DE4327333C2 - Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip - Google Patents
Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem RadarprinzipInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in
einem Behälter nach dem Radarprinzip, bei dem von einer über den Flüssigkeitsspie
gel angeordneten Antenne ein Mikrowellensignal in Richtung des Flüssigkeitsspie
gels abgestrahlt wird, bei dem ein am Flüssigkeitsspiegel reflektiertes Meßsignal und
das Meßsignal überlagernde, von der Füllstandshöhe der Flüssigkeit unabhängige
Störsignale von der Antenne oder von einer weiteren Antenne empfangen werden
und bei dem aus der für das Meßsignal ermittelten Laufzeit die Füllstandshöhe be
rechnet wird.
Neben anderen Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem
Behälter ist die Flüssigkeitsmessung nach dem Radarprinzip insbesondere für größere
Behälter in Tankanlagen od. dgl. verbreitet. Das Radarprinzip beruht auf der Eigen
schaft elektromagnetischer Wellen, sich innerhalb eines homogenen, nicht leitenden
Mediums mit konstanter Geschwindigkeit auszubreiten und an der Grenzfläche un
terschiedlicher Medien einen Teil der Energie zu reflektieren. Aus der gemessenen
Zeitdifferenz, die zwischen ausgesendeten und wieder empfangenen Wellen entspre
chender Wellenlänge verstreicht, läßt sich die Entfernung der angestrahlten Grenzflä
che bestimmen. Um die Laufzeit zwischen dem Aussenden und dem Wiedereintreffen
des Meßsignals am Aussendeort definiert messen zu können, müssen die elektroma
gnetischen Wellen moduliert werden. Besonders häufig wird die Impulsmodulation
verwendet. Diese hat den Vorteil, daß eine gemeinsame Sende- und Empfangsantenne
verwendet werden kann, wenn während des Sendens der Empfangszweig über eine
Sende-/Empfangsweiche vom gemeinsamen Wellenleiter getrennt wird. Das Radar
prinzip läßt sich mit elektromagnetischen Wellen eines weiten Frequenzbereichs re
alisieren, die Frequenzwahl ist durch verschiedene Randbedingungen, zu denen auch
und besonders der Anwendungsbereich gehört, bestimmt. Für die Messung des Füll
standes einer Flüssigkeit in einem Behälter ist der Mikrowellenbereich passend. Be
sonders in diesem Bereich hat sich neben der Impulsmodulation auch eine Frequenz
modulation des Mikrowellensignals als Modulationsart durchgesetzt (FMCW-Radar).
Dabei wird die Modulation nicht durch Impulse oder Impulspausen realisiert, sondern
bei kontinuierlicher Abstrahlung des Mikrowellensignals durch eine meist sägezahn
förmig mit der Zeit ansteigende und am Ende des Anstiegs wieder zurückspringende
Frequenz.
Die Füllstandshöhe im Behälter errechnet sich aus der bekannten Innenhöhe des Be
hälters, also dem tatsächlichen Bodenabstand zwischen Antenne und Boden des Be
hälters, und dem freien Abstand zwischen Flüssigkeitsspiegel und Antenne. Dieser
Abstand kann bei bekannter Signallaufzeit und bekannter Ausbreitungsgeschwin
digkeit des Mikrowellensignals aus dem von Flüssigkeitsspiegel reflektierten Meßsi
gnal ermittelt werden.
Tatsächlich ist das Meßsignal häufig stark gestört, da neben dem Meßsignal auch eine
Reihe von Störsignalen auftreten, die durch Reflexionen an verschiedenen Teilen
des Behälters auftreten. Da der Behälter in der Regel aus einem Material mit hohem
Reflexionsgrad, insbesondere aus Metall besteht, sind diese Störsignale intensiver als
das von der Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Meßsignal. Eine Identifizierung des
Meßsignals in einem solchermaßen stark gestörten Spektrum wird somit erheblich er
schwert, so daß sowohl die Genauigkeit als auch die Langzeitstabilität des Verfahrens
beeinträchtigt sind.
Aus dem Stand der Technik (vgl. DE 31 21 781 A1) ist ein Verfahren zur Messung
des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip bekannt,
bei dem von einer über dem Flüssigkeitsspiegel angeordneten Sendeantenne ein Mi
krowellensignal in Richtung des Flüssigkeitsspiegels abgestrahlt wird, bei dem ein am
Flüssigkeitsspiegel reflektiertes Meßsignal und das Meßsignal überlagernde, von der
Füllstandshöhe der Flüssigkeit unabhängige Störsignale (Meßsignal und Störsignale
= Gesamtsignal) von einer Empfangsantenne empfangen werden, bei dem die Störsi
gnale eliminiert werden und bei dem aus der für das Meßsignal ermittelten Laufzeit
die Füllstandshöhe berechnet wird. Zu diesem Zweck wird erfaßt, ob die jeweiligen
Anteile des Gesamtsignals zeitveränderlich sind, um anschließend die Anteile des Ge
samtsignals zu eliminieren, die zeitunabhängig sind. Dieses Verfahren ist insbesondere
dann problematisch, wenn die Füllstandshöhen innerhalb des Behälters auch über
längere Zeit konstant sind. In diesem Fall kann anhand des bekannten Verfahrens
keine Unterscheidung mehr zwischen dem Meßsignal und den Störsignalen erfolgen.
Weiter ist aus dem Stand der Technik (vgl. die DE 29 07 122 A1) ein Verfahren be
kannt, bei dem aus dem Gesamtsignal die Anteile eliminiert werden, die bereits bei ei
nem vorgegangenen reflektierten Impuls ebenfalls vorhanden waren. Die Problematik
dieses bekannten Verfahrens entspricht der des aus der DE 31 21 781 A1) bekannten
Verfahrens.
Schließlich ist aus der AT-PS 201 307 ein grundlegendes Verfahren zur Messung
des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip bekannt,
bei welchem Störsignale im wesentlichen dadurch reduziert werden, daß eine als
Hohlraum, Koaxialleitung oder Zweidrahtleitung ausgebildete Meßleitung die ausge
sandten bzw. reflektierten Meßsignale führt. Bei einer solchen Meßleitung ist pro
blematisch, daß sie sich über die gesamte Höhe des Behälters erstrecken muß, was ei
nerseits erhöhte Kosten und andererseits Anpassungsprobleme verursacht.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszu
gestalten und weiterzubilden, daß es auswertungstechnisch einfacher zu zuverlässi
gen Ergebnissen führt.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von
der Füllstandshöhe der Flüssigkeit unabhängigen Störsignale mit Hilfe der gemesse
nen Intensität eines ersten Störsignals korrigiert werden und daß die korrigierten
Störsignale vom Gesamtsignal subtrahiert werden. Erfindungsgemäß ist also erkannt
worden, daß die Störsignale, die unabhängig von der Füllstandshöhe der Flüssigkeit
sind, in der Regel ein ähnliches Intensitätsverhalten, beispielsweise abhängig von
dem Verschmutzungsgrad der reflektierenden Oberflächen, aufweisen. Wird nun die
Intensität eines ersten Störsignals, das aufgrund seiner kurzen Laufzeit auf keinen
Fall mit dem Meßsignal überlagert ist, in dem gemessenen Spektrum bestimmt und
wird diese Intensität zur Korrektur der übrigen, das gleiche Intensitätsverhalten auf
weisenden Störsignale verwendet, so können diese Störsignale weitgehend in dem
gemessenen Spektrum unterdrückt werden. Durch dieses Verfahren können somit
auch Meßsignale, die im Vergleich zu den Störsignalen erheblich schwächer sein
können, zuverlässig gemessen werden.
In dem gemessenen Spektrum können nun gleichzeitig Gruppen von Störsignalen
auftreten, die ein unterschiedliches Intensitätsverhalten aufweisen, das beispielsweise
durch unterschiedlich starke Verschmutzung der Oberflächen hervorgerufen wird, an
denen das Mikrowellensignal reflektiert wird. Erfindungsgemäß werden diese ver
schiedenen Gruppen separat voneinander korrigiert, indem zu jeder Gruppe von
Störsignalen ein erstes Störsignal für die Korrektur verwendet wird.
Zur Bestimmung der Frequenzen bzw. der Laufzeiten der zu korrigierenden Störsi
gnale wird ein Spektrum im leeren Zustand des Behälters aufgenommen. In diesem
Spektrum treten wegen der fehlenden Flüssigkeit sämtliche Signale auf, die unab
hängig von dem Füllzustand des Behälters sind. Insbesondere wird auch aus diesem
Leerspektrum die Frequenz bzw. die Laufzeit des Signals bestimmt, das durch Re
flexion des Mikrowellensignals am Boden des Behälters entsteht. Somit wird der ge
naue Abstand zwischen der Antenne und dem Boden des Behälters bestimmt, so daß
durch Differenzbildung mit dem aus dem Meßsignal berechneten Abstand zwischen Flüs
sigkeitsspiegel und der Antenne der Füllstand der Flüssigkeit in dem Behälter be
stimmt werden kann.
Störsignale treten bevorzugt dann auf, wenn sich in dem Strahlengang des Mikrowel
lensignals zwischen der Antenne und dem Flüssigkeitsspiegel eine für Mikrowellen
durchsichtige Trennscheibe befindet. Eine solche Trennscheibe ist immer dann not
wendig, wenn die in dem Behälter befindliche Flüssigkeit durch ihren Dampf eine
schädigende Wirkung, insbesondere durch Korrosion, auf die Antenne besitzt. Die
Trennscheibe trennt also das Volumen des Behälters, in dem sich die Flüssigkeit be
findet, von dem die Antenne aufnehmenden Volumen. Trifft nun das von der Antenne
abgestrahlte Mikrowellensignal auf die Trennscheibe, so wird ein Teil der Energie des
Mikrowellensignals sowohl von der oberen als auch der unteren Oberfläche der
Trennscheibe reflektiert, es treten also Mehrfachreflexionen auf. Die Anzahl dieser
Mehrfachreflexionen erhöht sich ungünstigerweise auch dadurch, daß der an der
Trennscheibe reflektierte Teil des Mikrowellensignals erneut an der Oberfläche der
Antenne reflektiert wird und somit erneut auf die Trennscheibe trifft, wobei wiederum
ein Teil an den beiden Oberflächen der Trennscheibe reflektiert wird. Beim ersten
Auftreffen auf die Trennscheibe wird der größte Anteil an Energie des Mikrowellen
signals durchgelassen und trifft auf den Flüssigkeitsspiegel. Dort wird ebenfalls ein
Teil der Energie des Mikrowellensignals reflektiert, wobei der Reflexionsgrad der
Flüssigkeit gegenüber dem Reflexionsgrad der Trennscheibe wegen der geringeren
optischen Dichte erheblich geringer ist. Das von dem Flüssigkeitsspiegel zurückre
flektierte Meßsignal wird dann zusätzlich noch beim Durchtritt durch die Trenn
scheibe abgeschwächt. Es wird also deutlich, daß das die Füllstandshöhe reprä
sentierende Meßsignal also eine erheblich schwächere Intensität im gemessenen
Spektrum als die durch ausschließliche Reflexion an der Trennscheibe hervorgerufe
nen Störsignale besitzt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung des Füllstan
des einer Flüssigkeit in einem Behälter ist also in besonderer Weise dann vorteilhaft,
wenn sich zum Schutz vor schädigenden Dämpfen in dem Strahlengang des Mikro
wellensignals eine Trennscheibe befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle Arten der Meßtechnik nach dem
Radarprinzip, insbesondere also sowohl für Frequenzmodulation als auch für Impuls
modulation.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Messung des Füll
standes einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei sich im Strahlengang
des Mikrowellensignals eine Trennscheibe befindet,
Fig. 2 in einer Vergrößerung einen Ausschnitt aus der Darstellung aus Fig. 1
zur Erläuterung des Entstehens der Mehrfachreflexionen,
Fig. 3 ein Beispiel eines gemessenen Spektrums und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Messung des
Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei zur Führung des
Mikrowellensignals ein rohrförmiger Mikrowellenleiter in der Vorrich
tung angeordnet ist.
Anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels wird das Verfahren zur Mes
sung des Füllstandes einer Flüssigkeit 1 in einem Behälter 2 nach dem Radarprinzip
beschrieben. Bei diesem Verfahren wird von einer über dem Flüssigkeitsspiegel 3 an
geordneten Antenne 4, die von einem Mikrowellengenerator 5 üblicher Bauart ge
speist wird, ein Mikrowellensignal in Richtung des Flüssigkeitsspiegels 3 und des
Bodens 6 des Behälters 2 abgestrahlt. Das gesendete Mikrowellensignal ist durch das
Bezugszeichen s, eine durchgezogenen Linie und nach unten gerichtete Pfeile, die
das Auftreffen auf einer Trennscheibe 7 und dem Flüssigkeitsspiegel 3 andeuten, in
diziert. Am Flüssigkeitsspiegel 3 wird ein Meßsignal m reflektiert und von der Anten
ne 4 empfangen. Aus der für das Meßsignal m ermittelten Laufzeit wird die Füll
standshöhe, Höhe des Flüssigkeitsspiegels 3 im Behälter 2, ermittelt. Jedenfalls ist das
die normale, aus dem Stand der Technik bekannte Verfahrensweise.
Andere Signale als das Meßsignal m werden als Störsignale angesehen, das gilt insbe
sondere für das an der Trennscheibe 7 reflektierte, meist relativ starke Trennschei
bensignal r. Das Trennscheibensignal r besteht wegen Mehrfachreflexionen aus ei
ner Reihe von Störsignalen. In Fig. 2 ist der Bereich der Vorrichtung aus Fig. 1 ver
größert dargestellt, der die Antenne 4 und die Trennscheibe 7 enthält. In Fig. 2 sind
wieder das gesendete Mikrowellensignal s und das an dem Flüssigkeitsspiegel 3 re
flektierte Meßsignal m zu erkennen. Der an der Trennscheibe 7 reflektierte Anteil des
von der Antenne 4 gesendeten Mikrowellensignals s, das Störsignal r, besteht nun
aus einer Vielzahl von Anteilen. Trifft das gesendete Signal s auf die obere Oberfläche
der Trennscheibe 7, so wird der Anteil r₁ reflektiert. Der überwiegende Teil des ge
sendeten Signals s dringt in die Trennscheibe 7 ein, wobei an der unteren Oberfläche
der Trennscheibe 7 erneut ein Anteil r₂ reflektiert wird. Der restliche Teil des gesende
ten Signals s verläuft danach geradlinig auf die Flüssigkeitsoberfläche 3 zu. Die re
flektierten Störsignale r₁ und r₂ treffen anschließend auf die Antenne 4. An der Ober
fläche der Antenne 4 findet erneut eine Reflexion statt, so daß das Störsignal r₃ er
zeugt wird. Dieses Störsignal r₃ erfährt in gleicher Weise wie das gesendete
Reflexionen an den Oberflächen der Trennscheibe 7. Exemplarisch für diese Reflexionen
ist das Störsignal r₄, das durch Reflexion an der oberen Oberfläche der Trenn
scheibe 7 entsteht, in Fig. 2 dargestellt. Diese Mehrfachreflexionen setzen sich nun
ständig fort, so daß eine große Anzahl von Störsignalen von der Antenne 4 gemessen
wird.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines gemessenen Spektrums. Das Meßsignal m als auch die
zahlreichen Störsignale r sind hier auf einer Koordinate aufgetragen, die bei der vor
geschlagenen Frequenzmodulation (FMCW-Radar) das Frequenzspektrum darstellt
(die Frequenz ändert sich zeitabhängig), bei der auch weit verbreiteten Impulsmodu
lation ist diese Koordinate einfach eine Zeitkoordinate. Die Störsignale r sind - wie
bereits beschrieben - vom Füllstand der Flüssigkeit 1 in dem Behälter 2 unabhängig.
Diese Störsignale r können einerseits von Reflexionen an der Trennscheibe 7 her
vorgerufen sein, jedoch können selbstverständlich auch andere reflektierende Ober
flächen im Bereich des Strahlenganges des gesendeten Mikrowellensignals Ursache
für Störsignale sein. Für die Korrektur dieser Störsignale r mit konstanter Frequenz
bzw. konstanter Laufzeit wird nun die Intensität eines ersten Störsignals r₀ gemessen.
Unter der Voraussetzung, daß bei zunehmender Verschmutzung der reflektierenden
Oberflächen die Intensitäten der Störsignale r zunehmen, können alle Störsignale un
ter Berücksichtigung der Veränderung der gemessenen Intensität eines ersten Störsi
gnals r₀ korrigiert werden. Bei dieser Korrektur werden alle genannten Störsignale r
entsprechend der relativen Änderung der Intensität des ersten Störsignals r₀ skaliert
und können von dem gemessenen Spektrum subtrahiert werden, so daß das zu be
stimmende Meßsignal in genauer und zuverlässiger bestimmt werden kann.
In dem gemessenen Spektrum können Gruppen von Störsignalen existieren, die ein
unterschiedliches Intensitätsverhalten aufweisen, da sie von verschiedenen Oberflä
chen mit unterschiedlich starker Verschmutzung hervorgerufen werden. Wird nun für
jede dieser Gruppen von Störsignalen mit unterschiedlichem Intensitätsverhalten je
weils die Intensität eines ersten Störsignals bestimmt, so können die unterschiedlichen
Gruppen von Störsignalen getrennt voneinander korrigiert werden.
Für die Eichung des Verfahrens ist es notwendig, vor der Bestimmung des Füllstandes
der Flüssigkeit 1 im Behälter 2 die von dem Füllstand unabhängigen Störsignale fest
zustellen. Dazu werden im leeren Zustand des Behälters 2 die Frequenzen bzw. die
Laufzeiten aller Signale, die aufgrund von Reflexionen des gesendeten Mikrowel
lensignals an unterschiedlichen Oberflächen des Behälters 2 entstehen, bestimmt.
Diese Signale können daraufhin in gemessenen Spektren zur Bestimmung des Füll
standes der Flüssigkeit 1 im Behälter 2 aufgrund ihrer Frequenz bzw. ihrer Laufzeit
als Störsignale identifiziert werden. Des weiteren kann bei der Messung eines Spek
trums im leeren Zustand des Behälters 2 die Frequenz bzw. die Laufzeit des am Bo
den des Behälters 2 reflektierten Signals bestimmt werden, so daß der daraus ermittel
te Abstand zwischen der Antenne 4 und dem Boden 6 des Behälters 2 für die spätere
Auswertung des Füllstandes der Flüssigkeit 1 im Behälter 2 verwendet werden kann.
Befindet sich in dem Strahlengang des gesendeten Mikrowellensignals s eine Trenn
scheibe 7, so wird in bevorzugter Weise das in Fig. 2 dargestellte, an der oberen
Oberfläche der Trennscheibe 7 reflektierte Störsignal r₁ als erstes Störsignal für die
Korrektur aller an der Trennscheibe 7 reflektierten Störsignale r verwendet. Dieses
hat den Vorteil, daß unabhängig von dem Füllzustand der Flüssigkeit 1 in dem Behäl
ter 2 dieses Signal in jedem Fall eindeutig von dem Meßsignal m im gemessenen Spek
trum getrennt ist, da die Entfernung zwischen der Antenne 4 und der Trennscheibe 7
in jedem Fall geringer als der Abstand zwischen der Antenne 4 und dem Flüssigkeits
spiegel 3 ist. In dieser Weise ist es ausgeschlossen, daß irrtümlich das zu bestimmende
Meßsignal für die Korrektur verwendet wird. Des weiteren wird zur Funktionskon
trolle des Verfahrens eine beliebige, jedoch gut reflektierende Oberfläche, die sich im
Strahlengang des gesendeten Mikrowellensignals befindet, dazu verwendet, im ge
messenen Spektrum ein deutlich erkennbares Signal hervorzurufen. Ist also dieses an
einer festen Position im gemessenen Spektrum auftretende Korrektursignal zu erken
nen, so kann von dem Funktionieren des Verfahrens ausgegangen werden. Vorzugs
weise wird zur Erzeugung dieses Kontrollsignals eine Oberfläche verwendet, die
einen deutlichen räumlichen Abstand von jeder zu messenden Füllstandshöhe der
Flüssigkeit 1 in dem Behälter 2 aufweist. Insbesondere wird also dafür eine reflektie
rende Oberfläche im Bereich der Halterung der Trennscheibe 7 verwendet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Messung des Füllstandes ei
ner Flüssigkeit 1 in einem Behälter 2 ist in Fig. 4 dargestellt. Zusätzlich zu den im zu
vor dargestellten Ausführungsbeispiel ist in diesem Fall ein rohrförmiger
Mikrowellenleiter 8 unterhalb der Antenne 4 angeordnet. Dieser Mikrowellenleiter 8
dient der Führung bzw. Bündelung der Mikrowellenstrahlung in Richtung des
Flüssigkeitsspiegels 3. Durch diese Maßnahme wird das von dem Flüssigkeitsspiegel
3 reflektierte Meßsignal m deutlich vergrößert, während gleichzeitig Reflexionen
von Oberflächen des Behälters 2 außerhalb des Mikrowellenleiters 8 unterdrückt
werden. Die Verwendung des Mikrowellenleiters 8 führt somit zu einer weiteren
Verbesserung des mit der Vorrichtung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel
durchgeführten, zuvor beschriebenen Verfahrens. Denn einerseits wird durch die
Führung bzw. Bündelung des Mikrowellensignals die Intensität des Meßsignals m
vergrößert, andererseits wird ein Teil der im gemessenen Spektrum auftretenden Stör
signals unterdrückt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Messung des Füllstan
des einer Flüssigkeit 1 in einem Behälter 2 zur Durchführung des oben beschriebenen
Verfahrens ist unterhalb der Trennscheibe 7 ein Ventil angeordnet (nicht dargestellt in
der Zeichnung). Dieses Ventil dient dazu, daß während des Betriebs des Behälters 2
die Einheit bestehend aus Trennscheibe 7 sowie Antenne 4 und Mikrowellengenera
tor 5 von dem Behälter 2 abgetrennt werden kann, ohne daß durch die entstehende
Öffnung schädliche Dämpfe aus dem Behälter 2 entweichen können, indem das
Ventil geschlossen wird. Da das Ventil in jedem Fall oberhalb der Flüssigkeit ange
ordnet ist und da auch im geöffneten Zustand des Ventils reflektierende Oberflächen
im Strahlengang des gesendeten Mikrowellensignals s auftreten, können die durch
Reflexion an diesen Oberflächen entstehenden Störsignale als weiter oben beschrie
bene Kontrollsignale verwendet werden.
In den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen einer Vorrichtung zur Messung
des Füllstandes einer Flüssigkeit 1 in einem Behälter 2 ist die Verwendung von nur
einer Antenne 4 zum Senden des Mikrowellensignals wie auch zum Empfang der re
flektierten Meß- und Störsignale dargestellt worden. Die Verwendung von nur einer
Antenne 4 ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das gesendete Mikrowellensi
gnal impulsmoduliert ist, da in dieser Betriebsweise eine gemeinsame Sende- und
Empfangsantenne verwendet werden kann, wenn während des Sendens der Em
pfangszweig über eine Sende-/Empfangsweiche vom gemeinsamen Wellenleiter ge
trennt wird. Wird jedoch das kontinuierliche Verfahren der Frequenzmodulation ver
wendet, so ist es notwendig, neben der das Mikrowellensignal sendenden Antenne 4
eine weitere Antenne (Empfangsantenne) zu verwenden.
Claims (8)
1. Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach
dem Radarprinzip, bei dem von einer über dem Flüssigkeitsspiegel angeordneten An
tenne ein Mikrowellensignal in Richtung des Flüssigkeitsspiegeis abgestrahlt wird,
bei dem ein am Flüssigkeitsspiegel reflektiertes Meßsignal und das Meßsignal überla
gernde, von der Füllstandshöhe der Flüssigkeit unabhängige Störsignale von der An
tenne oder von einer weiteren Antenne empfangen werden, wobei das Meßsignal
und die Störsignale das Gesamtsignal bilden, und bei dem aus der für das Meßsignal
ermittelten Laufzeit die Füllstandshöhe berechnet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Füllstandshöhe der Flüssigkeit unabhängigen Störsignale mit Hilfe
der gemessenen Intensität eines ersten Störsignals korrigiert werden und daß die kor
rigierten Störsignale vom Gesamtsignal subtrahiert werden.
2. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
Gruppen von Störsignalen mit unterschiedlichen Intensitätsverhalten getrennt von
einander korrigiert werden.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im leeren Zustand des Behälters die Frequenzen bzw. die Laufzeiten der von dem
Füllzustand unabhängigen Störsignale gemessen werden.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als erstes Störsignal das an der in Ausbreitungsrichtung des Mikrowellensignals
ersten Oberfläche einer in dem Strahlengang des Mikrowellensignals zwischen der
Antenne und dem Flüssigkeitsspiegel angeordneten Trennscheibe reflektierte Signal
verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Antenne abgestrahlte Mikrowellensignal mit Impulsmodulation oder
Frequenzmodulation moduliert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine im Strahlengang des Mikrowellensignals angeordnete reflektierende Ober
fläche als künstlicher Reflektor zur Funktionskontrolle des Verfahrens verwendet
wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mikrowellensignal unterhalb der Antenne durch einen rohrförmigen Mikro
wellenleiter geführt und gebündelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtrennen der An
tenne und der Trennscheibe von dem Behälter die entstehende Öffnung durch ein
unterhalb der Trennscheibe in dem Mikrowellenleiter angeordnetes Ventil geschlos
sen wird.
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