JP2002535641A - 低電力レーダー式レベル伝送器のための複数プロセス製品の界面検出 - Google Patents

低電力レーダー式レベル伝送器のための複数プロセス製品の界面検出

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Abstract

(57)【要約】 低電力レーダー式レベル伝送器のための複数プロセス製品の界面検出を提供する。 【解決手段】タンク（１２）内の第１、第２製品（１４、１５）のレベルを計算するための、低電力時間領域反射レーダー（ＬＰＴＤＲＲ）式レベル伝送器が開示される。成端（１１０）がタンク内の第１、第２製品（１４、１５）内に延在する。パルス発生器（２１０）が、成端（１１０）を介して第１、第２製品（１４、１５）内にパルスを伝送する。パルス受信器（２２０）が、第１製品の界面（１２７）での伝送パルスの第１部分の反射による第１反射波パルス、および第２製品の界面（１２８）での伝送パルスの第２部分の反射による第２反射波パルスをそれぞれ受信する。閾値コントローラ（２３０）が、第１反射波パルス検出用第１閾値、および第２反射波の検出用の第２閾値を生成する。誘電定数計算器（２４０）が、第１反射波パルスの関数として、第１製品（１４）の誘電定数を計算する。レベルコンピュータ（２５０）が第１、第２製品（１４、１５）のレベルを計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 プロセス制御産業では、化学品、パルプ、石油、薬品、食品、およびその他の
食品処理装置内での、固体、スラリー、流体、蒸気、および気体などの物質に関
するプロセス変数を監視するために、プロセス変数伝送器が使用される。プロセ
ス変数は、圧力、温度、流量、レベル（表面の高さ）、濁度、密度、濃度、化学
組成、およびその他の諸特性を含む。プロセス変数伝送器が、感知されたプロセ
ス変数に関する出力をプロセス制御ループを介して制御室に提供することによっ
て、プロセス処理が監視・制御されることができる。
【０００２】 プロセス制御ループは、２線式４−２０ｍＡプロセス制御ループであってよい
。このようなプロセス制御ループでは、励起エネルギレベルが十分に低いので、
たとえ故障状態でも、一般的には、ループは放電を生ずる程の電気的エネルギを
保有しない。このことは、引火性の環境で特に有効である。プロセス変数伝送器
は、非常に低いエネルギレベルで作動することができるので、４−２０ｍＡルー
プから全電力を受け取ることができる。制御ループはまた、ＨＡＲＴ（登録商標
）デジタル・プロトコルなどのプロセス産業標準プロトコルによって、２線式ル
ープ上にデジタル信号を重畳させることもできる。
【０００３】 貯蔵容器内のプロセス製品（流体あるいは固体のどちらも）のレベル（高さ）
を測定するために、これまで低電力時間領域反射レーダー（Low Power Time Dom
ain Reflectometry Radar：ＬＰＴＤＲＲ）装置が用いられてきた。時間領域反
射では、電磁エネルギが発生源から送出されて、不連続面で反射される。受信さ
れたパルスの進行（伝送）時間は、それが通過する媒体に依存する。ローレンス
・リバーモア・ナショナル・ラボラトリー（Lawrence Livermore National Labo
ratory）が開発した超低電力インパルスレーダー（Micropower Impulse Radar：
ＭＩＲ）がＬＰＴＤＲＲの一つの様式として知られている。
【０００４】 低電力レーダー回路は、一般的には、一度にタンク内の１つの製品のレベルを
検出することができる。しかしながら、貯蔵タンクは各製品の頂部に積層された
複数種の製品を含むことが多い。このことによって、異なる誘電定数を有する製
品間に複数の界面が生じ、伝送されたマイクロ波がその界面で反射されることが
できる。例えば、水ベース材料およびオイルベース材料を保有するタンク内には
、典型的には２つの界面ができる。１つは空気とオイルベース材料との間、もう
１つはオイルベース材料と水ベース材料との間の界面である。製品の境界面の近
くでは、制限された混ざり合いを生ずることがある。従来の低電力レーダー式レ
ベル伝送器は、２つの製品の界面を検出することができないので、ユーザが誘電
定数データを供給しなければ、２つの製品のレベルを検出することはできなかっ
た。さらに、プロセス製品の誘電定数が変動する場合には、その誘電定数を再入
力しなければならず、そうしなければシステム内に誤動作が発生する。
【０００５】 発明の概要 低電力レーダー式レベル伝送器のための複数プロセス製品の界面検出装置およ
び方法が開示される。タンク内の第１および第２製品のレベルを計算するために
、第１製品の誘電定数が計算される。成端（termination）がタンク内の第１お
よび第２製品内にまで延在する。伝送パルス発生器が、成端を介して第１および
第２製品内にパルスを伝送する。低電力時間領域反射レーダー（ＬＰＴＤＲＲ）
式パルス受信器が、第１の製品界面での伝送パルスの第１部分の反射による第１
反射波パルス、および第２の製品界面での伝送パルスの第２部分の反射による第
２反射波パルスをそれぞれ受信する。閾値コントローラが、第１反射波パルス検
出用の第１閾値、および第２反射波パルス検出用の第２閾値を発生する。誘電定
数計算器が、第１反射波パルスの関数として、第１製品の誘電定数を計算する。
レベルコンピュータが第１および第２製品のレベル（界面高さ）を計算する。
【０００６】 図面の簡単な説明 図１は、本発明の実施例の環境を示すマイクロ波レベル伝送器の概略図である
。 図２は、本発明の実施例の回路を示すブロック図である。 図３は、本発明の他の実施例の回路を示すブロック図である。 図４および図５は、低電力時間領域反射レーダー（ＬＰＴＤＲＲ）の等価時間
波形可制御閾値のプロット図である。 図６は、制御可能な受信閾値回路の概略図である。 図７は、ＬＰＴＤＲＲ等価時間波形のプロット図である。 図８および図９は、本発明の実施例によるレベル伝送器によって実施される方
法を示すフローチャートである。
【０００７】 好ましい実例の詳細な説明 図１は、それぞれの上部にプロセス製品を含む貯蔵タンク１２、１３、１７、
２４に組込まれた環境で作動するレベル伝送器１００を示す概略図である。図示
されるように、タンク１２は、第２製品１５の頂部上に収納された第１製品１４
を含む。レベル伝送器１００はハウジング１６および成端１１０を含む。レベル
伝送器１００は、プロセス制御ループ２０に接続されており、ループ２０を介し
て、プロセス制御ループ２０に接続された制御室３０（電源および抵抗として模
式的に示される）あるいは他のデバイス（図示されず）に、プロセス製品の（表
面）高さに関する情報を伝送する。ループ２０は、伝送器１００用の電源であり
、４−２０ｍＡ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）フィールドバス、あるいは
ＨＡＲＴ（登録商標）など任意の産業標準通信プロトコルを用いることができる
。低電力レーダー式伝送器のように、伝送器１００は、４−２０ｍＡプロセス制
御ループを介して受け取られたエネルギで完全に給電されることができる。
【０００８】 図１は、レーダー式レベル伝送器が有効となる、様々な用法を示す。例えば、
タンク１２内のプロセス製品１４および１５は流体であるが、一方タンク１３内
のプロセス製品１８および１９は固体である。タンク１７内のプロセス製品２１
および２２は流体であり、それらの高さは、成端１１０の１つがその内部へ延長
しているチューブ２３に伝えられる。さらに、タンク２４は、製品２５および２
６を含み、タンク２４の頂部に放射式成端が組み込まれている。タンク１２、１
３、１７、および２４が図１に示されるが、本発明の実施例は、レーク（lake）
あるいは貯槽部などのように、タンクなしの場合にも適応されることができる。
【０００９】 図２および図３はレベル伝送器１００のブロック図である。図４および図５は
、等価時間（equivalent time）低電力時間領域反射レーダー（ＬＰＴＤＲ）の
送受信波形のプロット図であり、本発明の実施例の制御可能な閾値検出の概念を
示している。当業者は、図４および図５の波形が逆転可能であり、逆転してもな
お本発明の範囲内であることを理解するであろう。伝送器１００は、ハウジング
１６内に、伝送パルス発生器２１０、パルス受信器２２０、閾値コントローラ２
３０、誘電定数計算器２４０、およびレベルコンピュータ２５０を含む。伝送器
１００はまた、成端１１０も含む。閾値コントローラ２３０、誘電定数計算器２
４０、およびレベルコンピュータ２５０は、図３に示されるように、マイクロプ
ロセッサ２５５で実現されることができる。しかしながら、これらの機能のいず
れにも、個別部品回路が用いられることもできる。
【００１０】 これらの機能がマイクロプロセッサ２５５で実現される実施例では、伝送器１
００は、アナログ／デジタル変換器２７０を含む。伝送器１００は、ループ２０
を介して受け取られる電力で伝送器１００を給電するため、およびループ２０を
介して通信するための電源および入出力回路２６０（図３に示される）を含むこ
とができる。これらの通信は、製品の高さに関する情報をループ２０を介して伝
送することを含むことができる。回路２６０は、ループ２０を介して受け取られ
る電力で伝送器１００を給電する唯一の電源を提供するように適応されることが
できる。
【００１１】 成端１１０は、レベル伝送器技術において既知の様式のものでよく、任意の適
当な伝送線路、導波管あるいはアンテナであることができる。伝送線は、１つの
場所から他の場所への連続経路を形成する物質境界面（material boundaries）
システムであり、この経路を通る電磁エネルギの伝送を管理することができる。
ある実施例では、成端１１０は、底部１２５で接続され、タンク１２内の製品１
４および１５内にまで伸張できるリード線あるいは導線１１５および１２０を有
する双リード線アンテナであり、放射プレート１５５を任意的に有することがで
きる。成端１１０はまた、任意の適当な数のリード線を有する単極、同軸、２線
、単線、マイクロストリップ、あるいは放射ホーン式の成端であってもよい。
【００１２】 伝送パルス発生器２１０は、成端１１０に接続された低電力マイクロ波源であ
ってよい。発生器２１０は、成端１１０に沿って製品１４、１５内に伝送される
マイクロ波伝送パルスあるいは信号を生じる。伝送パルスは、例えば、約２５０
ＭＨｚと約２０ＧＨｚかそれ以上の周波数との間の任意の広い周波数レンジのも
のであってよい。１つの実施例では、伝送パルスの周波数は約２ＧＨｚである。
等価時間波形３００の基準パルス３１０（図４および図５に示される）は、放射
プレート１５５で生成されるか、あるいは伝送／受信サイクルの開始を指定する
他の機構によって生成されることができる。リード線１１５および１２０を介し
て伝送される伝送パルスマイクロ波エネルギの第１部分が、空気と製品１４との
間の第１の製品界面１２７で反射される。伝送パルスマイクロ波エネルギの第２
部分が、製品１４と製品１５との間の第２の製品界面１２８で反射される。
【００１３】 図４および図５では、等価時間波形３００のパルス３２０は、空気と製品１４
との間の界面１２７で反射されたマイクロ波エネルギを示し、一方パルス３３０
は、製品１４と製品１５との間の界面１２８で反射されたマイクロ波エネルギを
示す。一般的には、製品１４が製品１５のそれよりも小さい誘電定数を有する場
合は、パルス３３０の振幅はパルス３２０よりも大きい。
【００１４】 パルス受信器２２０は、成端１１０に接続された低電力マイクロ波受信器であ
ってよい。受信器２２０は、製品の界面１２７での伝送パルスの第１部分の反射
による第１反射波パルス（図４および図５では、パルス３２０によって示される
）を受信するように適応される。受信器２２０はまた、第２の製品界面１２８で
の伝送パルスの第２部分の反射による第２反射波パルス（図４および図５では、
パルス３３０によって示される）をも受信するように適応される。受信器２２０
は、既知の低電力時間領域反射レーダーのサンプリング技術を用いて、出力とし
て等価時間ＬＰＴＤＲＲ波形３００を生成する。
【００１５】 閾値コントローラ２３０は、入力として、波形３００を受信する。閾値コント
ローラ２３０および誘電定数計算器２４０がマイクロプロセッサ２５５内で実現
される実施例（図３）では、アナログ／デジタル変換回路２７０が波形３００を
デジタル化する。閾値コントローラ２３０は、基準パルス３１０、したがって当
該パルス３１０が受信された時間Ｔ1を検出するための閾値３１５、反射パルス
３２０、したがって当該パルス３２０が受信された時間Ｔ2を検出するための閾
値３４０、および反射パルス３３０、したがって当該パルス３３０が受信された
時間Ｔ3を検出するための閾値３５０をそれぞれ生じる。基準パルス３１０を検
出するために用いられる閾値３１５は、予め決められた定電圧であるか、または
既知の方法でパルス３１０の最大振幅の関数として自動的に決定されることがで
きる。閾値３４０、３５０はユーザが入力するデータの関数として算出されるこ
とができる。
【００１６】 当業者は、閾値コントローラ２３０が多重パルスを求めるアルゴリズムとして
のソフトウェアで実行可能であることを理解するであろう。閾値コントローラ２
３０は、パルス３３０によって超えられるレベルの、図４に示された受信パルス
閾値３４０を提供する。閾値コントローラ２３０は、パルス３２０によって超え
られるレベルの、図５に示された受信パルス閾値３５０を提供する。閾値コント
ローラ２３０は、誘電定数計算器２４０およびレベルコンピュータ２５０への出
力として、反射パルス３２０、３３０と各閾値との比較による、反射パルス３２
０および／あるいは３３０の検出に基づいて、受信パルス情報を提供する。
【００１７】 図６は、個別部品回路で構成され、閾値３４０および３５０のような制御可能
な閾値を生じる閾値コントローラ２３０の一部を示す。閾値コントローラ２３０
は、受信器２２０からの第１入力、すなわち受信パルス３２０および３３０を含
む波形３００を有する比較器４００を含む。比較器４００は、第２入力として、
デジタル／アナログ変換器４１０の出力から提供される制御可能なアナログ閾値
を受信する。デジタル／アナログ変換器４１０は、マイクロプロセッサ２５５か
ら、所望の閾値を表すデジタル入力を受信する。比較器４００の出力４２０は、
パルス３２０および３３０が受信された時間の示数（信号）として、誘電定数計
算器２４０およびレベルコンピュータ２５０に提供される。波形３００が発生さ
れている第１走査サイクルの間中、変換器４１０は、パルス３２０を検出するた
めの閾値３５０を提供するように制御される。サブシーケンス走査サイクルの間
中、変換器４１０は、パルス３３０を検出するための閾値３４０を提供するよう
に制御される。
【００１８】 図２の誘電定数計算器２４０は、閾値コントローラ２３０に接続され、閾値コ
ントローラ２３０が提供する受信パルス出力情報の関数として、タンク１２内の
第１製品１４の誘電定数を計算するように適応される。誘電定数計算器２４０が
誘電定数を計算する方法を図７〜図９を参照して以下に詳述する。
【００１９】 レベルコンピュータ２５０は、閾値コントローラ２３０と誘電定数計算器２４
０とに接続され、反射パルスからデータを導き出すための既知の数学的関数を用
いて、第１製品１４および第２製品１５のレベルを計算するように適応される。
このような数学的関数は、例えば、パルス振幅、パルス持続（flight）時間、パ
ルススロープ、およびパルス面積について演算することができる。コンピュータ
２５０は、第１反射波パルス３２０の検出時Ｔ2の関数として製品１４の高さを
計算する。さらにコンピュータ２５０は、第２反射波パルス３３０の検出時Ｔ3
と製品１４の計算された誘電定数との関数として製品１５の高さを計算する。
【００２０】 誘電定数計算器２４０は、制御可能な閾値検出方法を用いて、製品の誘電定数
を計算することができ、この情報と複数製品の界面タイミング情報とを組み合わ
せて、複数製品のレベルがレベルコンピュータ２５０によって計算されることが
できる。上方の媒体（ある特定の実施例では油）の誘電定数は、例えば以下の方
法を用いてコンピュータ２５０によって計算される。
【００２１】 ある物質との界面で反射されたパルスの振幅は、式１に示される関係にしたが
って、物質の誘電定数に比例する。 εR∝ＶR／ＶT 式１ ここで、ＶRは反射されたパルスの振幅、ＶTは伝送されたパルスの振幅である。
【００２２】 方法 式１の関係で、製品１４の誘電定数を計算する方法は、伝送されたパルスの振
幅および反射されたパルスの振幅をより正確に決定するために、閾値コントロー
ラ２３０を用いる。この方法は、タンク１２内の第１製品１４および第２製品１
５の各レベルを計算するのに用いられる。この方法は、図７の波形で示され、図
８のフローチャートに要約される。当業者は、図７の波形が逆転可能であり、逆
転してもなお本発明の範囲内であることを理解するであろう。
【００２３】 この方法は、伝送パルスを生じるブロック５６０で開始される。伝送パルスは
、成端を介して、タンク内の第１および第２の製品に伝送される。ブロック５６
５で、第１反射波パルスが受信される。第１反射波パルスは、第１の製品界面１
２７での伝送パルスの第１部分の反射に相当する。ブロック５７０で、第２反射
波パルスが受信される。第２反射波パルスは、第１製品１４と第２製品１５との
間に形成された第２の製品界面１２８での伝送パルスの第２部分の反射に相当す
る。
【００２４】 ブロック５７５で、第１製品の誘電定数が第１反射波パルスの関数として計算
される。図７の等価時間低電力時間領域反射レーダー（ＬＰＴＤＲＲ）波形５２
０に示されるように、伝送パルス（基準パルス５３０で示される）は伝送振幅Ｖ T を有し、一方、受信パルス５４０は受信振幅ＶRを有する。等価時間ＬＰＴＤＲ
Ｒ波形５２０をアナログ／デジタル変換器２７０でデジタル化し、そのデジタル
化された信号をマイクロプロセッサ２５５で解析するか、あるいはデジタル／ア
ナログ変換器４１０を用いて比較閾値を設定するかのどちらかの方法によって、
第１反射波パルスの振幅が計算されて、第１製品１４の誘電定数が式１を用いて
計算される。
【００２５】 ブロック５８０で、第１製品１４のレベルが計算される。第１製品１４のレベ
ルは、第１反射波パルスの関数として計算される。前述のように、製品１４のレ
ベルは、典型的には、第１反射波パルスの受信時間の関数として、また究極的に
は、伝送パルスの送信と第１反射波パルスの受信との間の第１時間期間の関数と
して計算される。
【００２６】 ブロック５８５で、第２製品１５のレベルが計算される。第２製品１５のレベ
ルは、第１および第２反射波パルスの関数として、および第１製品１４の計算さ
れた誘電定数の関数として計算される。より詳細には、製品１５のレベルは、第
１製品１４の計算された誘電定数の関数として、および第１反射波パルスの受信
と第２反射波パルスの受信との間の第２時間期間の関数として計算されることが
できる。結局は、製品１５のレベルの算出値はまた、製品１４のレベルの関数で
もある。
【００２７】 図９は、タンク１２内の製品１４および１５のレベルを計算するための、より
具体的な方法を示す。まず最初に、ブロック７０５に示されるように、伝送パル
スが発生され、成端を介して製品１４および１５に伝送される。ブロック７１０
に示されるように、伝送パルスの発生および／あるいは伝送は、クロックをスタ
ートさせる、すなわち、１または複数の時間期間の開始を命令する。ブロック７
１５で第１反射波パルスが受信され、ブロック７２０で伝送パルスの送信と第１
反射波パルスの受信との間の第１時間期間が記録される。ブロック７２５で、第
１製品１４のレベルが第１時間期間の関数として計算される。
【００２８】 ブロック７３０に示されるように、第１反射波パルスの振幅が計算される。ブ
ロック７３５で、第１製品１４の誘電定数が、第１反射波パルスの振幅と基準振
幅との比較の関数として計算される。基準振幅は伝送パルスの振幅に基づく。
【００２９】 ブロック７４０で第２反射波パルスが受信され、ブロック７４５で第１反射波
パルスの受信と第２反射波パルスの受信との間の第２時間期間が記録される。ブ
ロック７５０で、第２製品１５のレベルが計算される。第２製品１５のレベルの
計算は、第２時間期間の関数として、第１製品の計算された誘電定数の関数とし
て、および第１製品の計算されたレベルの関数として実行される。
【００３０】 本発明を好ましい実施例によって説明してきたが、本発明の精神や範囲を逸脱
することなく詳細や形式上の変更が可能なことを当業者は理解するあろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例の環境を示すマイクロ波レベル伝送器の概略図で
ある。
【図２】 本発明の実施例の回路を示すブロック図である。
【図３】 本発明の他の実施例の回路を示すブロック図である。
【図６】 制御可能な受信閾値回路の概略図である。
【図８】 本発明の実施例によるレベル伝送器によって実行される方法を示
すフローチャートである。
【図９】 本発明の実施例によるレベル伝送器によって実行される方法を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
１２……タンク、１４……第１製品、１５……第２製品、１６……ハウジング
、２０……プロセス制御ループ、３０……制御室、１００……レベル伝送器、１
１０……成端、１１５、１２０……リード線、１２５……底部、１２７……第１
の製品界面、１２８……第２の製品界面、１５５……放射プレート、２１０……
伝送パルス発生器、２２０……パルス受信器、２３０……閾値コントローラ、２
４０……誘電定数計算器、２５０……レベルコンピュータ、２５５……マイクロ
プロセッサ、２６０……電源および入出力回路、２７０……アナログ／デジタル
変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2F014 AA00 AA07 AC00 FC01 2F073 AA01 AB02 BB04 BC01 CC03 CD28 DD02 EE12 FG01 GG02 GG05 GG08 HH09 5J070 AB01 AC02 AD13 AE07 AF01 AK22

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数プロセス製品の界面を検出する低電力レーダー式レベル
    伝送器であって、 タンク内の第１および第２製品内に延在する成端、 前記成端に接続され、前記成端を介してタンク内の第１および第２製品に
    伝送されるマイクロ波伝送パルスを生じるように適応されたパルス発生器であっ
    て、前記伝送パルスの第１部分が第１の製品界面で反射され、前記伝送パルスの
    第２部分が第１製品と第２製品との間に形成された第２の製品界面で反射される
    パルス発生器、 前記成端に接続されて、第１の製品界面での伝送パルスの第１部分の反射
    に対応する第１反射波パルスを受信すると共に、前記第２の製品界面での伝送パ
    ルスの第２部分の反射に対応する第２反射波パルスを受信するように適応された
    パルス受信器、 前記パルス受信器に接続されて、第１反射波パルスが第１閾値に少なくと
    も一致したこと、および第２反射波パルスが第２閾値に少なくとも一致したこと
    を検出するように適応され、かつ第１および第２反射波パルスの検出に関する受
    信パルス出力情報を提供する閾値コントローラ、 前記閾値コントローラに接続されて、受信パルス出力情報の関数として、
    タンク内の第１製品の誘電定数を計算するように適応された誘電定数計算器、お
    よび 前記閾値コントローラおよび前記誘電定数計算器に接続されて、第１反射
    波パルスの検出時間の関数として第１製品のレベルを計算するように適応され、
    また第２反射波の検出時間の関数および第１製品の計算された誘電定数の関数と
    して第２製品のレベルを計算するように適応されたレベルコンピュータを含むレ
    ベル伝送器。
  2. 【請求項２】 成端導線が双リード線マイクロ波伝送線である請求項１のレ
    ベル伝送器。
  3. 【請求項３】 レベル伝送器が２線式プロセス制御ループに接続されており
    、さらに前記レベル伝送器が前記ループを介して製品レベルに関する情報を伝送
    するための２線式プロセス制御ループに接続された出力回路を含む請求項１のレ
    ベル伝送器。
  4. 【請求項４】 さらに、レベル伝送器が、前記ループから電力を受け取って
    伝送器自身のための唯一の電源を提供するように、２線式プロセス制御ループに
    接続された電源回路を含む請求項３のレベル伝送器。
  5. 【請求項５】 前記プロセス制御ループが４−２０ｍＡプロセス制御ループ
    である請求項４のレベル伝送器。
  6. 【請求項６】 前記誘電定数計算器が、伝送パルスの振幅値に対する第１反
    射波パルスの振幅値の関数として、第１製品の誘電定数を計算する請求項１のレ
    ベル伝送器。
  7. 【請求項７】 さらに、パルス受信器に接続されて、第１および第２反射波
    パルスをデジタル化するアナログ／デジタル変換器を含み、閾値コントローラ、
    誘電定数計算器、およびレベルコンピュータがマイクロプロセッサで構成され、
    そのマイクロプロセッサがアナログ／デジタル変換器に接続されて、デジタル化
    された第１および第２反射波パルスを検出し、第１製品の誘電定数を計算し、か
    つ第１および第２製品のレベルを計算するように適応された請求項１のレベル伝
    送器。
  8. 【請求項８】 第１および第２の閾値が、ユーザが入力したデータの関数と
    して計算される請求項１のレベル伝送器。
  9. 【請求項９】 前記閾値コントローラが、 第１および第２の入力を有し、前記第１の入力は前記パルス受信器に接続
    されて第１および第２の反射波パルスを受信する比較器、 所望の閾値を表すデジタル出力を生じるマイクロプロセッサ、および 前記マイクロプロセッサに接続されてデジタル出力を受信し、デジタル出
    力をアナログ閾値電圧に変換して第２比較器入力にアナログ閾値電圧を提供する
    デジタルアナログ変換器を含む請求項１のレベル伝送器。
  10. 【請求項１０】 前記パルス発生器が低電力マイクロ波源を含む請求項１の
    レベル伝送器。
  11. 【請求項１１】 前記パルス受信器が低電力マイクロ波受信器を含む請求項
    １０のレベル伝送器。
  12. 【請求項１２】 複数プロセス製品の界面を検出する低電力レーダー式レベ
    ル伝送器であって、 タンク内の第１および第２製品内に延在する成端、 前記成端に接続されて、成端を介してタンク内の第１および第２製品に
    伝送されるマイクロ波伝送パルスを生じる低電力マイクロ波パルス発生器、 前記成端に接続されて、伝送パルスの反射に対応する反射波パルスを受
    信するように適応された低電力マイクロ波パルス受信器、 前記低電力マイクロ波パルス受信器に接続されて、第１製品の誘電定数
    を計算するための誘電定数計算手段、および 前記低電力マイクロ波パルス受信器および前記誘電定数計算手段に接続
    されて、第１および第２製品のレベルを計算するためのレベル計算手段を含むレ
    ベル伝送器。
  13. 【請求項１３】 成端を介して、タンク内の第１および第２製品に伝送され
    る伝送パルスを生じること、 第１の製品界面での、伝送パルスの第１部分の反射に相応する第１反射
    波パルスを受信すること、 第１製品と第２製品との間に形成された第２の製品界面での、伝送パル
    スの第２部分の反射に相応する第２反射波パルスを受信すること、 第１反射波パルスの関数として第１製品の誘電定数を計算すること、 第１反射波パルスの関数として第１製品のレベルを計算すること、およ
    び 第１および第２反射波パルスの関数として、および第１製品の計算され
    た誘電定数の関数として、第２製品のレベルを計算することを含む複数プロセス
    製品の界面検出方法。
  14. 【請求項１４】 第２製品のレベルを計算する方法が、さらに、 第１反射波パルスの受信と第２反射波パルスの受信との間の第２時間期
    間を計算すること、および 前記第２時間の関数として、および第１製品の計算された誘電定数の関
    数として、かつ第１製品の計算されたレベルの関数として、第２製品のレベルを
    計算することを含む請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 第１反射波パルスの関数として第１製品の誘電定数を計算
    する方法が、さらに、 第１反射波パルスの振幅を計算すること、および 第１反射波パルスの振幅の基準振幅に対する比較の関数として、第１製
    品の誘電定数を計算することを含む請求項１４の方法。
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