KR102122890B1 - 균일한 라인 스캐닝으로 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법 - Google Patents

균일한 라인 스캐닝으로 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법 Download PDF

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Abstract

충전 재료 표면(101)의 토폴로지를 결정하는 충전 레벨 측정 장치(100)로서, 라디에이터 요소들(202)의 어레이를 포함하는 안테나 장치(102) 및 어레이와 평행한 축(131)에 대하여 안테나 장치를 회전하는 회전가능 마운트를 포함한다. 이 방법에서, 국부적인 오버스캐닝의 발생 없이, 안테나 장치의 복수의 방사 각도들이 전자적 및 기계적으로 충전 재료 표면에 대해 설정될 수 있다.

Description

균일한 라인 스캐닝으로 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법{TOPOLOGY DETERMINATION OF A FILLING MATERIAL SURFACE WITH UNIFORM LINE SCANNING}
본 발명은 충전 레벨 측정 장치 및 충전 레벨들을 결정하고 재료 표면 토폴로지들을 충전하는 것(방법)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 질량 유량 결정 또는 물체 모니터링을 위한 측정 장치들에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법 및 이동 액체의 점도를 결정하고 매질의 질량 또는 부피를 결정하기 위한 충전 레벨 측정 장치의 사용에 관한 것이다.
충전 재료 표면의 토폴로지를 기록하는 것은 특히 밀폐 용기들 내부 또는 외부의 벌크 물질들 및 결과물인 벌크 콘들(pouring cones) 또는 제거 파일들(removal piles)의 측정에 있어서 유리할 수 있다. 또한, 움직이는 액체의 토폴로지를 기록할 수도 있습니다. 이 변화들은, 예를 들어, 액체 표면 상에서 교반기와 그와 관련된 유동들을 사용할 경우 이른바 토네이도의 결과로서 생성될 수 있다. 토폴로지는 관심 있는 추가 변수들, 예를 들어 충전 매질의 점도 또는 혼합에 대한 결론들을 이끌어낼 수 있다. 여기서, 교반기의 속도가 고려될 수 있다.
비접촉식으로 표면을 스캐닝하는 방법들은, 예를 들어, 표면을 향해 방출된 신호가 이 표면에 의해 반사되고 반사된 신호의 전파 시간 또는 신호 강도가 평가되는 원리에 기초할 수 있다. 충전 물질 표면의 토폴로지를 충분히 정확하게 기록하기 위해, 충전 물질 표면의 특정 영역 방향으로 여러 번 측정을 수행하는 것이 필요할 수 있고, 이는 그러한 측정 장비 또는 측정 방법들의 복잡성과 비용을 증가시킬 수 있다.
충전 재료 표면을 스캔하기 위해, 충전 재료 표면을 스캔할 수 있게하는 조종 가능한 측정 장비 또는 전자 빔 컨트롤러들이 사용될 수 있다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제점은 가능한 한 효과적으로 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 것으로 고려될 수 있다.
이 문제는 독립항들의 기술 사상에 의해 해결된다. 본 발명의 추가적인 실시예들이 이하의 설명 및 종속 청구항들에 나타날 수 있다.
본 발명의 제1 측면은 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하도록 구성된 충전 레벨 측정 장치에 관한 것이다. 상기 충전 레벨 측정 장치는, 안테나 장치 및 상기 안테나의 주 방사 방향과 수직인 (제1) 축에 대해 상기 안테나 장치를 회전하는 회전가능 마운트를 포함한다. 상기 안테나 장치는 라디에이터 요소들의 어레이를 포함하며, 예를 들어 패치들의 형태이며, 상기 충전 재료 표면의 방향에서 전자기 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 설계된다. 상기 회전가능 마운트가 상기 안테나 장치를 회전시킬 수 있는 상기 (회전) 축은, 예를 들어, (90도가 아닌 그에 대한 각도에서) 상기 어레이와 평행할 수 있고, 예를 들어 상기 어레이의 평면 내일 수 있다. 상기 축은 어떠한 경우든 수직하지 않는다.
상기 충전 레벨 측정 장치는, 충전 재료 표면에 대해 안테나 장치의 복수의 방사 각도들 및/또는 수신 각도들을 전기적으로 그리고 기계적으로 설정하도록 설계된다.
따라서, 상기 송신 신호들의 방사 방향은, 예를 들어 디지털 빔 형성에 의해, 안테나 방사 방향을 전자적으로 변경하는 것과 조합하여, 안테나 조립체를 기계적으로 움직임으로써 변경될 수 있다.
안테나 장치의 방사 각도들 및/또는 수신 각도들의 전자 설정 및 회전가능 마운트는, 안테나 장치가 충전 재료 표면 또는 벌크 재료의 경우 벌크 재료 표면을 가능한 한 균일하게, 예를 들어 라인별로(line by line) 스캐닝하도록, 서로 조화(coordinated)된다. 이 방법에서, 벌크 재료 표면의 특정 영역들의 오버스캐닝이 전체적으로 방지되거나 감소될 수 있고, 이는 토폴로지가 더욱 신속하게 검출될 수 있음을 의미한다.
라디에이터 요소들이 배열된 안테나 장치의 평면에 수직하지 않고 동시에 충전 재료 표면에 수직하지 않은 축에 대한 안테나 장치의 회전 덕분에, 벌크 재료 표면의 라인별 스캐닝이 전자 빔 제어와 조합하여 스캐닝 라인들이 교차함이 없이 수행될 수 있고, 이는 그들이 서로에 대하여 평행하기 때문이다.
이 관점에서, 안테나 장치의 방사 각도 및/또는 수신 각도는, 예를 들어 적절한 위상 시프터 회로들 또는 아날로그 스위치들과 연계하여 안테나 어레이들을 사용함으로써 아날로그 형태로, 그리고 예를 들어 에코 신호들 또는 디지털화된 수신 커브들에 대한 디지털 계산과 연계하여 안테나 어레이들에 의해 디지털 형태로, 전자적으로 설정될 수 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 어레이는 장축 방향으로 연장하는 단차원 어레이이고, 상기 축은 상기 어레이의 장축 방향에 평행하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방사 각도들 및/또는 상기 수신 각도들은 디지털 빔-형성 프로세스들을 사용하여 전자적으로 설정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 충전 레벨 측정 장치는, 상기 제1 축과 평행하지 않은 (제2) 축에 대하여 상기 안테나 장치를 회전하는 추가 회전가능 마운트를 포함한다. 예를 들어, 상기 추가 축은 수직 축이다.
따라서, 상기 안테나 장치는 2개의 회전 자유도를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 충전 레벨 측정 장치가 충전 재료 표면(또는 벌크 재료 표면)의 토폴로지를 결정하기 위하여 용기 내에 갖추어지거나 설치되는 경우, 상기 안테나 장치는 그것의 장축 연장부에서 수평 방향에 대해 경사진다. 여기서, 상기 장축 연장부는 라디에이터 요소들이 배열되는 평면 내에서 연장된다.
다시 말해, 상기 수평 방향과 상기 안테나 장치의 상기 장축 방향 사이의 각도는 0도가 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 충전 레벨 측정 장치는 상기 충전 레벨 측정 장치를 일 라인에, 특히 2-와이어 라인에 연결하는 전력 공급 및 연통 인터페이스를 포함하고, 상기 전력 공급 및 연통 인터페이스에 의해, 측정 동작에 필요한 전력이 상기 충전 레벨 측정 장치에 공급되며, 상기 전력 공급 및 연통 인터페이스에 의해 측정된 데이터가 원격 제어 유닛으로 전송될 수 있다.
상기 안테나 장치는, 예를 들어 (패치들로 알려진) 복수의 개별, 소형, 조합된 라디에이터들을 결합한 패치 안테나일 수 있다. 이들 패치들은 예를 들어 금속 층의 형태의 인쇄 회로 기판 상에 배열되거나 공통 지지부 상에 배열될 수 있다.
안테나 장치의 방사 각도 및/또는 수신 각도는 안테나 장치의 장축 연장부에 대한 안테나 장치의 현재 주요 방사 방향으로부터 귀결된 각도로 이해될 수 있다. 따라서, 상기 방사 각도 및/또는 수신 각도는 공간 내 안테나 장치의 위치를 기계적으로 변화시키거나 이동함이 없이 변화될 수 있다. 예를 들어, 방사 각도는 위상 시프트와 조합한 오버레이 효과들(overlay effects)(보강 및 상쇄 간섭)에 의해 전자적으로 설정될 수 있다. 수신의 경우, 수신 방향은 디지털 빙 형성의 알려진 알고리즘들에 의한 서로에 대한 어레이 안테나의 개별 수신 채널들의 위상 시프트에 의해 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법이 구체화되며, 여기서 충전 레벨 장치가 먼저 제공된다. 후속 단계에서, 상기 충전 레벨 장치의 안테나 장치의 제1 방사 각도가 전자적으로 그리고 기계적으로 설정되며, 상기 안테나 장치는 전자기 송신 및/또는 수신 신호들을 송신 및/또는 수신하는 라디에이터 요소들의 어레이를 포함한다. 이후 상기 제1 방사 각도에서 에코 커브가 검출되고, 이후 상기 안테나 장치는 상기 어레이와 평행한 축에 대하여 회전된다. 이후다른 에코 커브가 제2 방사 각도에서 검출된다.
이러한 방식으로 검출된 많은 에코 커브들은 충전 재료/벌크 재료 표면의 토폴로지 계산에 필요한 데이터를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동 액체의 점도를 결정하기 위해 전술한 그리고 이하에서 설명된 바와 같은 충전 레벨 측정 장치의 사용이 구체화된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 매체의 질량 또는 부피를 결정하기 위해 전술한 그리고 이하에서 설명된 바와 같은 충전 레벨 측정 장치의 사용이 구체화된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 물체 모니터링을 위해 전술한 그리고 이하에서 설명된 바와 같은 측정 장치의 사용이 구체화된다.
이하, 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1a는 용기에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 레벨 측정 장치를 도시한다.
도 1b는 안테나 장치를 수직 (제2) 축 주위로 회전시킴으로써 그리고 전자 빔 제어에 의해 달성될 수 있는 스캔 패턴을 도시한다.
도 2는 일차원(단차원) 어레이 안테나의 예를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 내의 충전 레벨 측정 장치를 나타낸다.
도 3b는 안테나의 어레이와 평행한 축을 중심으로 안테나를 회전시킴으로써 달성될 수 있는 스캔 패턴을 도시한다.
도 4a는 주 반사기인 파라볼릭 트로프 및 쌍곡선으로 형성된 카운터 반사기를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 단차원 어레이 안테나를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 안테나의 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 안테나 장치가 (제1) 축을 중심으로 회전한 후의 모습을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 나타낸다.
도면의 관점들은 개략적이며 스케일(scale)한 것이 아니다. 여러 도면들에서 동일한 참조 부호가 사용된 경우, 그들은 동일하거나 상응하는 요소들을 식별한다. 그러나, 동일하거나 대응하는 요소들은 다른 참조 부호들로 표시될 수도 있다.
도 1은 충전 재료 또는 벌크 재료(110)의 표면(101)의 토폴로지를 결정하기 위한 충전 레벨 측정 장치(100)를 도시한다. 충전 레벨 측정 장치(100)는 용기(111)에 부착되고 회전할 수 있는 마운트에 의해 축(121)을 중심으로 회전할 수 있는 안테나 장치를 포함한다. 이 축(121)은 안테나 조립체(102)의 장축 방향 연장부와 평행하다. 축(121)에 대한 회전 방향은 화살표(120)로 표시된다.
안테나 장치(102)는 예를 들어 (단차원 또는 이차원) 어레이 안테나로 설계되고 전형적으로 상기 어레이의 평면에 수직인 주 방사 방향(104)을 갖는다. 방사 방향(104) 및 특히 상기 방사 방향(104)과 회전축(121) 사이에 형성된 각도 β(117)는 전자 빔 제어에 의해 설정될 수 있다.
안테나 장치는 전자기 전송 신호(112)를 전송하고, 이는 충전 재료 표면(101)에 의해 반사되고 안테나 장치(102)로 다시 방사된다. 안테나 장치는 다시 방사된 신호를 수신하고, 그에 연결된 고주파 및 전자 유닛은 그로부터 에코 커브(echo curve)를 형성한다.
충전 레벨 측정 장치는 추가적인 회전가능 마운트(103)를 포함하고, 안테나 장치(102)는 그에 의해 충전 레벨 측정 장치의 본체(116)에 연결되며, 또한 화살표(118)에 의해 나타난 바와 같이 그에 의해 안테나 장치(102)는 수직 축을 중심으로 회전될 수 있다.
수직축의 방향은 부호 123으로 나타내고 수평 방향은 부호 122로 나타낸다.
상기 충전 레벨 측정 장치는 충전재 표면(101)의 토폴로지를 검출하기 위한 신속하고 비교적 비용-효율적인 방법을 수행할 수 있게 하는데, 이는 충전 레벨 측정 장치(100)의 주 방사 방향(104)이 순전히 기계적으로 또는 순수하게 전자적으로 변경되지 않고, 대신에 방향에서의 결합된 기계적 및 전자적 변화에 의해 수행된다. 예를 들어, (제2) 회전축 및 또한 (제1) 회전축(121)에 대하여 기계적으로 조종될 수 있는 전자 라인 스캐너(안테나 장치(102))가 사용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 라인 스캐너(102)는 송수신 유닛(201)을 포함하고, 이는 일렬로 서로 나란히 배치된 m개(m = 2, 3, 4 등)의 송신 및/또는 수신 안테나 요소들(202)(라디에이터 요소들 또는 패치들이라고도 지칭됨)로 구성될 수 있다. 이 경우, y축(203)은 안테나 장치의 장축 방향 연장부를 따라 연장하고, x축(204)은 안테나 장치의 평면 내에서 y축에 대해 수직으로 연장된다.
송수신기 유닛들로부터의 개별 신호들을 전자적으로 처리함으로써, 이 라인의 안테나 특성들은 디지털적으로 영향을 받을 수 있고 그에 따라 주 수신 방향이 하나의 차원으로 조정될 수 있다. 라인은 예를 들어, y방향으로 3도의 좁은 안테나 개방 각도를 갖는다. 빔 조종(beam steering)을 위한 적절한 방법은 당업자에게 공지되어 있으며, "안테나 어레이(antenna array)"및 "디지털 빔 형성(digital beam forming)"이라는 키워드로 하는 기술 문헌에 상세히 기술되어있다.
단차원 안테나(201)는 디지털 빔 형성을 위한 후속 알고리즘들을 사용함으로써 Y 연장부(203)의 방향으로 결과적인 안테나 특성들의 매우 효과적인 포커싱을 달성할 수 있다.
라인 스캐너가 위치되는 회전축은 수직 방향으로, 즉 용기 커버(106)의 표면 법선과 평행하게 연장된다(도 1a 참조). 회전가능 샤프트(103)에 부착된, 예를 들어 상기 용기 커버에 대해 45도의 각도(107)로 부착된 라인 스캐너는, 전자 빔 형성 및 기계적 회전에 의해 용기(109)의 단면으로부터 충전 재료 표면(101)의 라인(108)을 스캔할 수 있다(도 1b 참조)을 포함한다. 둥근 단면에 추가로, 용기는 다각형 단면도 가질 수 있고, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다.
이 각도 위치를 사용하여, 도 1b에 따른 스캐닝 패턴이 달성된다. 그러나, 이 패턴은 스캐닝 밀도가 중심으로부터의 거리에 의존한다는 단점을 갖는다. 중앙에서 스캔 밀도가 가장 높지만, 스캔된 점들의 밀도는 가장자리로 갈수록 출어든다.
도 3a는 라인 스캐너로 사용될 수 있도록 배열된 안테나 장치(102)를 도시한다. 여기서, 개별 안테나 요소들은 넓은 범위의 형태들일 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치는 혼 방사기들, 패치 안테나들 또는 평면 야기 안테나들(planar Yagi antennas)에 의해 형성된 어레이로 구성될 수 있다.
수직 회전 샤프트(103)의 대안으로 또는 추가적으로, 도 1a에 도시 된 바와 같이, 회전축(121)이 제공되며, 이는 안테나 조립체(102)의 평면과 평행하게 배열된다. 이러한 방식에서, 다른 스캔 패턴이 달성될 수 있고, 이는 예를 들어 도 3b에 나타나거나, 또는 도 1b 및 도 3b의 조합으로 나타난다.
기계식 및 전자식 빔 조종을 결합함으로써, 토폴로지가 비용-효율적이고 시간-최적화된 방식으로 감지될 수 있다. 불균일 분산된 포인트 스캐닝은 회전 가능하게 장착된 축(121)에 의해 방지될 수 있으며, 상기 축은 용기 커버의 표면 법선과 평행하지 않지만 바람직하게는 그에 수직하고(도 3a 참조), 또는 도 1a의 실시예에서와 같이 그에 대해 경사진다. 예를 들어, 이 축은 어레이 안테나의 장축 방향 연장부(203)와 평행하게 연장된다(도 2 참조).
여기서, 안테나 라인은, 도 3b에 도시된 바와 같이 시계 방향 및 반시계 방향의 움직임에 의해 패턴을 스캐닝할 수 있다. 이 경우, 라인 스캐너의 기계적 조종은 y 방향으로, 전자 조종은 x 방향으로 수행된다. 따라서, 개별 스캔 라인(301)은 더 이상 여하의 교차 지점들을 가지지 않으며, 용기의 횡단면(302)에 평행한 라인들을 갖는 스캔 패턴이 달성되고, 이는 토폴로지 검출을 위한 스캔 시간을 단축시킨다.
다른 가능성은 축(121)에 대하여 안테나 장치(102)를 연속적으로 회전시키는 것과 관련된다. 일정하고 균일한 회전의 장점은 조종된 구성요소들에 대한 더욱 낮은 기계적 부하이다.
도 4a 및 도 4b는 안테나 장치(102)의 다른 실시예를 도시하며, 라인 스캐너는 주 반사기인 파라볼릭 트로프(parabolic trough)(401)와 카운터 반사기(counter reflector)인 하이퍼볼릭 레일(hyperbolic rail)(402)로 구성된다. 개별 안테나 요소들(202)은, 예를 들어 혼 방사기들, 패치 안테나들, 또는 야기 안테나들에 의해 형성된다. 파라볼릭 트로프는 x 방향(204)으로 안테나 특성들의 초점을 개선시키고, 이는 스캔된 토폴로지의 보다 높은 국부 분해능으로 귀결될 수 있다.
이 경우에, 송신 신호(403)는 안테나 요소들(202)에 의해 카운터 반사기(402)의 방향으로 방사되고, 그에 의해 반사되며, 이후 파라볼릭 트로프(401)의 표면에 의해 다시 반사된다.
또한, 도 5a에 나타난 바와 같이, 파라볼릭 트로프(401)는 카운터 반사기(402) 없이도 설계될 수 있으며, 이 경우 전원-공급 요소들(202)은 파라볼릭 트로프의 초점에 위치되고, 파라볼릭 트로프는 상기 전원-공급 요소들에 대하여 회전한다. 이 실시예에서, 내측 표면은 포물선 모양으로 형성되고 트로프(401)의 음영 영역의 부분은 금속으로 피복된다. 그러나, 외측 단면은 원형일 수 있다. 유리하게는, 조정된 구성요소들은 전기 구성요소들을 포함하지 않으며, 이는 마모되기 쉬운 슬라이딩 접촉들의 개수가 감소될 수 있음을 의미한다.
먼지 및 퇴적물 형성을 방지하기 위해, 각각의 안테나 요소들을 둘러싸고 기계적으로 회전된 구성요소들에 연결된 원통형 롤러 형태의 레이돔(radome)(502)이 사용된다. 기계 장비(503)의 조각은, 예를 들어 플레이트 또는 브러시의 형태로 제공될 수 있으며, 이는 레이돔으로부터의 퇴적물 형성(deposit build-ups)을 제거하는데 사용된다. 레이돔은 방사된 그리고 수신된 고주파 에너지(504)에 대해 투명(transparent)하다.
안테나 장치(102)는 2개의 서스펜션 수단(505, 506)에 의해 충전 레벨 측정 장치의 하우징에 고정된다. 2개의 서스펜션 수단은 평행할 필요는 없다.
도 5b는 도 5a의 안테나 장치를 도시하며, 파라볼릭 트로프는 약 20도만큼 반시계 방향으로 회전된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도이다. 단계(601)에서, 용기에 고정되는 충전 레벨 측정 장치가 제공된다. 단계(602)에서, 충전 레벨 측정 장치의 안테나 장치의 제1 방사 각도가 전자적으로 그리고 기계적으로 설정되고, 이어서 단계(603)에서 제1 방사 각도에서 에코 커브가 검출된다. 이후 단계(604)에서, 안테나 장치는 안테나 장치의 어레이와 평행한 축에 대해 회전된다. 단계(605)에서, 다른 에코 커브가 제2 방사 각도에서 기록된다. 충전 재료 표면의 토폴로지는 상이한 방사 각도들에서 기록되는 이 유형의 에코 커브들로부터 결정될 수 있다.
명세서에 기재된 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들의 가능성을 배제하지 않으며, "일", "단일" 또는 "하나의"는 복수의 가능성을 배제하지 않는다는 것이 추가로 지적되어야 한다. 또한, 상기 실시예들 중 하나를 참조하여 기술된 특징들 또는 단계들이 다른 전술한 실시예들의 다른 특징들 또는 단계들과 조합하여 사용될 수도 있음에 유의해야 한다. 청구범위의 참조 부호는 제한적인 효과를 갖는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (12)

  1. 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 충전 레벨 측정 장치로서,
    전자기 신호들을 송신, 수신, 또는 송신 및 수신하도록 구성된 라디에이터 요소들의 어레이를 포함하는 안테나 장치로서, 상기 어레이는 장축 방향으로 연장하는 단차원 어레이인, 안테나 장치; 및
    비-수직 축에 대하여 상기 안테나 장치를 회전하도록 구성된 제1 회전가능 마운트를 포함하고,
    상기 비-수직 축은 상기 장축 방향과 평행하며,
    상기 충전 레벨 측정 장치는, 상기 충전 재료 표면을 라인별로(line by line) 스캐닝하도록, 전자적으로 그리고 기계적으로, 상기 충전 재료 표면에 대한 상기 안테나 장치의 복수의 방사 각도들 및 수신 각도들 중 적어도 하나를 설정하도록 구성되는, 충전 레벨 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비-수직 축은 상기 어레이와 평행한, 충전 레벨 측정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치는 디지털 빔-형성 프로세스들에 의해 전자적으로 상기 복수의 방사 각도들 및 수신 각도들 중 적어도 하나를 설정하도록 더욱 구성되는, 충전 레벨 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치는 아날로그 위상 시프터들 및 아날로그 스위치들 중 적어도 하나에 의해 전자적으로 상기 복수의 방사 각도들 및 수신 각도들 중 적어도 하나를 설정하도록 더욱 구성되는, 충전 레벨 측정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 어레이와 평행하지 않은 샤프트에 대하여 상기 안테나 장치를 회전하도록 구성된 추가 회전가능 마운트를 더 포함하는, 충전 레벨 측정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 추가 샤프트는 수직 샤프트인, 충전 레벨 측정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 장치는 그것의 장축 연장 방향에서 수평 방향에 대해 경사지고, 그에 따라 상기 수평 방향과 상기 안테나 장치의 상기 장축 연장 방향 사이의 각도는 0도가 아닌, 충전 레벨 측정 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 레벨 측정 장치를 2-와이어 라인에 연결하도록 구성된 전력 공급 및 연통 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 전력 공급 및 상기 연통 인터페이스에 의해, 측정 동작을 위한 전력이 상기 충전 레벨 측정 장치에 공급되며,
    상기 전력 공급 및 상기 연통 인터페이스에 의해 측정된 데이터가 원격 제어 유닛으로 전송가능한, 충전 레벨 측정 장치.
  9. 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법으로서,
    충전 레벨 측정 장치를 제공하는 단계;
    상기 충전 레벨 측정 장치의 안테나 장치의 제1 방사 각도를 전자적으로 그리고 기계적으로 설정하는 단계로서, 상기 안테나 장치는 전자기 신호들을 송신, 수신, 또는 송신 및 수신하도록 구성된 라디에이터 요소들의 어레이를 포함하고, 상기 어레이는 장축 방향으로 연장하는 단차원 어레이인, 단계;
    상기 제1 방사 각도에서 에코 커브를 검출하는 단계;
    비-수직 축에 대하여 상기 어레이와 평행하게 상기 안테나 장치를 회전하는 단계로서, 상기 비-수직-축은 상기 장축 방향과 평행하는, 단계;
    제2 방사 각도에서 다른 에코 커브를 검출하는 단계; 및
    상기 충전 재료 표면을 라인별로(line by line) 스캐닝하여 상기 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 단계를 포함하는, 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 충전 레벨 측정 장치에 의해, 이동하는 액체의 점도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 충전 레벨 측정 장치를 사용하여 매체의 질량 또는 부피를 결정하는 단계를 더 포함하는, 충전 재료 표면의 토폴로지를 결정하는 방법.
  12. 삭제
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