabstand N übersteigt, bevor eine folgende Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform 40 auftritt.
Mit Bezug auf das in 6 dargestellte Flußdiagramm wird ein allgemeines Verfahren erörtert, das vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 verwendet wird, um die Existenz eines Doppelspitzenimpulses 60 einer Wellenform 40 zu erfassen und die Zeitpunkte des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 zu ermitteln. Nach dem Empfangen einer Wellenform 40 vom Impulsempfänger 30 in Schritt 70 erfaßt das Grenzflächenerfassungsmodul 60 in Schritt 72 den Anfangspunkt 52, an dem die Wellenform 40 den Schwellenwert T1 zumindest trifft. In Schritt 74 erfaßt das Grenzflächenerfassungsmodul die erste Spitze 62 der Wellenform 40, wie vorstehend definiert wurde. In Schritt 76 versucht das Grenzflächenerfassungsmodul 32, das Tal 64 der Wellenform 40 zu erfassen. Falls die Wellenform 40 keinen Doppelspitzenimpuls 60 enthält, wie es in der in 3 dargestellten Wellenform 40 der Fall ist, erfaßt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 kein Tal 64. In diesem Fall enthält die Wellenform 40 keinen Doppelspitzenimpuls 60, und das Grenzflächenerfassungsmodul 32 setzt das Suchen nach einer zweiten empfangenen Impulswelle 46 nach den vorstehend erörterten allgemeinen Verfahren fort, wie in Schritt 78 angegeben ist. Andererseits weist die Erfassung eines Tals 64 durch das Grenzflächenerfassungsmodul 32 auf die Existenz eines Doppelspitzenimpulses 60 hin. In diesem Fall erfaßt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 den zweiten Spitzenpunkt 66, wie in Schritt 80 angegeben ist.
Die vom Impulsempfänger 30 erzeugte Wellenform 40 besteht vorzugsweise aus digitalen Abtastwerten, die jeweils eine Amplitude und einen spezifischen Zeitpunkt aufweisen. Eine Ausführungsform, die vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 verwendet wird, um den ersten Spitzenpunkt 62 zu erfassen, ist im Flußdiagramm aus 7 dargestellt. In Schritt 82 wird der nächste Datenpunkt von dem sich auf den Anfangspunkt 52 beziehenden Datenpunkt ausgewählt. Es ist nicht erforderlich, daß das Grenzflächenerfassungsmodul 32 jeden Datenpunkt sequentiell analysiert. Statt dessen könnte der vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 ausgewählte „nächste“ Datenpunkt mehrere Datenpunkte oder einen Durchschnitt mehrerer Datenpunkte vom zuvor ausgewählten Datenpunkt entfernt sein, um die vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 ausgeführte Verarbeitung zu reduzieren.
In Schritt 84 bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32, ob die Wellenform 40 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Eine Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform 40 tritt auf, wenn sich die aktuelle Steigung der Wellenform 40 von positiv zu negativ, von negativ zu positiv, von positiv zu null oder von negativ zu null ändert. Bei dem in 5 dargestellten Beispiel der Wellenform 40 ist die Steigung der Wellenform 40 am Anfangspunkt 52 positiv, und das Grenzflächenerfassungsmodul 32 sucht nach einer ins Negative gehenden Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform 42. Das Grenzflächenerfassungsmodul 32 berechnet die aktuelle Steigung der Wellenform 40 durch Dividieren der Amplitudendifferenz zwischen dem aktuell ausgewählten Datenpunkt und dem zuvor ausgewählten Datenpunkt durch die zwischen ihnen liegende Zeit. Die berechnete Steigung wird dann mit einer vorhergehenden Steigungsberechnung verglichen. Mit anderen Worten unterhält das Grenzflächenerfassungsmodul 32 eine Geschichte der Steigung der Wellenform 40 und vergleicht in Schritt 84 die aktuelle Steigung der Wellenform 40 mit einer vorhergehenden Steigung der Wellenform 40. Falls das Grenzflächenerfassungsmodul 32 keine Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform 40 erfaßt, kehrt das Verfahren zu Schritt 82 zurück, wo der nächste Datenpunkt der zu analysierenden Wellenform 40 ausgewählt wird, und das Verfahren wird fortgesetzt.
Falls in Schritt 84 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, geht das Verfahren zu Schritt 86, wo der zuvor ausgewählte Datenpunkt der Wellenform 40 markiert wird oder als ein möglicher erster Spitzenpunkt 62 festgelegt wird, und das Verfahren geht dann zu Schritt 88. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der aktuell ausgewählte Datenpunkt als der mögliche erste Spitzenpunkt 62 festgelegt. In Schritt 88 bestimmt das Grenzflächenmodul 32, ob das Niveau (die Amplitude) des aktuell ausgewählten Datenpunkts unter den ersten Schwellenwert T1 abgefallen ist. Falls dies der Fall ist, wurde nur ein einziger empfangener Wellenimpuls 44 erfaßt, und die Wellenform 40 enthält keinen Doppelspitzenimpuls 60, wie in Schritt 90 angegeben ist. Das Grenzflächenerfassungsmodul 32 kann dann mit dem allgemeinen Verfahren zum Erfassen des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 fortfahren. Falls das Niveau des aktuell ausgewählten Datenpunkts oberhalb des ersten Schwellenwerts T1 liegt, bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32, ob der Rauschabstand N ( 5) überstiegen wird. Der Rauschabstand N wird verwendet, um die Wirkung zu berücksichtigen, die Rauschen auf die Gestalt der Wellenform 40 haben kann, und um eine falsche Erfassung einer Änderung des Vorzeichens der Steigung durch das Grenzflächenerfassungsmodul 32 zu verhindern. In Schritt 92 vergleicht das Grenzflächenerfassungsmodul 32 den Rauschabstand N mit der Differenz zwischen dem Niveau des gegenwärtig ausgewählten Datenpunkts und dem Niveau des möglichen ersten Spitzenpunkts 62, das in Schritt 86 festgelegt wurde. Falls der Rauschabstand N überstiegen worden ist, wird der mögliche erste Spitzenpunkt 62, der in Schritt 86 festgelegt worden war, zum gegenwärtigen ersten Spitzenpunkt 62, dessen Zeitpunkt vom Niveauberechnungsmodul 34 verwendet werden kann, um den Zeitpunkt des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 in Schritt 94 zu bestimmen. Das Verfahren kann dann zu Schritt 76 von 6 zurückkehren. Falls der Rauschabstand N in Schritt 92 nicht überschritten wird, geht das Verfahren zu Schritt 96, wo der nächste Datenpunkt vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 ausgewählt wird. Demgemäß sollen die Schritte 88 und 92 einen eine erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt erfassen, der angibt, ob der ausgewählte Datenpunkt ein einziger empfangener Wellenimpuls, der erste empfangene Wellenimpuls oder Rauschen ist.
In Schritt 98 bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 in der gleichen Weise wie in Schritt 84 beschrieben, ob die Wellenform 40 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Falls keine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 88 zurück und fährt wie vorstehend erörtert fort. Falls in Schritt 98 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 82 zurück, wo ein anderer Datenpunkt vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 ausgewählt wird, und das Verfahren wird fortgesetzt.
Eine Ausführungsform von Schritt 76 des in 6 dargestellten Verfahrens ist im Flußdiagramm aus 8 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform setzt das Verfahren das Analysieren von Datenpunkten der Wellenform 40 nach der Erfassung des ersten Spitzenpunkts 62 in Schritt 74 fort und bestimmt, ob die Wellenform 40 unter den ersten Schwellenwert T1 abnimmt, was darauf hinweist, daß nur der erste empfangene Wellenimpuls 44 vorhanden ist, oder oberhalb des ersten Schwellenwerts T1 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung durchmacht, was darauf hinweist, daß die Wellenform 40 einen Doppelspitzenimpuls 60 enthält. Diese Ausführungsform aus Schritt 76 beginnt in Schritt 100 mit dem Auswählen eines Datenpunkts der Wellenform 40 nach dem zuvor ausgewählten Datenpunkt von Schritt 74. In Schritt 102 bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32, ob das Niveau des ausgewählten Datenpunkts unter dem ersten Schwellenwert T1 liegt. Falls das Niveau oder die Amplitude des ausgewählten Datenpunkts unter dem ersten Schwellenwert T1 liegt, enthält die Wellenform 40 keinen Doppelspitzenimpuls 60, und das Grenzflächenerfassungsmodul 32 kann weiterhin das vorstehend erörterte allgemeine Verfahren zum Erfassen des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 verwenden. Falls die Amplitude des ausgewählten Datenpunkts nicht unterhalb des ersten Schwellenwerts T1 liegt, geht das Verfahren zu Schritt 106, und das Grenzflächenerfassungsmodul 32 bestimmt, ob die Wellenform 40 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Falls das Grenzflächenerfassungsmodul 32 in Schritt 106 keine Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt, kehrt das Verfahren zu Schritt 100 zurück, wo der nächste Datenpunkt der Wellenform 40 ausgewählt wird, und das Verfahren wird fortgesetzt. Falls in Schritt 106 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, geht das Verfahren zu Schritt 108, wo der zuvor ausgewählte Datenpunkt als ein mögliches Tal 64 festgelegt wird.
Das Verfahren geht als nächstes zu Schritt 110, wo das Grenzflächenerfassungsmodul 32 durch Vergleichen des Rauschabstands N mit der Differenz zwischen der Amplitude des aktuellen Datenpunkts und dem möglichen Tal 64, das in Schritt 108 festgelegt worden ist, bestimmt, ob der Rauschabstand N (5) überstiegen worden ist. Falls der Rauschabstand N überstiegen wird, enthält die Wellenform 40 einen Doppelspitzenimpuls 60, und der Datenpunkt, der in Schritt 108 als ein mögliches Tal 64 festgelegt worden ist, wird in Schritt 112 als Tal 64 festgelegt, und das Verfahren kehrt zu Schritt 80 zurück (6). Die Schritte 110 und 102 werden verwendet, um zu bestimmen, ob ein gewählter Datenpunkt ein ein Tal charakterisierender Datenpunkt ist, dessen Amplitude entweder auf ein Tal 64 oder auf Rauschen hinweist. Das Verfahren geht zu Schritt 114, falls der Rauschabstand N durch den aktuellen Datenpunkt nicht überstiegen worden ist. In Schritt 116 wird der aktuell gewählte Datenpunkt mit dem zuvor gewählten Datenpunkt verglichen, um zu bestimmen, ob die Wellenform 40 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Falls in Schritt 116 keine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 110 zurück und wird so fortgesetzt, wie vorstehend erörtert wurde. Falls das Grenzflächenerfassungsmodul 32 in Schritt 116 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt, kehrt das Verfahren zu Schritt 100 zurück und beginnt von neuem.
Wie wiederum in 6 dargestellt ist, kann das Grenzflächenerfassungsmodul 32 nach einem zweiten Spitzenpunkt 66 suchen, wie in Schritt 80 angegeben ist, wenn es infolge der Existenz oder der Erfassung des ersten Spitzenpunkts 62 und des Tals 64 feststellt, daß die Wellenform 40 einen Doppelspitzenimpuls 60 enthält. Eine Ausführungsform von Schritt 80 ist im Flußdiagramm aus 9 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform beginnt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 in Schritt 118 mit dem Auswählen eines Datenpunkts der Wellenform 40, der dem zuvor in Schritt 76 ausgewählten Datenpunkt folgt. In Schritt 120 bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32, ob die Wellenform 40 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Falls in Schritt 120 keine Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 118 zurück, wo der nächste Datenpunkt ausgewählt wird. Falls in Schritt 120 eine Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, geht das Verfahren zu Schritt 122, wo der zuvor ausgewählte Datenpunkt als ein möglicher zweiter Spitzenpunkt 66 festgelegt wird.
Diese Ausführungsform aus Schritt 80 wird unter der Annahme beschrieben, daß der erste Schwellenwert T1 und der zweite Schwellenwert T2 auf die gleiche Amplitude gesetzt sind. Falls der erste und der zweite Schwellenwert T1, T2 jedoch verschieden sind, benötigt das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Vergleichen der Amplitude des möglichen zweiten Spitzenpunkts 66 mit dem zweiten Schwellenwert T2.
Das Grenzflächenerfassungsmodul 32 bestimmt in Schritt 124 als nächstes, ob der aktuell ausgewählte Datenpunkt eine Amplitude hat, die unter dem zweiten Schwellenwert T2 liegt. Falls der Datenpunkt eine Amplitude hat, die unter dem zweiten Schwellenwert T2 liegt, wurde der zweite empfangene Wellenimpuls 46 erfaßt, wie in Schritt 126 angegeben ist. Falls das Niveau des ausgewählten Datenpunkts den zweiten Schwellenwert T2 übersteigt, bestimmt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 in Schritt 128, ob der Rauschabstand N (5) überstiegen worden ist. Falls der Rauschabstand N überstiegen worden ist, kann der in Schritt 122 festgelegte mögliche zweite Spitzenpunkt als der tatsächliche zweite Spitzenpunkt 66 festgelegt werden und in Schritt 130 als Zeitpunkt des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 verwendet werden. Falls der Rauschabstand N in Schritt 128 nicht überstiegen wird, wählt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 den nächsten Datenpunkt der Wellenform 40, wie in Schritt 132 angegeben ist, und es bestimmt in Schritt 134, ob die Wellenform 40 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung durchgemacht hat. Falls in Schritt 134 keine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt worden ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 124 zurück und wird fortgesetzt, wie vorstehend erörtert wurde. Falls in Schritt 134 eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung erfaßt wird, wird das Verfahren in Schritt 118 fortgesetzt.
Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren kann das Grenzflächenerfassungsmodul 32 die Existenz eines Doppelspitzenimpulses in der Wellenform 40 durch Erfassen des ersten Spitzenpunkts 62 und des Tals 64 erfassen. Falls das Grenzflächenerfassungsmodul 32 einen Doppelspitzenimpuls in der Wellenform 40 erfaßt, setzt es das Analysieren der Wellenform 40 auf einen zweiten Spitzenpunkt 66 fort. Falls das Grenzflächenerfassungsmodul 32 jedoch keinen Doppelspitzenimpuls erfaßt, falls also kein Tal 64 erfaßt wurde, kann es das Suchen nach anderen empfangenen Wellenimpulsen, wie dem zweiten empfangenen Wellenimpuls 46, unter Verwendung des allgemeinen Verfahrens zur Erfassung empfangener Wellenimpulse fortsetzen. Auf diese Weise vermeidet das Grenzflächenerfassungsmodul 32 das übermäßige Analysieren der Wellenform 40 auf einen nicht vorhandenen oder nicht erfaßbaren zweiten Spitzenpunkt 66.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet das Grenzflächenerfassungsmodul 32 die Zeitpunkte der Spitzenpunkte 62, 66 als die Zeitpunkte der empfangenen Wellenimpulse 44, 46. Dementsprechend werden diese Zeitpunkte vom Niveauberechnungsmodul 34 verwendet, um die Niveaus der entsprechenden ersten und zweiten Materialgrenzfläche 18, 20 zu berechnen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wählt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 mindestens ein Paar digitaler Abtastwerte der Wellenform 40 aus, die den ersten Spitzenpunkt 62 flankieren. Die digitalen Abtastwerte des Paars sind vorzugsweise jeweils eine gleiche Anzahl digitaler Abtastwerte vom ersten Spitzenpunkt 62 beabstandet. Als nächstes wird eine erste Parabelkurve an den ersten Spitzenpunkt 62 und das Paar digitaler Abtastwerte angepaßt. Schließlich wird der Zeitpunkt des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 auf den Zeitpunkt gelegt, an dem die erste Parabelkurve eine Steigung von Null hat. Der Zeitpunkt des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 kann in ähnlicher Weise ermittelt werden. Zuerst wählt das Grenzflächenerfassungsmodul 32 ein Paar digitaler Abtastwerte, die den zweiten Spitzenpunkt 66 flankieren und vorzugsweise eine gleiche Anzahl digitaler Abtastwerte vom zweiten Spitzenpunkt 66 beabstandet sind. Als nächstes wird eine zweite Parabelkurve an den zweiten Spitzenpunkt 66 und die flankierenden digitalen Abtastwerte angepaßt. Der Zeitpunkt des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 wird vom Grenzflächenerfassungsmodul 32 als der Zeitpunkt festgelegt, zu dem die zweite Parabelkurve eine Steigung von Null hat. Diese Ausführungsform des Grenzflächenerfassungsmoduls 32 erlaubt eine genauere Erfassung der Zeitpunkte des ersten empfangenen Wellenimpulses 44 und des zweiten empfangenen Wellenimpulses 46 und der ersten Materialgrenzfläche 18 und der zweiten Materialgrenzfläche 20, die diesen entsprechen.
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, daß Änderungen an der Form und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Doppelspitzenimpulses (60) in einer von einem Impulsempfänger eines zum Erfassen von Materialniveaus in einem Tank (12) verwendeten Mikrowellen-Niveausenders (10) erzeugten Wellenform (40), wobei der Doppelspitzenimpuls (60) einen ersten und einen zweiten empfangenen Wellenimpuls (44, 46), die entsprechend von einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche(18, 20) reflektiert wurden und einander überlappen, aufweist, wobei das Verfahren aufweist: (a) Erfassen eines ersten Spitzenpunkts (62) der Wellenform (40) entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls (44), wobei ein Niveau der ersten Materialgrenzfläche (18) unter Verwendung des ersten Spitzenpunkts berechnet wird, und (b) Erfassen eines Tals (64) der Wellenform nach dem Erfassen des ersten Spitzenpunktes (62), wobei das Erfassen des ersten Spitzenpunkts (62) und des Tals (64) dazu verwendet wird, zu bestimmen, daß die Wellenform (40) einen Doppelspitzenimpuls aufweist, mit den Schritten: nach dem ersten Spitzenpunkt (62) und oberhalb eines ersten Schwellenwerts (T1) nach einem Punkt entlang der Wellenform (40) zu suchen, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der einen Rauschabstand N übersteigt, bevor eine folgende Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform (40) auftritt, wobei die aktuelle Steigung der Wellenform (40) durch Dividieren einer Amplitudendifferenz von Datenpunkten der Wellenform durch eine zwischen ihnen liegende Zeit berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter das Erfassen eines zweiten Spitzenpunkts (66) entsprechend dem zweiten empfangenen Wellenimpuls (46), wenn die Wellenform (40) einen Doppelspitzenimpuls aufweist, aufweist, wobei vorzugsweise ein Niveau der ersten Materialgrenzfläche unter Verwendung des ersten Spitzenpunkts (62) berechnet wird und optional eine zweite Materialgrenzfläche (20) unter Verwendung des zweiten Spitzenpunkts (66) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Wellenform (40) einen Anfangspunkt (52) aufweist, der als ein Punkt entlang der Wellenform mit einer Amplitude definiert ist, die einen ersten Schwellenwert (T1) entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls zumindest trifft, der erste Spitzenpunkt (62) als sich entlang der Wellenform hinter dem Anfangspunkt (52) befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform einen Rauschabstand übersteigt, wobei sich der erste Spitzenpunkt (62) auf die erste Materialgrenzfläche bezieht (18).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Wellenform (40) Datenpunkte aufweist, die jeweils eine Amplitude und einen Zeitpunkt aufweisen, wobei der Erfassungsschritt (a) aufweist: (i) Wählen eines Anfangsdatenpunkts (52) der Wellenform mit einer Amplitude, die einen ersten Schwellenwert (T1) zumindest trifft, (ii) aufeinanderfolgendes Vergleichen der Datenpunkte der Wellenform zum Erfassen einer Änderung des Vorzeichens der Steigung, die auf den ersten Spitzenpunkt (62) hinweist, (iii) Festlegen eines möglichen ersten Spitzenpunkts als den Zeitpunkt der Änderung des Vorzeichens der Steigung und (iv) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform nach dem möglichen ersten Spitzenpunkt (62) auf einen eine erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt mit einer Amplitude, die angibt, daß sich der mögliche erste Spitzenpunkt entweder auf einen einzigen empfangenen Wellenimpuls, den ersten empfangenen Wellenimpuls oder Rauschen bezieht, wobei die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls aufweisen kann, wenn sich der erste Spitzenpunkt auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf den einzigen empfangenen Wellenimpuls bezieht, wenn der die erste Spitze charakterisierende Datenpunkt eine Amplitude hat, die vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform unter dem ersten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen ersten Spitzenpunkts und dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf Rauschen bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen ersten Spitzenpunkts und dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand nicht übersteigt und sich der die erste Spitze charakterisierende Datenpunkt auf eine Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform bezieht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsschritt (b) aufweist: (i) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform beginnend mit dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt (62) , um entweder das Ändern des Vorzeichens der Steigung der Wellenform oder das Absinken der Amplitude der Wellenform unter den ersten Schwellenwert zu erfassen, wenn sich der erste Spitzenpunkt (62) auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht, (ii) Festlegen eines möglichen Talpunkts (64) zu dem Zeitpunkt, der sich auf die Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform bezieht, und (iii) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform nach dem möglichen Talpunkt (64) auf einen ein Tal charakterisierenden Datenpunkt mit einer Amplitude, die angibt, daß sich der mögliche Talpunkt entweder auf das Tal oder Rauschen bezieht.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich der mögliche Talpunkt (64) auf das Tal bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen Talpunkts und dem das Tal charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich der mögliche Talpunkt auf Rauschen bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen Talpunkts und dem das Tal charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand nicht übersteigt.
Verfahren zum Erfassen eines Doppelspitzenimpulses (60) in einer Wellenform (40) und von Zeitpunkten des ersten und des zweiten überlappenden empfangenen Wellenimpulses des Doppelspitzenimpulses (60), wobei die Wellenform von einem Impulsempfänger eines Mikrowellen-Niveausenders (10) erzeugt wird, der zum Erfassen von Materialniveaus in einem Tank verwendet wird, wobei jeweils der erste und der zweite empfangene Wellenimpuls (44, 46) einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) entspricht, wobei das Verfahren aufweist: (a) Erfassen eines Anfangspunkts (52) der Wellenform (40) mit einer Amplitude, die einen ersten Schwellenwert (T1) entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls zumindest trifft, (b) Erfassen eines ersten Spitzenpunkts (62) entlang der Wellenform, nachdem der Anfangspunkt(52) erfasst wurde, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform (40) um einen Betrag ändert, der einen Rauschabstand N übersteigt, bevor die Wellenform (40) eine nachfolgende Änderung des Vorzeichens der Steigung aufweist, wobei sich der erste Spitzenpunkt (62) auf den Zeitpunkt der ersten Materialgrenzfläche (18) bezieht, (c) Erfassen eines Tals (64) entlang der Wellenform (40), nachdem der erste Spitzenpunkt (62) erfasst wurde, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor einer folgenden Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform den Rauschabstand N übersteigt, wobei die Existenz des ersten Spitzenpunkts (62) und des Tals (64) darauf hinweist, daß die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls (60) aufweist, und (d) Erfassen eines zweiten Spitzenpunkts (66) entlang der Wellenform (40) hinter dem Tal (64), der sich auf den Zeitpunkt der zweiten Materialgrenzfläche (20) bezieht, wodurch die Niveaus der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) unter Verwendung des ersten und des zweiten Spitzenpunkts berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Erfassungsschritt (d) das Lokalisieren eines Punkts entlang der Wellenform hinter dem Tal (64), an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und die Amplitude der Wellenform einen Scheitelpunkt erreicht, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Erfassungsschritt (d) das Lokalisieren eines Punkts entlang der Wellenform hinter dem Tal (64), an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform den Rauschabstand übersteigt, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der zweite Spitzenpunkt eine Amplitude hat, die einen zweiten Schwellenwert zumindest trifft.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: die Wellenform digitale Abtastwerte aufweist, die jeweils eine Amplitude aufweisen, und wobei das Verfahren weiter aufweist: Wählen mindestens eines ersten Paars digitaler Abtastwerte, die den ersten Spitzenpunkt flankieren, Anpassen einer ersten Parabelkurve an das erste Paar digitaler Abtastwerte und den ersten Spitzenpunkt und Erfassen eines verfeinerten ersten Spitzenpunkts, an dem die erste Parabelkurve eine Steigung Null aufweist, wobei sich der verfeinerte erste Spitzenpunkt auf den Zeitpunkt der ersten Materialgrenzfläche bezieht.
Verfahren nach Anspruch 15, welches weiter aufweist: Wählen mindestens eines zweiten Paars digitaler Abtastwerte, die den zweiten Spitzenpunkt flankieren, Anpassen einer zweiten Parabelkurve an das zweite Paar digitaler Abtastwerte und den zweiten Spitzenpunkt und Erfassen eines verfeinerten zweiten Spitzenpunkts, an dem die zweite Parabelkurve eine Steigung Null aufweist, wobei sich der verfeinerte zweite Spitzenpunkt auf den Zeitpunkt der zweiten Materialgrenzfläche bezieht.
Verfahren nach Anspruch 11, welches weiter das Berechnen der Niveaus der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche unter Verwendung der ersten und der zweiten Spitze aufweist.
Verfahren nach Anspruch 17, welches weiter das Senden eines Ausgangssignals aufweist, das die Niveaus der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche angibt.
Mikrowellen-Niveausender, der zum Bestimmen der Niveaus eines ersten und eines zweiten in einem Tank (12) enthaltenen Materials verwendet wird, wobei jeweils die Niveaus des ersten und des zweiten Materials einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) entsprechen, wobei der Mikrowellen-Niveausender (10) aufweist: einen Impulsgenerator, der dafür ausgelegt ist, einen Mikrowellenimpuls unter Verwendung einer Radarantenne in das erste und das zweite Material zu senden, einen Impulsempfänger, der elektronisch mit der Radarantenne gekoppelt ist und dafür ausgelegt ist, eine Wellenform zu erzeugen, ein Grenzflächenerfassungsmodul zum Erfassen eines Doppelspitzenimpulses in der Wellenform mit einem ersten und einem zweiten überlappenden empfangenen Wellenimpuls entsprechend der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche, wobei das Grenzflächenerfassungsmodul dafür ausgelegt ist: einen ersten Spitzenpunkt (62) der Wellenform entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls zu erfassen und ein Tal (64) der Wellenform zu erfassen, nachdem der erste Spitzenpunkt (62) erfasst wurde, wobei die Erfassung des ersten Spitzenpunkts (62) und des Tals (64) verwendet wird, um zu bestimmen, daß die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls (60) aufweist, nach dem ersten Spitzenpunkt (62) und oberhalb eines ersten Schwellenwerts (T1) nach einem Punkt entlang der Wellenform (40) zu suchen, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der einen Rauschabstand N übersteigt, bevor eine folgende Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform (40) auftritt, wobei die aktuelle Steigung der Wellenform (40) durch Dividieren einer Amplitudendifferenz von Datenpunkten der Wellenform (40) durch eine zwischen ihnen liegende Zeit berechnet wird, einen zweiten Spitzenpunkt (66) zu erfassen, der sich auf die zweite Materialgrenzfläche bezieht, wenn die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls (60) aufweist, und Grenzflächenerfassungsinformationen bezüglich des ersten und des zweiten Spitzenpunkts (62, 66) zu erzeugen, wenn die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls aufweist, und ein Niveauberechnungsmodul, das mit dem Grenzflächenlokalisierungsmodul gekoppelt ist und dafür ausgelegt ist, die Niveaus der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche unter Verwendung der Grenzflächenerfassungsinformationen zu berechnen.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei die Radarantenne aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Strahlungshorn, einer Stabantenne und einer Sonde besteht.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei das Niveauberechnungsmodul ein Niveauausgangssignal enthält, das die Niveaus der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche angibt.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 21, welcher weiter eine Zweidraht-Steuerschleife aufweist, die elektronisch mit dem Mikrowellen-Niveausender gekoppelt ist und dafür ausgelegt ist, das Niveauausgangssignal zu empfangen.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, welcher weiter eine Zweidraht-Steuerschleife aufweist, die elektronisch mit dem Mikrowellen-Niveausender und einem Steuerraum gekoppelt ist, wobei der Mikrowellen-Niveausender durch die Steuerschleife mit Energie versorgt wird.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 23, wobei der Mikrowellen-Niveausender dafür konfiguriert ist, mit dem Steuerraum über die Steuerschleife zu kommunizieren.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 24, wobei der Mikrowellen-Niveausender unter Verwendung eines 4 - 20 mA aufweisenden analogen Signals und eines digitalen Signals mit dem Steuerraum kommuniziert.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 25, wobei das digitale Signal einem Highway-Addressable-Remote-Transducer-(HART^®) -, einem FOUNDATION™-Fieldbus- oder einem Profibus-Kommunikationsprotokoll entspricht.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei: die Wellenform einen Anfangspunkt aufweist, der als ein Punkt entlang der Wellenform mit einer Amplitude definiert ist, die einen ersten Schwellenwert entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls zumindest trifft, der erste Spitzenpunkt als sich entlang der Wellenform hinter dem Anfangspunkt befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform einen Rauschabstand übersteigt, wobei sich der erste Spitzenpunkt auf die erste Materialgrenzfläche bezieht.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei das Tal als sich hinter dem ersten Spitzenpunkt befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform den Rauschabstand übersteigt.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei der zweite Spitzenpunkt als sich hinter dem Tal befindend definiert ist, an dem sich die Steigung der Wellenform ändert und die Amplitude der Wellenform einen Scheitelpunkt erreicht.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei der zweite Spitzenpunkt als sich hinter dem Tal befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform den Rauschabstand übersteigt.
Mikrowellen-Niveausender nach Anspruch 19, wobei der zweite Spitzenpunkt eine Amplitude hat, die einen zweiten Schwellenwert zumindest trifft.
Von einem Computer lesbares Medium, auf dem Befehle gespeichert sind, die von einer eingebetteten Steuereinrichtung in einem Mikrowellen-Niveausender (10), der zum Erfassen von Materialniveaus in einem Tank (1) verwendet wird, ausgeführt werden, um den Sender zu veranlassen, einen Doppelspitzenimpuls (60) in einer Wellenform zu erfassen, wobei der Doppelspitzenimpuls (60) einen ersten und einen zweiten empfangenen Wellenimpuls (44, 46), die von einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) reflektiert wurden und einander überlappen, aufweist, wobei die Befehle aufweisen: (a) Erfassen eines ersten Spitzenpunkts (62) der Wellenform entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls (44), wobei ein Niveau der ersten Materialgrenzfläche (18) unter Verwendung des ersten Spitzenpunkts (62) berechnet wird, und (b) Erfassen eines Tals (64) der Wellenform nach dem Erfassen des ersten Spitzenpunkts, wobei das Erfassen des ersten Spitzenpunkts und des Tals dazu verwendet wird, um zu bestimmen, daß die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls (60) aufweist, mit den Befehlsschritten: nach dem ersten Spitzenpunkt (62) und oberhalb eines ersten Schwellenwerts (T1) nach einem Punkt entlang der Wellenform (40) zu suchen, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der einen Rauschabstand N übersteigt, bevor eine folgende Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform (40) auftritt, wobei die aktuelle Steigung der Wellenform (40) durch Dividieren einer Amplitudendifferenz von Datenpunkten der Wellenform (40) durch eine zwischen ihnen liegende Zeit berechnet wird.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 32 mit Befehlen, welche weiter das Erfassen eines zweiten Spitzenpunkts entsprechend dem zweiten empfangenen Wellenimpuls, wenn die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls aufweist, aufweisen, wobei ein Niveau der zweiten Materialgrenzfläche unter Verwendung des zweiten Spitzenpunkts berechnet wird.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 32, wobei: die Wellenform einen Anfangspunkt aufweist, der als ein Punkt entlang der Wellenform mit einer Amplitude definiert ist, die einen ersten Schwellenwert entsprechend dem ersten empfangenen Wellenimpuls zumindest trifft, der erste Spitzenpunkt als sich entlang der Wellenform hinter dem Anfangspunkt befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform einen Rauschabstand übersteigt, wobei sich der erste Spitzenpunkt auf die erste Materialgrenzfläche bezieht.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 34, wobei das Tal als sich hinter dem ersten Spitzenpunkt befindend definiert ist, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform den Rauschabstand übersteigt.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 32, wobei: die Wellenform aus Datenpunkten besteht, die jeweils eine Amplitude und einen Zeitpunkt aufweisen, wobei der Erfassungsschritt (a) aufweist: (i) Wählen eines Anfangsdatenpunkts der Wellenform mit einer Amplitude, die einen ersten Schwellenwert zumindest trifft, (ii) aufeinanderfolgendes Vergleichen der Datenpunkte der Wellenform zum Erfassen einer Änderung des Vorzeichens der Steigung, die auf den ersten Spitzenpunkt hinweist, (iii) Festlegen eines möglichen ersten Spitzenpunkts als den Zeitpunkt der Änderung des Vorzeichens der Steigung und (iv) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform nach dem möglichen ersten Spitzenpunkt auf einen eine erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt mit einer Amplitude, die angibt, daß sich der mögliche erste Spitzenpunkt entweder auf einen einzigen empfangenen Wellenimpuls, den ersten empfangenen Wellenimpuls oder Rauschen bezieht, wobei die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls enthalten kann, wenn sich der erste Spitzenpunkt auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 36, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf den einzigen empfangenen Wellenimpuls bezieht, wenn der die erste Spitze charakterisierende Datenpunkt eine Amplitude hat, die vor der Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform unter dem ersten Schwellenwert liegt.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 36, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen ersten Spitzenpunkts und dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand übersteigt.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 36, wobei sich der mögliche erste Spitzenpunkt auf Rauschen bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen ersten Spitzenpunkts und dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand nicht übersteigt und sich der die erste Spitze charakterisierende Datenpunkt auf eine Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform bezieht.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 36, wobei der Erfassungsschritt (b) aufweist: (i) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform beginnend mit dem die erste Spitze charakterisierenden Datenpunkt, um entweder das Ändern des Vorzeichens der Steigung der Wellenform oder das Absinken der Amplitude der Wellenform unter den ersten Schwellenwert zu erfassen, wenn sich der erste Spitzenpunkt auf den ersten empfangenen Wellenimpuls bezieht, (ii) Festlegen eines möglichen Talpunkts zu dem Zeitpunkt, der sich auf die Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform bezieht, und (iii) aufeinanderfolgendes Analysieren der Datenpunkte der Wellenform nach dem möglichen Talpunkt auf einen ein Tal charakterisierenden Datenpunkt mit einer Amplitude, die angibt, daß sich der mögliche Talpunkt entweder auf das Tal oder Rauschen bezieht.
Computer lesbares Medium Befehle nach Anspruch 40, wobei sich der mögliche Talpunkt auf das Tal bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen Talpunkts und dem das Tal charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand übersteigt.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 40, wobei sich der mögliche Talpunkt auf Rauschen bezieht, wenn die Differenz zwischen der Amplitude des möglichen Talpunkts und dem das Tal charakterisierenden Datenpunkt einen Rauschabstand nicht übersteigt.
Grenzflächenerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Doppelspitzenimpulses (60) in einer Wellenform (40) und von Zeitpunkten des ersten und des zweiten überlappenden empfangenen Wellenimpulses des Doppelspitzenimpulses (60), wobei die Wellenform (40) von einem Impulsempfänger eines Mikrowellen-Niveausenders (10) erzeugt wird, der zum Erfassen von Materialniveaus (18, 20) in einem Tank (12) verwendet wird, wobei der erste und der zweite empfangene Wellenimpuls (44, 46) einer ersten und einer zweiten Materialgrenzfläche (18, 20) entsprechen, wobei die Grenzflächenerfassungseinrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Erfassen eines ersten Spitzenpunkts (62), der sich auf den ersten empfangenen Wellenimpuls (44) und die erste Materialgrenzfläche (18) bezieht, wodurch ein Niveau der ersten Materialgrenzfläche (18) unter Verwendung des ersten Spitzenpunkts (62) berechnet wird, und eine Einrichtung zum Erfassen eines Tals (64) nach dem Erfassen des ersten Spitzenpunktes (62), wobei die Erfassung des ersten Spitzenpunkts (62) und des Tals (64) darauf hinweist, daß die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls (60) aufweist, wobei die Grenzflächenerfassungseinrichtung eingerichtet ist, nach dem ersten Spitzenpunkt (62) und oberhalb eines ersten Schwellenwerts (T1) nach einem Punkt entlang der Wellenform (40) zu suchen, an dem sich das Vorzeichen der Steigung der Wellenform (40) ändert und nach dem sich die Amplitude der Wellenform um einen Betrag ändert, der einen Rauschabstand N übersteigt, bevor eine folgende Änderung des Vorzeichens der Steigung der Wellenform (40) auftritt, wobei die aktuelle Steigung der Wellenform (40) durch Dividieren einer Amplitudendifferenz von Datenpunkten der Wellenform (40) durch eine zwischen ihnen liegende Zeit berechnet wird.
Grenzflächenerfassungseinrichtung nach Anspruch 43 mit Einrichtungen zum Erfassen eines zweiten Spitzenpunkts, wenn die Wellenform einen Doppelspitzenimpuls aufweist, wobei sich der zweite Spitzenpunkt auf die zweite empfangene Impulswelle und die zweite Materialgrenzfläche bezieht, wobei der Ort der zweiten Materialgrenzfläche unter Verwendung des zweiten Spitzenpunkts berechnet werden kann.
Grenzflächenerfassungseinrichtung nach Anspruch 44 mit Einrichtungen zum Berechnen des Orts der ersten und der zweiten Materialgrenzfläche unter Verwendung des ersten und des zweiten Spitzenpunkts.