DE102007042042A1

DE102007042042A1 - Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter nach einem Laufzeitmessverfahren

Info

Publication number: DE102007042042A1
Application number: DE102007042042A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr. Spanke; Herbert Dr. Schroth; Edgar Schmitt; Manfred Hammer; Alexey Dr. Malinovskiy
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: US20110166805A1; WO2009030582A1; DE102007042042B4; US8639457B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter durch ein Feldgerät, wobei Sendesignale in Richtung des Mediums ausgesendet werden und als Reflexionssignale empfangen werden, wobei die Sendesignale und die Reflexionssignale mittels Stützpunkten in einer von der Laufzeit oder der Laufstrecke abhängigen Hüllkurve erfasst werden, wobei Störechosignale in einer Ausblendkurve mittels Stützpunkten erfasst werden, wobei die Stützpunkte über Verbindungsfunktionen miteinander verbunden werden, wobei eine Bewertungskurve aus der Hüllkurve ermittelt wird, wobei mittels eines Reduktionsalgorithmus die Anzahl der Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder in der Bewertungskurve verringert werden, wobei durch einen Echosuchalgorithmus mittels der Ausblendkurve und/oder Bewertungskurve zumindest ein Nutzechosignal in der aktuellen Hüllkurve ermittelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter nach einem Laufzeitmessverfahren gemäß dem Anspruch 1.
Entsprechende Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstandes in einem Behälter werden häufig in den Messgeräten der Automations- und Prozesssteuerungstechnik eingesetzt. Von der Anmelderin werden beispielsweise solche Füllstandsmessgeräte unter dem Namen Prosonic, Levelflex und Micropilot produziert und vertrieben, welche nach dem Laufzeit-Messverfahren arbeiten und dazu dienen, einen Füllstand eines Mediums in einem Behälter zu bestimmen und/oder zu überwachen. Diese Füllstandsmessgeräte senden ein periodisches Sendesignal im Mikrowellen- oder Ultraschalbereich mittels eines Sende-/Empfangselementes in Richtung Oberfläche eines Füllguts und empfangen die reflektierten Echosignale nach einer abstandsabhängigen Laufzeit. Handelsübliche mit Mikrowellen arbeitende Füllstandsmessgeräte lassen sich grundlegend in zwei Klassen einteilen; eine erste Klasse, bei der die Mikrowellen mittels einer Antenne in Richtung des Füllguts gesendet, an der Füllgutoberfläche reflektiert und anschließend nach einer abstandsabhängigen Laufzeit wieder empfangen werden und eine zweite Klasse, bei der die Mikrowellen entlang eines Wellenleiters in Richtung des Füllguts geführt werden, an der Füllgutoberfläche aufgrund des dort bestehenden Impedanzsprunges reflektiert werden und die reflektierten Wellen entlang des Wellenleiter wieder zurück geleitet werden.
Die Laufzeit-Messmethode lässt sich im wesentlichen in zwei Ermittlungsverfahren einteilen: Das erste Ermittlungsverfahren beruht auf einer Laufzeitmessung, die ein Impulsfolgen moduliertes Signal für die zurückgelegte Wegstrecke erfordert; ein zweites weit verbreitetes Ermittlungsverfahren beruht auf der Bestimmung der Frequenzdifferenz des aktuell ausgesendeten, kontinuierlich frequenzmodulierten Hochfrequenzsignals zum empfangenen, reflektierten Hochfrequenzsignal (FMCW – Frequency-Modulated Continuous Wave). Im Allgemeinen wird in den folgenden Ausführungen keine Beschränkung auf ein bestimmtes Ermittlungsverfahren vorgenommen.
Aus den empfangenen Echosignalen wird in der Regel eine die Echoamplituden als Funktion der Laufzeit darstellende Echofunktion gebildet, wobei jeder Wert dieser Echofunktion der Amplitude eines in einem bestimmten Abstand vom Sendeelement reflektierten Echos entspricht.
In dieser ermittelten Echofunktion wird ein Nutzecho bestimmt, das der Reflexion des Sendesignals an der Füllgutoberfläche entspricht. Aus der Laufzeit des Nutzechos ergibt sich bei einer bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit der Sendesignale unmittelbar der Abstand zwischen der Füllgutoberfläche und dem Sendeelement.
Um die Echokurvenauswertung zu vereinfachen werden nicht die empfangen Rohsignal der Impulsfolgen verwendet, sondern es wird die Einhüllende, die so genannte Hüllkurve, ermittelt. Die Hüllkurve wird beispielsweise dadurch gewonnen, dass das Rohsignal der Impulsfolgen gleichgerichtet und anschließend über einen Tiefpass gefiltert wird.
Es gibt eine Vielzahl verschiedener Verfahren zur Bestimmung des Nutzechos in einer Hüllkurve.
Gemäß einem ersten Verfahren wird durch einen statischen Echosuchalgorithmus das Nutzecho, das eine größere Amplitude als die übrigen Echos aufweist, ausgewählt. Es wird somit das Echo in der Hüllkurve mit der größten Amplitude als Nutzecho ermittelt.
Gemäß einem zweiten Verfahren wird durch einen statischen Echosuchalgorithmus angenommen, dass das Nutzecho das nach dem Sendeimpuls das erste eintreffende Echo in der Hüllkurve ist. Es wird somit das erste Echo in der Hüllkurve als Nutzecho ausgewählt.
Es ist möglich, diese beiden Verfahren miteinander zu kombinieren, indem z. B. ein so genannter Erstechofaktor definiert wird. Der Erstechofaktor ist ein vorgegebener Faktor, um den ein Echo eine bestimmte Amplitude übersteigen muss, um als Nutzecho erkannt zu werden. Alternativ kann eine laufzeitabhängige Echoschwelle definiert werden, die ein Echo übersteigen muss, um als Nutzecho erkannt zu werden.
Gemäß einem dritten Verfahren wird dem Füllstandsmessgerät einmalig der aktuelle Füllstand mitgeteilt. Das Füllstandsmessgerät kann anhand des vorgegebenen Füllstandes das zugehörige Echo als Nutzecho identifizieren und z. B. durch einen geeigneten dynamischer Echosuchalgorithmus verfolgen. Derartige Verfahren werden als Echoverfolgung bezeichnet. Dabei werden z. B. in jedem Messzyklus Maxima des Echosignals oder der Echofunktion bestimmt und aufgrund der Kenntnis des im vorangegangenen Messzyklus ermittelten Füllstandes und einer anwendungsspezifischen maximal zu erwartenden Änderungsgeschwindigkeit des Füllstandes das Nutzecho ermittelt. Aus einer Laufzeit des so ermittelten aktuellen Nutzechos ergibt sich dann der neue Füllstand.
Ein viertes Verfahren ist in der DE 102 60 962 A1 beschrieben. Dort wird das Nutzecho anhand von zuvor in einem Speicher abgelegten Daten ermittelt. Dabei werden aus empfangenen Echosignalen Echofunktionen abgeleitet, die die Amplituden der Echosignale in Abhängigkeit von deren Laufzeit wiedergeben. Die Echofunktionen sind in einer Tabelle abgelegt, wobei jede Spalten zur Aufnahme jeweils einer Echofunktion dient. Die Echofunktionen sind in den Spalten in einer Reihenfolge abgelegt, welche den jeweiligen Echofunktionen zugehörigen Füllständen entsprechen. Im Betrieb werden das Nutzecho und der zugehörige Füllstand anhand der Echofunktion des aktuellen Sendesignals mit Hilfe der Tabelle bestimmt.
In der DE 103 60 710 A1 ist ein fünftes Verfahren beschrieben, bei dem periodisch Sendesignale in Richtung des Füllgutes gesendet werden, deren Echosignale aufgenommen und in eine Echofunktion umgewandelt werden, mindestens eine Echoeigenschaft der Echofunktion bestimmt wird, und anhand der Echoeigenschaften mindestens einer vorherigen Messung eine Vorhersage für die bei der aktuellen Messung zu erwartenden Echoeigenschaften abgeleitet wird. Es werden die Echoeigenschaften der aktuellen Messung unter Einbeziehung der Vorhersage bestimmt, und anhand der Echoeigenschaften der aktuelle Füllstand ermittelt. Dieses Verfahren kommt im weitesten Sinne einer Echoverfolgung nahe.
In der DE 10 2004 052 110 A1 ist ein sechstes Verfahren beschrieben, das Verbesserung der Nutzechoerkennung durch eine Echobewertung und Klassifizierung der Echos in der Hüllkurve erreicht.
Entsprechend dem oben aufgeführten Stand der Technik gibt es verschiedene Ansätze, die exakte Position des Füllstand-Nutzechosignals in der ermittelten Echokurve bzw. der digitalisierten Hüllkurve zu bestimmen. Von der genauen Bestimmung der Messposition des Füllstands in der Echokurve hängt jedoch ab, welche Messgenauigkeit mit diesem Echomessprinzip unter den gegebenen Messbedingungen erreicht werden kann. Diese oben beschriebenen Verfahren arbeiten für sich genommen jeweils bei einer Vielzahl von Anwendungen einwandfrei. Probleme treten jedoch immer dann auf, wenn das vom Füllstand stammende Echo anhand des Verfahrens nicht zweifelsfrei identifiziert werden kann.
Beim ersten Verfahren treten beispielsweise Messprobleme auf, falls Einbauten im Behälter vorhanden sind, die die Sendesignale besser reflektieren, als die Füllgutoberfläche.
Bei der Echoverfolgung gemäß dem dritten Verfahren treten Messprobleme auf, falls im Betrieb das Nutzecho über ein Störecho läuft und nachfolgend das Störecho als ein falsches Nutzecho weiter verfolgt wird. Desweitern taucht ein Problem auf, falls beim Einschalten, das vorhergehende Nutzechosignal mit dem tatsächlichen nicht mehr übereinstimmt oder das vorhergehende Nutzechosignal nicht bekannt ist.
Wird versehentlich ein anderes Echo als das Füllstandsecho als Nutzecho klassifiziert, besteht die Gefahr, dass ein falscher Füllstand ausgegeben wird, ohne dass dies bemerkt wird. Dies kann je nach Anwendung zu einer Überfüllung von Behältern, zum Leerbetrieb von Pumpen oder anderen zum Teil mit erheblichen Gefahren verbundenen Ereignissen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und anpassungsfähiges Verfahren zur Bestimmung von Nutzechosignalen in Echokurven aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter durch ein Feldgerät, wobei Sendesignale in Richtung des Mediums ausgesendet werden und als Reflexionssignale empfangen werden, wobei die Sendesignale und die Reflexionssignalen mittels Stützpunkten in einer von der Laufzeit oder der Laufstrecke abhängigen Hüllkurve erfasst werden, wobei Störechosignale in einer Ausblendkurve, die in einem ersten Messzyklus aus der Hüllkurve des leeren Behälters ermittelt wird, mittels Stützpunkten erfasst werden, wobei eine Bewertungskurve durch ein Glättungsverfahren in einem ersten Messzyklus aus der Hüllkurve ermittelt wird, wobei die Stützpunkte über Verbindungsfunktionen miteinander verbunden werden und somit Zwischenwerte erzeugt werden, wobei zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve mittels einem Reduktionsalgorithmus die Anzahl der Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder in der Bewertungskurve reduziert werden, wobei durch einen Echosuchalgorithmus mittels der reduzierten Ausblendkurve und/oder reduzierten Bewertungskurve zumindest ein Nutzechosignal in der aktuellen Hüllkurve ermittelt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung schlägt vor, die Stützpunkte der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve durch eine lineare Regression als Reduktionsalgorithmus zu reduzieren, in dem überflüssige Stützpunkte, die nicht auf den Regressionsgeraden liegen, gelöscht werden.
Eine sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Stützpunkte der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve durch den Reduktionsalgorithmus auf die Extrempunkte, Scheitelpunkte und/oder Wendepunkte der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve reduziert werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens schlägt vor, dass die Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve durch den der Reduktionsalgorithmus in einem vorgegebenen Intervall periodisch gelöscht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass an jedem Stützpunkt in der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve die Steigung der beidseitig angrenzenden Verbindungsfunktionen durch den Reduktionsalgorithmus miteinander verglichen wird und bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Differenzwertes der beiden Steigungen dieser Stützpunkt gelöscht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass im Betriebsmodus des Feldgeräts Stützwerte und/oder Stützstellen der einzelnen Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve anhand eines dynamischen Echosuchalgorithmus mittels einer Echoverfolgung des Nutzechosignals und/oder der Störechosignale in einem definierten Suchfenster automatisch bearbeitet und/oder angepasst werden.
Ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Historien der Stützwerte und/oder Stützstellen der einzelnen Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve als zumindest ein maximaler Zustand und/oder ein minimaler Zustand in zumindest einem Schleppzeiger abgespeichert und/oder dargestellt werden.
Eine sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass wobei in einem Bearbeitungsmodus die Anzahl und/oder die Distanz der Stützpunkte zur Durchführung des Reduktionsalgorithmus, die Verbindungsfunktionen der einzelnen Stützpunkte und/oder zusätzlicher Stützpunkte über eine Eingabe-/Ausgabeeinheit am Feldgerät und/oder über eine externe Bedieneinheit vorgegeben werden.
Ein zweckmäßiges, alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass in einem Bearbeitungsmodus die Positionen einzelner Stützpunkte und/oder Gruppen von Stützpunkte über eine Eingabe-/Ausgabeeinheit am Feldgerät und/oder über eine externe Bedieneinheit verändert werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass in dem Bearbeitungsmodus die zusätzlichen Stützpunkte als Scheitelpunkte mit beidseitig angrenzenden, abfallenden Verbindungsfunktionen, die eine vordefinierte Länge und/oder die eine vordefinierte Steigung aufweisen, vorgegeben werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass wobei in Bereichen zwischen zwei Stützpunkten, an denen sich zwei Verbindungsfunktionen überlappen, eine neue Verbindungsfunktion gebildet wird, die diese beiden Stützpunkte miteinander verbindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die zusätzlichen Stützpunkte in der Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurven platziert werden und diese zusätzlichen Stützpunkte durch erneut gebildete Verbindungsfunktionen in die bestehende Ausblendkurve und/oder der Bewertungskurve integriert werden.
Eine sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass als Verbindungsfunktionen zumindest eine stückweise lineare Interpolation, eine Spline-Interpolation und/oder zumindest eine Polynom-Interpolation verwendet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. In den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind zur besseren Übersicht und zur Vereinfachung die Elemente, die sich in ihrem Aufbau und/oder in ihrer Funktion entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Messgeräts zur Ermittlung des Füllstands mit einer entsprechenden Echofunktion,
2 eine erste Darstellung der Kurvendiagramme des Messgeräts aus 1 mit einer Bewertungskurve und einer Ausblendkurve,
3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A der Kurvendiagramme aus 2,
4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts B der Kurvendiagramme aus 3,
5 eine zweite Darstellung der Kurvendiagramme aus 1 zu Beginn des Bearbeitungsmodus der Bewertungskurve und/oder der Ausblendkurve,
6 eine Darstellung der Kurvendiagramme aus 5 zum Ende des Bearbeitungsmodus der Bewertungskurve und/oder der Ausblendkurve, und
7 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts C der Kurvendiagramme aus 6.
In 1 ist ein nach dem Laufzeit-Messverfahren arbeitendes Messgerät 1 zur Ermittlung des Füllstand h eines Mediums 7 gezeigt, das beispielsweise über einen Prozessanschlussstutzen an einem Behälter 5 montiert ist. Bei dem gezeigten Messgerät 1 handelt es sich hauptsächlich um ein in den Prozessraum freiabstrahlendes Sende-/Empfangselement 6 mit einem Messumformer 9. Dieser Messumformer 9 umfasst, zumindest eine Sende-/Empfangseinheit 3, die die Erzeugung und den Empfang der Messsignale, wie z. B. Ultraschall- und Mikrowellensignale bewerkstelligt, eine Regel-/Auswerteeinheit 2, die eine signaltechnische Verarbeitung der Messsignale und eine Steuerung des Messgeräts 1 ermöglicht, und außerdem eine Kommunikationseinheit 4, die die Kommunikation über ein Bussystem, sowie die Energieversorgung des Messgeräts 1 steuert und regelt. In der Regel-/Auswerteeinheit 2 ist beispielsweise ein Speicherelement integriert, in welchem die Messparameter, Bewertungsparameter und Echokurven abgespeichert werden. Über die Kommunikationseinheit 4 kommuniziert das Messgerät 1 beispielsweise mit einer externen Bedieneinheit 29, die beispielsweise als ein mobiler Computer, ein Notebook und/oder Personal Digital Assistant (PDA) ausgebildet eine einfachere und umfangreichere Bedienung des Messgeräts 1 ermöglicht. Diese externer Bedieneinheit 29 ist über ein Funknetzwerk, z. B. WLAN, oder eine Verbindungsleitung mit dem Messgerät 1 zumindest zeitweise verbunden und kommuniziert über dieses Funknetzwerk oder die Verbindungsleitung mit dem Messgerät 1. Ebenso lässt sich mittels einer im Messgerät 1 integrierten Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 das Messgerät 1 bedienen und die Kurvendiagramme mit einer Echofunktion 10 entsprechend darstellen.
Das Sende-/Empfangselement 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise als Hornantenne ausgeführt, über welche ein Mikrowellensignal als Sendesignal S in Richtung des Mediums mit einer vorgegebenen Abstrahlcharakteristik ausgestrahlt wird. Gleichwohl kann das Sende-/Empfangselement 6 in jeglicher bekannten freiabstrahlenden Antennenform, wie z. B. Stab-, Parabol- oder Planarantenne, ausgestaltet sein oder nach der Methode der Zeitbereichsreflektometrie eingesetzt, als eine die hochfrequente Mikrowellensignale führende Messsonde, z. B. Stab oder Seil, ausgestaltet sein. Ferner kann als Sende-/Empfangselement 6 für die Bestimmung der Laufzeit eines Ultraschallsignals nach der Schall-Messmethode auch ein Ultraschallsensor oder für die Bestimmung der Laufzeit eines Lichtsignals nach der optischen Messmethode ein optischer Sensor verwendet werden. Bezüglich der Mikrowellen-Messmethode wird in der Sende-/Empfangseinheit 3 beispielsweise ein hochfrequentes Mikrowellensignal als Sendesignal S erzeugt und über die Antenne als ein entsprechendes Sende-/Empfangselement 6 in einer vorgegebenen Abstrahicharakteristik in Richtung Medium 7 ausgesendet oder abgestrahlt. Nach einer von einer zurückgelegten Strecke x abhängigen Laufzeit t werden die an der Grenzfläche 8 des Mediums 7 zumindest teilweise widergespiegelten Sendesignale S als Reflexionssignal R von dem Sende-/Empfangselement 6 und der Sende-/Empfangseinheit 3 empfangen. Die nachgeschaltete Regel-/Auswerteeinheit 2 ermittelt aus den Reflexionssignalen R eine Echofunktion 10, die die Amplitudenwerte Amp der Echosignale 14 dieser Reflexionssignale R in Abhängigkeit der zurückgelegten Strecke x oder der entsprechenden Laufzeit t darstellt. Durch eine Filterung und Analog/Digitalwandlung wird aus der analogen Echofunktion bzw. der Echokurve 10 eine einhüllende, digitalisierte Hüllkurve 11 erzeugt. Im Falle der Verwendung eines Mikrowellensignals als Sendesignal S umfasst die Sende-/Empfangseinheit 3 zumindest ein HF-Modul, welches beispielsweise hochfrequente, impulsförmige Sendesignale S im Gigahertz-Bereich, z. B. 6 GHz oder 26 GHz, erzeugt und einen Homodyn- und/oder Heterodyn-Empfänger, bei dem die empfangenen Reflexionssignale R signaltechnisch vorverarbeitet und zeitgedehnt in einer Hüllkurve 11 umgesetzt werden. Nachfolgend wird in der Beschreibung der Begriff der Echofunktion 10 verwendet, wobei dieser Begriff ebenfalls die Begriffe der Echokurve 10, der Hüllfunktion bzw. der digitalen Hüllkurve 11 impliziert.
Eine die Messsituation im Behälter 5 abbildende Echofunktion 10 ist proportional zur Laufstrecke x des Sendesignals S in einem Kurvendiagramm dargestellt. Zur besseren Präsentation ist das Kurvendiagramm gedreht abgebildet und die Störelemente 19 sind über Bezugslinien den entsprechenden Störechosignalen 16 in der Echofunktion 10 zugeordnet dargestellt, so dass das Ursache-Wirkungs-Prinzip auf einen Blick erfasst werden kann. Einen Nulllinie 21 legt fest, ab welcher Position der Messbereich des Messgeräts 1 beginnt. Im Anfangsbereich der Echofunktion 10, etwa um die Nulllinie 21 herum, ist das Abklingverhalten bzw. das so genannten Klingeln, zu sehen, das aufgrund von Mehrfachreflexionen oder ferner durch Ansatzbildung in dem Sende-/Empfangselement 6 oder dem Stutzen entstehen kann. Diese Störechosignale werden im englischen Sprachgebrauch auch als Clutter bezeichnet. Die Laufstrecke x oder die Laufzeit t ist auf der Abszisse und der Amplitudenwert Amp auf der Ordinate des kartesischen Koordinatensystems der Kurvendiagramme aufgetragen.
Nach heutigem Stand der Technik gibt es verschiedene Ansätze, die exakte Position x₁ des Nutzechosignal 15 in der ermittelten Echofunktion 10 oder der digitalen Hüllkurve 11 zu bestimmen. Von der exakten Bestimmung der Messposition des Füllstands F in der Echofunktion 10 hängt ab, welche Messgenauigkeit mit diesem Echomessprinzip unter den gegebenen Messbedingungen erreicht werden kann.
Ein Ansatz, die exakte Position x₁ des Nutzechosignals 15 zur Ermittlung des Füllstands h in der ermittelten Echofunktion 10 zu bestimmen, ist in 2 gezeigt. In 2 ist die Echofunktion 10 aus 1 vergrößert und in die Horizontale gedreht dargestellt. Auf der Abszissenachse ist die benötigte Laufzeit t oder der zurückgelegte Laufweg x des Sendesignals S und des Reflexionssignals S im Behälter 5 aufgetragen, und die Ordinatenachse zeigt die Amplitudenwerte Amp der Echofunktion 10 des Messsignals.
In dem Kurvendiagramm der 2 wird neben der Echofunktion 10 eine Bewertungskurve 23 dargestellt, die beispielsweise mittels einen statischen Echosuchalgorithmus, z. B. mit Hilfe einer gleitenden Mittelwertbildung als mathematische Filterfunktion aus einer speziell bestimmten Echofunktion 10 und/oder mittels einer bei der Inbetriebnahme ermittelten Echofunktion 10 im leeren Behälter 5 ermittelt wird. Diese Bewertungskurve 23 wird zur Ermittlung der Nutzechosignale 15 in der Echofunktion 10 verwendet. Dementsprechend wird diese Bewertungskurve 23 als Bezugslinie bzw. Abbruchkriterium für den statischen Echosuchalgorithmus zur Bestimmung von Nutzechosignalen 15 in der Echofunktion 10 verwendet. Die Signalanteile, die oberhalb der ermittelten Bewertungskurve 23 liegen, werden von dem statischen Echosuchalgorithmus als Nutzechosignale 15 identifiziert.
Desweiteren ist in dem Kurvendiagramm eine Ausblendkurve 22 gezeigt, anhand der dauerhafte Störechosignale 16 und/oder Rauschsignale, die beispielsweise durch Störreflexionen an Einbauten 19 im Behälter 5, durch Mehrwegeausbreitung und durch Mehrmodenausbreitung, durch Schaum- und Ansatzbildung des Mediums 7 und durch turbulente Mediumsoberflächen 8 entstehen können, ausgeblendet werden.
Beide Kurven, die Bewertungskurve 23 und die Ausblendkurve 22 beginnen ab einer Nulllinie 21, die die Messbereichsgrenze des Messgeräts 1 festlegt und die die Endposition angibt, bis zu der aus baulichen Gründen des Messgeräts 1 eine Messung des Füllstands h möglich ist. Diese Messbereichsgrenze bzw. der Messbereich wird beispielsweise durch die Oberflächen einer mit einem Füllmaterial ausgefüllten Hornantenne als Sende/Empfangselement 6 festgelegt.
Zur Festlegung der Messbedingungen und der Auswertungsbedingung der statischen und dynamischen Echosuchalgorithmen sind je nach Art des Messgerät 1 und Anwendung eine Fülle von verschiedenen Parametern erforderlich. Zu den Parametern zählen auch Angaben über die Geometrie des verwendeten Behälters 5, eine Leerdistanz des Behälters 5, und eine die Messbereichsobergrenze kennzeichnende Nulllinie 21. Hinzu kommt eine in der Regel anwendungsabhängige und/oder messgerätspezifische Blockdistanz, innerhalb derer aufgrund von Störsignalen 16 oder von Messschaltungseigenschaften keine Messung des Füllstands h möglich ist.
Auch Auswahlvorschriften zur Bestimmung des Nutzechosignals 15 spielen eine wichtige Rolle. Diese statischen Auswahlvorschriften werden in der Industrie häufig als Erstechofaktor bezeichnet. Solche Auswahlvorschriften können je nach Anwendung vorgeben, dass dasjenige Echosignal 14 mit der kürzesten Laufzeit als Nutzechosignal 15 auszuwählen ist, dass dasjenige Echosignal 14 mit der größten Amplitudenwerte Amp als Nutzechosignal 15 auszuwählen ist, oder dass das Nutzechosignal 15 anhand einer Gewichtungsfunktion ausgewählt wird, die die Laufzeiten t und die Amplitudenwerte Amp der Echosignale 14 berücksichtigt.
Mittels dieser Auswahlvorschriften, der Bewertungskurve 23 und der Ausblendkurve 22 wird die Position x₁ des Nutzechosignals 15 in der Echofunktion 10 bestimmt. Ändern sich allerdings die Messbedingungen des Messgeräts 1 und/oder des Prozesses können die zuvor ermittelten, abgespeicherten Werte für die Auswahlvorschriften, der Bewertungskurve 23 und der Ausblendkurve 22 keinen Bezug zur aktuellen Messsituation haben und somit einen falschen Messwert liefern. Beispielsweise kann durch zumindest zeitweise eingesetzte, zusätzliche Einbauten im Behälter 5 ein weiteres Störsignal 16 in der Echofunktion 10 erzeugt werden, das durch die Ausblendkurve 22 nicht ausgeblendet wird und somit vom Echosuchalgorithmus als ein Nutzechosignal 15 erkannt werden kann. Andererseits ist es möglich, dass sich die Störsignale 16 aufgrund von Ansatzbildung oder Kondensatbildung des Mediums 7 and Einbauten 19 verändern und nicht mehr durch die Ausblendkurve 22 unterdrückt bzw. ausgeblendet werden.
Desweiteren ist es möglich, das die Bewertungskurve 23 und/oder die Ausblendkurve 22 aufgrund einer schwierigen Messsituation im Behälter 5 nicht exakt oder nur teilweise ermittelt werden können. In diesen Fällen ist es beispielsweise notwendig, die auf der Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 oder auf der externen Bedieneinheit 29 dargestellte Kurvendiagramme aus zumindest der Echofunktion 10, Bewertungskurve 23 und Ausblendkurve 22 editierbar auszugestalten.
Die Echofunktion 10, die Bewertungskurve 23 und/oder die Ausblendkurve 22 ist aus Stützpunkten aufgebaut, die über Verbindungsfunktionen 13 miteinander verbunden sind und dadurch Zwischenwerte zwischen den Stützstellen 12 erzeugen. Erfindungsgemäß werden die Stützpunkte 12 der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 durch einen Reduktionsalgorithmus reduziert. Die Reduktion der Stützpunkte 12 in der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 sind notwendig, um die Kurvenformen der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 weiter auf die grundlegendsten Charakteristika der Kurven zu reduzieren und somit auch eine einfache Anpassung zu ermöglichen. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten und Methoden die Anzahl der Stützpunkte 12 in der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 zu reduzieren – im Folgenden werden einige Beispiele vorgestellt:

– Eine erste Möglichkeit für einen Reduktionsalgorithmus ist, dass die Stützpunkte 12 der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 durch eine lineare Regression reduziert werden, in dem die überflüssigen Stützpunkte 12b, die nicht auf der Regressionsgeraden 24 liegen, gelöscht werden. Bei der linearen Regression wird nach der Minimum-Quadrat-Methode beispielsweise eine Regressionsgerade 24 durch eine vorbestimmte Anzahl von Stützpunkten 12 gelegt, so dass die Quadratsumme der Abweichungen aller Stützpunkte 12 von dieser Regressionsgeraden 24 minimal ist.
– Eine zweite Möglichkeit für einen Reduktionsalgorithmus ist, dass die Stützpunkte 12 der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 werden durch den Reduktionsalgorithmus auf die Extrempunkte, Scheitelpunkte 26 und/oder Wendepunkte 27 der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 reduziert.
– Eine dritte Möglichkeit für einen Reduktionsalgorithmus ist, dass die Stützpunkte 12 in der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 durch den der Reduktionsalgorithmus in einem vorgegebenen Intervall periodisch gelöscht wird. Diese Reduzierung der Stützpunkte 12 erfolgt beispielsweise so, dass in einem Bearbeitungsmodus die Anzahl und/oder die Distanz der Stützpunkte 12 zur Durchführung des Reduktionsalgorithmus, die Verbindungsfunktionen 13 der einzelnen Stützpunkte 12 und/oder zusätzlicher Stützpunkte 12a über eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 am Feldgerät 1 und/oder über eine externe Bedieneinheit 29 vorgegeben werden.
– Eine vierte Möglichkeit für einen Reduktionsalgorithmus ist, dass an jedem Stützpunkt 12 in der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurve 23 die Steigung 17 der beidseitig angrenzenden Verbindungsfunktionen 13 durch den Reduktionsalgorithmus miteinander verglichen wird und bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Differenzwertes der beiden Steigungen 17 dieser Stützpunkt 12 gelöscht wird. Der Differenzwert wird beispielsweise als entsprechender Parameter über die Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 vom Bediener vorgegeben. Liegen die aktuellen Steigungen der Verbindungsfunktionen 13 an dem betrachteten Stützpunkt 12 unterhalb dieses vorgegebenen Differenzwertes, d. h. die aktuelle Änderung der Verbindungsfunktionen 13 an diesem Stützpunkt 12 ist sehr gering, so wird dieser aktuelle Stützpunkt 12 gelöscht.

Die 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A der Hüllkurve 11 einer Echofunktion 10, der Bewertungskurve 23, der Ausblendkurve 22 und der reduzierten Ausblendkurve 25 aus 2. In dieser vergrößerten Darstellung der Kurvendiagramme des Ausschnitts A ist die Nachbildung der Ausblendkurve 22 als eine reduzierte Ausblendkurve 25 durch Regressionsgeraden 24 zwischen einzelnen, bestimmten Stützpunkten 12, die beispielsweise an Scheitelpunkten 26 und Wendepunkten 27 der Ausblendkurve 22 liegen, offenbart. Die reduzierte Ausblendkurve 25 ist beispielsweise aus Stützstellen 12 an Scheitelpunkten 26, Wendepunkten 27 aufgebaut, die über beispielsweise lineare Funktionen als Verbindungsfunktionen 13 miteinander verbunden sind. Durch die Reduktion der reduzierten Ausblendkurve 25 auf nur einige wenige Stützstellen 12 mittels beispielsweise einer lineare Regression ergibt sich eine dreieckförmige Kurvenform mit so genannten Regressionsgeraden 24 als Verbindungsfunktionen 13. In den 1 bis 7 ist allgemein nur die Reduktion der Ausblendkurve 22 auf eine reduzierte Ausblendkurve 25 gezeigt, jedoch ist der erfindungsgemäße Reduktionsalgorithmus auch auf die Bewertungskurve 23 und/oder die Echofunktion 10 anwendbar.
Die erste Möglichkeit der Reduktion der Stützstellen 12 der Ausblendkurve 22 mittels einer linearen Regression ist in 4 dargestellt. Die 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt B der Kurvendiagramme aus der 3. In dieser Ausschnitt B ist ein Störechosignal 16 gezeigt, das durch eine Ausblendkurve 22 ausgeblendet wird und somit nicht mehr vom Echosuchalgorithmus des Messgeräts 1 erkannt wir. Die Ausblendkurve 22 ist aus Stützstellen 12, 12a und Verbindungsfunktionen 13, die diese Stützstellen 12, 12a miteinander verbinden und dadurch Zwischenwerte erzeugen, aufgebaut. Um die Ausblendkurve 22 besser handhaben zu können und den notwendigen Speicherplatz auf einem Speichereinheit für die Stützstellen 12, 12a und die Verbindungsfunktionen 13 der Ausblendkurve 22 zu verringern, ist mit beispielsweise, ausgehend von dem Scheitelpunkt 26 als fester Eckpunkt, eine lineare Regression durchgeführt worden. Mittels der linearen Regression wird eine Regressionsgerade 24 ausgehend vom Eckpunkt zwischen die weiteren Stützstellen 12, 12a so gelegt, dass die Quadratsumme der Abweichungen der Stützpunkte 12b von dieser Regressionsgeraden 24 minimal ist. Diese von der Regressionsgeraden 24 abweichenden Stützpunkte 12b werden danach gelöscht und die reduziert Ausblendkurve 25 wird erzeugt und dargestellt.
Desweiteren ist ins 4 ein Schleppzeiger 20 eingezeichnet, der die Historien der Stützwerte und/oder Stützstellen der einzelnen Stützpunkte 12 in der Ausblendkurve 22 als zumindest ein maximaler Zustand und/oder ein minimaler Zustand darstellt. Unter den Bergriffen des Stützwertes ist der Amplitudenwert Amp und der Stützstelle ist die Position x der entsprechenden Stützstelle 12 zu verstehen. In der 4 wird beispielsweise für den Stützpunkt 12 des Scheitelpunkts 26 die Historie der Stützwerte angezeigt, indem der maximale Stützwert und der minimale Stützwert durch einen entsprechenden Balken angezeigt werden.
In 5 sind die Kurvendiagramme, insbesondere der Echofunktion 10, bei einer sich ändernden Messsituation im Behälter 5 gezeigt. Beispielsweise wird durch zusätzliche Störelemente 19 im Behälter 5 ein weiteres Störechosignal 16 in der veränderten Echofunktion 10a ermittelt, welches nicht von der reduzierten Ausblendkurve 25 erfasst wird und dessen Scheitelpunkt 26 oberhalb der Bewertungskurve 23 liegt. Durch diese Messsituation ist es möglich, dass dieses Störechosignal 16 von dem Echosuchalgorithmus als Nutzechosignal 15 erkannt wird.
Aufgrund der sich ändernden Messsituation oder durch Abweichungen des Messgerät 1 verändert sich die die ermittelte Echofunktion 10. Die veränderte Echofunktion 10a ist durch eine groß gepunktete Linie und die Echofunktion 10 ist zum Vergleich als klein gepunktet Line in den 5 bis 7 abgebildet.
Um ein Fehlverhalten der Echosuchalgorithmen des Messgeräts 1 und eine erneute Aufnahme der Leerechokurve des Behälters 5 zu vermeiden, wird dem Bediener des Messgeräts 1 die Möglichkeit gegeben die reduzierte Ausblendkurve 25 auf die neue Messsituation anzupassen. Der Bediener kann an der Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 des Messgeräts 1 oder der externen Bedieneinheit 29 sich die Kurvendiagramme der Echofunktion 10, der veränderten Echofunktion 10a, der Ausblendkurve 22, der reduzierten Ausblendkurve 25 und/oder der Bewertungskurve 23 darstellen lassen und über eine Eingabemöglichkeit, z. B. Tasten oder Touch-Pad, die ausgewählte Kurve modifizieren. Hierzu wird in einem Bearbeitungsmodus ein zusätzlicher Stützpunkte 12a als Scheitelpunkte 26 mit beidseitig angrenzenden, abfallenden Verbindungsfunktionen 13, die eine vordefinierte Länge 18 und/oder die eine vordefinierte Steigung 17 aufweisen, vom Bediener über die Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 vorgegeben werden. Der Bediener kann über einen Mauszeiger M die Lage des zusätzlichen Stützpunkts 12a festlegen und in weiteren Schritten über die Endpunkte die Länge und die Steigungen der beidseitig angrenzenden, abfallenden Verbindungsfunktionen 13 festlegen.
Um den neuen Stützpunkt 12a in die reduzierte Ausblendkurve zu integrieren ist gewissermaßen ein automatischer Routine vorgesehen, die in Bereichen zwischen zwei Stützpunkten 12, 12a, an denen sich zwei Verbindungsfunktionen 13 überlappen, eine neue Verbindungsfunktion 13a gebildet wird, die diese beiden Stützpunkte 12, 12a direkt miteinander verbindet und so eine angepasste, reduzierte Ausblendkurve 25 ausbildet. Desweitern ist möglich, dass der Bediener über die Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 auch nur einen zusätzlichen Stützpunkte 12a in der Ausblendkurve 22 und/oder der Bewertungskurven 23 vorgibt und dieser zusätzlichen Stützpunkte 12a über eine erneut gebildete Verbindungsfunktionen 13a in die reduzierte Ausblendkurve 22a automatisch integriert wird. Als Verbindungsfunktionen 13, 13a kann eine stückweise lineare Interpolation, eine Spline-Interpolation und/oder zumindest eine Polynom-Interpolation verwendet werden. Diese Integration des zusätzlichen Stützpunkts 12a in die reduzierte Ausblendkurve 25 ist in 6 dargestellt.
Eine weitere Modifizierung der reduzierten Ausblendkurve 25 ist in 7 dargestellt. Die 7 zeigt hierbei einen vergrößerten Ausschnitt C aus der 6. In einem Bearbeitungsmodus ist es dem Bediener möglich, mittels dem Mauszeiger M einen bestimmten Stützpunkt 12 in der reduzierten Ausblendkurve 25 auszuwählen und dessen Lage bzw. dessen Stützwert und/oder Stützstelle zu verändern. Die Auswahl und/oder die Veränderung der Lage der Stützstellen 12 kann beispielsweise über eine Plus-Taste + und eine Minus-Taste – und der Bestätigungsbefehl über eine Enter-Taste erfolgen. Die Eingabe-/Ausgabeeinheit 28 kann auch durch einen Touchscreen ausgestaltet sein, bei der die Modifizierung der Kurvendiagramme direkt durch eine Berührung der Darstellung auf dem Bildschirm erfolgt. Mittels dieser Touch-Screens können langlebige, zuverlässige und bedienerfreundliche Bedienoberflächen geschaffen werden. Desweiteren sind Touch-Screens bzw. Berührungssensitive Bildschirme kompakt ausgestaltet und stellen sicher, dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt wird, weil das Eingabegerät bereits in der Anzeigeeinheit integriert ist. Ein weiterer Vorteil der Touch-Screens ist ihre Strapazierfähigkeit und die Pflegeleichtigkeit. Hervorzuheben ist außerdem, dass die Sensorbildschirme die effektiven Trainingszeiten des Bedienpersonals, aufgrund der visuellen Verknüpfung der Aktion des Bedieners und der folgenden Reaktion des Gerätes bzw. der Anzeige, verkürzen und zudem ein hohes Maß an Sauberkeit, Benutzerkomfort und Vereinfachung von Applikationen aufweisen.
Die Reduzierung und Modifikation der Stützstellen 12 ist nicht nur, wie in den 1–7 gezeigt, auf die Ausblendkurve 22 beschränkt, sondern kann auch auf die Bewertungskurve 23 angewandt werden. Eine Änderungsmöglichkeit der Echofunktion 10 und der Hüllkurve 11 wird nicht angestrebt, ist jedoch ohne weiteres technisch umsetzbar.

1: Feldgerät, Messgerät
2: Regel-/Auswerteeinheit
3: Sende-/Empfangseinheit
4: Kommunikationseinheit
5: Behälter
6: Sende-/Empfangselement
7: Medium
8: Grenzschicht, Oberfläche
9: Messumformer
10: Echofunktion, Echokurve
10a: veränderte Echofunktion
11: Hüllfunktion, Hüllkurve
12: Stützpunkte
12a: zusätzlicher Stützpunkt
12b: abweichenden Stützpunkt
13: Verbindungsfunktionen
13a: neue Verbindungsfunktion
14: Echosignal
15: Nutzechosignal
16: Störechosignal
17: Steigung
18: Länge
19: Einbauten, Störelement
20: Schleppzeiger
21: Nulllinie
22: Ausblendkurve
23: Bewertungskurve
24: Regressionsgerade
25: Reduktionskurve
26: Scheitelpunkt
27: Wendepunkt
28: Eingabe-/Ausgabeeinheit
29: externe Bedieneinheit
Amp: Amplitudenwert
S: Sendesignal
R: Reflexionssignal
K: Störsignal
x: Laufweg, Position, Strecke
x₁: Position des Nutzechosignals
t: Laufzeit
+: Plus-Taste
–: Minus-Taste
E: Enter-Taste
M: Mauszeiger
h: Füllstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10260962 A1 [0012]
- DE 10360710 A1 [0013]
- DE 102004052110 A1 [0014]

Claims

Verfahren zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands (F) eines Mediums (7) in einem Behälter (5) durch ein Feldgerät (1), – wobei Sendesignale (S) in Richtung des Mediums (7) ausgesendet werden und als Reflexionssignale (R) empfangen werden, – wobei die Sendesignale (S) und die Reflexionssignalen (R) mittels Stützpunkten (12) in einer von der Laufzeit (t) oder der Laufstrecke (x) abhängigen Hüllkurve (11) erfasst werden, – wobei Störechosignale (18) in einer Ausblendkurve (22), die in einem ersten Messzyklus aus der Hüllkurve (11) des leeren Behälters (5) ermittelt wird, mittels Stützpunkten (12) erfasst werden, – wobei eine Bewertungskurve (23) durch ein Glättungsverfahren in einem ersten Messzyklus aus der Hüllkurve (11) ermittelt wird, – wobei die Stützpunkte (12) über Verbindungsfunktionen (13) miteinander verbunden werden und dadurch Zwischenwerte erzeugt werden, – wobei zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) mittels einem Reduktionsalgorithmus die Anzahl der Stützpunkte (12) in der Ausblendkurve (22) und/oder in der Bewertungskurve (23) reduziert werden, – wobei durch einen Echosuchalgorithmus mittels der reduzierten Ausblendkurve (22a) und/oder reduzierten Bewertungskurve (23a) zumindest ein Nutzechosignal (15) in der aktuellen Hüllkurve (11) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stützpunkte (12) der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) durch eine lineare Regression als Reduktionsalgorithmus reduziert werden, in dem überflüssige Stützpunkte (12b), die nicht auf den Regressionsgeraden (24) liegen, gelöscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützpunkte (12) der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) durch den Reduktionsalgorithmus auf die Extrempunkte, Scheitelpunkte (26) und/oder Wendepunkte (27) der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) reduziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Stützpunkte (12) in der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) durch den der Reduktionsalgorithmus in einem vorgegebenen Intervall periodisch gelöscht wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei an jedem Stützpunkt (12) in der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) die Steigung (17) der beidseitig angrenzenden Verbindungsfunktionen (13) durch den Reduktionsalgorithmus miteinander verglichen wird und bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Differenzwertes der beiden Steigungen (17) dieser Stützpunkt (12) gelöscht wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei im Betriebsmodus des Feldgeräts (1) Stützwerte und/oder Stützstellen der einzelnen Stützpunkte (12) in der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) anhand eines dynamischen Echosuchalgorithmus mittels einer Echoverfolgung des Nutzechosignals (15) und/oder der Störechosignale (16) in einem definierten Suchfenster (19) automatisch bearbeitet und/oder angepasst werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Historien der Stützwerte und/oder Stützstellen der einzelnen Stützpunkte (12) in der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) als zumindest ein maximaler Zustand und/oder ein minimaler Zustand in zumindest einem Schleppzeiger (20) abgespeichert und/oder dargestellt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einem Bearbeitungsmodus die Anzahl und/oder die Distanz der Stützpunkte (12) zur Durchführung des Reduktionsalgorithmus, die Verbindungsfunktionen (13) der einzelnen Stützpunkte (12) und/oder zusätzlicher Stützpunkte (12a) über eine Eingabe-/Ausgabeeinheit (28) am Feldgerät (1) und/oder über eine externe Bedieneinheit (29) vorgegeben werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einem Bearbeitungsmodus die Positionen einzelner Stützpunkte (12) und/oder Gruppen von Stützpunkte (12) über eine Eingabe-/Ausgabeeinheit (28) am Feldgerät (1) und/oder über eine externe Bedieneinheit (29) verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Bearbeitungsmodus die zusätzlichen Stützpunkte (12a) als Scheitelpunkte (26) mit beidseitig angrenzenden, abfallenden Verbindungsfunktionen (13), die eine vordefinierte Länge (18) und/oder die eine vordefinierte Steigung (17) aufweisen, vorgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei in Bereichen zwischen zwei Stützpunkten (12, 12a), an denen sich zwei Verbindungsfunktionen (13) überlappen, eine neue Verbindungsfunktion (13a) gebildet wird, die diese beiden Stützpunkte (12, 12a) miteinander verbindet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zusätzlichen Stützpunkte (12a) in der Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurven (23) platziert werden und diese zusätzlichen Stützpunkte (12a) durch erneut gebildete Verbindungsfunktionen (13a) in die bestehende Ausblendkurve (22) und/oder der Bewertungskurve (23) integriert werden.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1, 5, 8, 10, 11 oder 12, wobei als Verbindungsfunktionen (13, 13a) zumindest eine stückweise lineare Interpolation, eine Spline-Interpolation und/oder zumindest eine Polynom-Interpolation verwendet werden.