KR20080023170A - 레이더 수위 측정 - Google Patents

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KR20080023170A
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로즈마운트 탱크 레이더 에이비
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Abstract

본 발명은 제품의 표면까지의 거리에 대한 제 1 거리측정과 상기 제품표면 아래에 있는 탱크내 고정된 위치까지의 거리에 대한 제 2 거리측정을 포함하는 거리 쌍의 세트를 획득하는 것을 구비하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수를 결정하는 방법으로서, 상기 각각의 거리 쌍은 마이크로파를 탱크로 방출하고 상기 마이크로파가 상기 제품을 향해 전파해나가도록 하는 단계와, 상기 제품표면으로부터의 에코와 상기 고정된 위치로부터의 에코를 포함하여 상기 탱크로부터 반사된 파를 수신하는 단계와, 상기 방출된 마이크로파와 상기 수신된 마이크로파를 기초로 상기 제 1 및 제 2 거리측정을 결정하는 단계에 의해 획득된다. 상기 거리 쌍은 상기 제품표면까지의 거리, 상기 고정된 위치까지의 실제거리, 상기 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정, 및 상기 지연인수 사이의 관계를 기초로, 상기 고정된 위치까지의 실제거리와 제품의 지연인수 중 적어도 하나를 계산하는데 사용된다.
Figure P1020070090596
레이더 수위 게이지, 레이더 수위 측정, 탱크

Description

레이더 수위 측정{Radar Level Gauging}
본 발명은 탱크로 마이크로파를 방출하고 이러한 파의 반사를 수신함으로써 사용중인 탱크내 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수를 결정하는 방법에 관한 것이다.
종래 레이더 수위 측정에서, 일반적으로 마이크로파의 형태로 전자기 에너지가 제품을 수용하고 있는 탱크로 방출되고, 상기 제품의 수위가 결정된다. 마이크로파는 표면을 향해 (자유롭게 또는 가이드 또는 프로브에 의해) 전파하도록 되며, 탱크로부터 반사된 파들이 수신된다. 반사된 파들은 제품면으로부터 에코(echo)와 가능하게는 예컨대 탱크 내부에 있는 구조로부터 또는 매질 경계면으로부터 추가적인 에코를 포함한다. 수신된 마이크로파가 방출된 마이크로파와 함께 진행되며 표면까지의 거리는 표면 에코의 횡단시간을 기초로 결정될 수 있다. 탱크의 바닥까지의 거리를 알고 있는 경우, 표면까지의 거리가 제품 수위(즉, 바닥에서 제품표면까지의 거리)를 결정하는데 사용될 수 있다. 탱크의 기하학적 형태를 알고 있는 경우, 이러한 수위는 제품의 용량을 결정하고 차례로 밀도가 주어진 경우 제품의 양(질량)을 결정할 수 있다.
몇몇 상황에서, 특히, 액화 가스와 같은 매우 투명한 제품을 측정하는 경우, 탱크의 바닥은 상대적으로 강한 반사를 일으키며 때때로 너무 강해서 표면 에코의 검출을 어렵게한다. 이러한 문제를 극복하기 위한 시도로, US 5,438,867은 바닥까지의 거리를 측정함으로써 표면까지의 거리를 결정하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 마이크로파의 전파속도가 빈 탱크에 비해 제품속에서 더 작아지며 따라서 바닥까지 측정된 거리는 탱크내 제품의 양에 따르게 된다는 사실에 기초한다. 그 결과, 바닥까지 측정된 거리는 실제 거리보다 더 커지게 된다. 바닥까지의 실제 거리와 제품의 지연인수(delay factor)를 앎으로써(지연인수는
Figure 112007064927953-PAT00001
이며, 여기서, εr은 제품의 상대 유전율이고 μr은 제품의 상대 투과율임), 바닥까지 측정된 거리가 제품 수위를 결정하는데 사용될 수 있다.
일반적으로 제품의 지연인수가 대략 알려져 있으나, 예컨대, 온도 및 제품의 품질에 따라 변하게 된다. 따라서, US 5,438,867의 방법을 사용하는 경우 근사값에 대한 의존으로 인해 수위 측정과정에 부정확함이 야기될 수 있다.
또한, 몇몇 경우, 탱크의 내용물은 예컨대 탱크에 들어간 물에 의해 오염된다. 제품이 물보다 밀도가 낮은 경우, 물은 탱크의 바닥내 층에 축적되어지며 물-제품 경계를 형성한다. 명백히, 이는 탱크가 더 이상 바닥까지 줄곧 제품으로 채워지지 않기 때문에 임의의 레이더 수위 측정을 암시한다. 따라서, 정확한 제품 수위 또는 용량을 결정하기 위해, 경계면(즉, 탱크의 바닥에 있는 물의 양)의 위치가 결정되어야 한다.
이 경계면은 반사를 일으키며, 물은 비교적 양호한 반사체이므로, 바닥 에코우에 대한 검출이 매우 어려워 진다. 다르게 말하면, 물-제품 경계면으로부터의 반사가 바닥 반사를 대신하게 된다. 또한 이 방법은 바닥 반사까지의 거리를 알고 있어야 할 필요가 있기 때문에, US 5,438,867에 기술된 방법을 사용하기가 어렵다.
이 경계면의 위치를 결정하기 위해, "물 바닥 센서(water bottom sensor)"가 탱크내에 배치될 수 있다. 이러한 센서는 US 6,353,407에 기술되어 있으며 물과 제품 사이의 경계면에서 물표면에 떠있도록 배열된 마이크로파 반사기로 구성된다. 부유하는 반사기는 별도의 측정 채널에서 물제품 경계면까지의 거리를 결정하기 위해 사용될 수 있는 마이크로파의 강한 반사를 일으키게 된다.
거론된 종래 기술의 방안들이 갖는 문제는 상기 방안들이 탱크내에 장비의 설비를 필요로 한다는 것이다. 이는 때로 복잡하고 비용이 들 수 있어, 이러한 필요조건이 없는 방안을 찾는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제들 중 적어도 일부를 극복하고 탱크내 물-제품 경계면을 찾는 향상된 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 충분한 정확도로 탱크내 제품의 지연인수를 결정하는 것이다.
이들 및 다른 목적은 a)제품표면까지의 거리에 대한 제 1 거리측정과 상기 제품표면 아래에 있는 탱크내 고정된 위치까지의 거리에 대한 제 2 거리측정을 각각 포함하는 거리 쌍의 세트를 획득하는 단계와, b) 상기 거리 쌍의 세트와, 상기 제품표면까지의 거리, 상기 고정된 위치까지 측정된 거리, 상기 고정된 위치까지의 실제거리 및 지연인수 사이의 관계를 기초로, 상기 고정된 위치까지의 실제거리와 제품의 지연인수 중 적어도 하나를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 각각의 거리 쌍은 마이크로파를 탱크로 방출하고 상기 마이크로파가 상기 제품을 향해 전파해나가도록 하는 단계와, 상기 제품표면으로부터의 에코와 상기 고정된 위치로부터의 에코를 포함하여 상기 탱크로부터 반사된 파를 수신하는 단계와, 상기 방출된 마이크로파와 상기 수신된 마이크로파를 기초로 상기 제 1 및 제 2 거리측정을 결정하는 단계에 의해 획득되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법에 의해 달성된다.
이들 및 다른 방법들은 또한 탱크내 제품의 진행변수를 결정하기 위해 사용 된 레이더 수위 게이지로서, 마이크로파를 탱크로 방출하고 상기 마이크로파가 상기 제품을 향해 전파해나가도록 하는 마이크로파 방출기와, 상기 제품표면으로부터의 에코와 상기 고정된 위치로부터의 에코를 포함하여 상기 탱크로부터 상기 마이크로파의 반사를 수신하는 마이크로파 수신기와, 상기 방출된 마이크로파와 상기 수신된 마이크로파를 기초로 상기 제품의 표면까지의 거리에 대한 제 1 거리측정과 상기 제품표면 아래에서 상기 탱크내 고정된 위치까지의 거리에 대한 제 2 거리측정을 결정하도록 배열되고, 상기 제 1 및 제 2 거리측정이 거리 쌍을 이루는 처리회로를 구비하고, 상기 처리회로는 상기 거리 쌍의 세트를 저장하고, 상기 거리 쌍의 세트와, 상기 제품표면까지의 거리, 상기 고정된 위치까지의 실제거리, 상기 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정, 및 상기 지연인수 사이의 관계를 기초로, 상기 고정된 위치까지의 실제 거리와 상기 제품의 지연인수 중 적어도 하나를 계산하도록 또한 설계되어 있는 레이더 수위 게이지에 의해 달성된다.
한번 계산에 사용된 거리 쌍의 세트의 획득동안 기본적으로 고정된 채로 있는 것으로 예상될 수 있는 위치를 "고정된 위치"로 나타낸다. 다음번 거리 쌍의 세트가 획득되고 새로운 계산이 이루어지면, 고정된 위치가 변경될 수 있다.
고정된 위치까지의 실제적인 물리적 거리를 "실제거리"로 나타낸다. 당연히, 계산결과는 실제거리의 측정이 되며, 계산된 실제거리로서 나타내어 진다.
계산에 사용된 관계는 이 위치로의 실제거리와 지연인수를 알고 있는 경우 탱크의 바닥과 같이 고정된 위치까지의 측정된 거리를 기초로 한 표면수위까지의 거리를 결정하는데 사용될 수 있는 동일한 관계일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 방법 및 RLG는 탱크의 바닥내 하드웨어의 어떠한 설치도 필요없이 물바닥 센서로서 이점적으로 사용될 수 있다. 또한, 지연인수가 제품의 유전율과 투과율을 나타내기 때문에, 상기 방법은 탱크내 제품의 품질을 분석하는데 이점적으로 사용될 수 있다.
간단한 모델에서, 관계는 선형이며 하기의 바람직한 실시예의 설명에 더 상세히 기술되어 있다.
2개의 미지의 변수(고정된 위치까지의 실제거리와 지연인수)가 있기 때문에, 적어도 2개의 거리 쌍이 방정식의 시스템을 구하는데 필요하다. 그러나, 더 많은 거리 쌍을 획득하고, 2개의 미지의 변수의 근사, 예컨대, 최소자승법으로 근사하는 것이 바람직하다.
고도의 신뢰도를 가지며 근사를 하기 위해, 거리 쌍은 너무 유사하지 않아야 한다. 다르게 말하면, 거리 쌍은 바람직하게는 거리측정에서 충분한 분산을 보장하는 방식으로 획득되어야 한다. 이를 달성하기 위한 한가지 방법은 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정 또는 제품표면까지의 거리측정이 소정의 임계치보다 더 많이 변할 때마다 새로운 거리 쌍을 획득하는 것이다. 이러한 접근은 (고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정에서 변화를 일으키는) 지연인수의 임의의 변화를 고려해 넣은 것이다.
대안으로, 제품수위가 소정의 제품수위를 지날 때마다 각각의 거리 쌍이 획득된다. 탱크내 적절히 많은 이러한 수위들(예컨대, 10㎜)을 정의함으로써, 상당히 많은 거리 쌍들이 탱크를 비우는 동안 획득될 수 있다.
또 다른 접근은 소정의 제품수위 범위내에(즉, 탱크의 "슬라이스(slice)"내에) 결정된 거리측정의 가중치, 예컨대, 평균값 쌍으로서 각각의 거리 쌍을 획득하는 것이다. 이러한 접근은 각 거리 쌍의 분산을 줄이고, 이에 따라, 지연인수와 고정된 위치까지의 실제거리의 근사를 향상시키는데 사용될 수 있다. 더욱이, 이런 식으로 획득된 거리 쌍은 또한 상기 쌍내 가중치의 분산에 대해 가중될 수 있다. 즉, 분산이 낮은 거리측정을 포함하는 거리 쌍들이 근사적으로 더 큰 가중치로 주어질 수 있다. 현재의 제품수위가 경계면 에코에 근접하는 경우와 같이 다른 요인들이 거리 측정의 분산 증가를 초래할 수 있고 이에 따라 이러한 거리 쌍은 가중치를 떨어뜨린다.
동시에, 획득과정동안 탱크내 조건(온도 등) 변동을 방지하기 위해, 거리 쌍들은 바람직하게는 소정의 시간간격내에 획득되어야 한다. 대안으로, 거리쌍은 시간획득에 대해 가중될 수 있다. 예컨대, 비교적 최근에 획득된 거리 쌍들은 근사적으로 더 큰 가중치로 주어질 수 있다.
근사에 사용된 거리 쌍은 바람직하게는 제품표면과 고정된 위치 사이의 거리로 인해 각각의 에코가 별개로 충분한 정확도를 가지며 검출되는 경우에 획득된다. 이는 표면수위가 고정된 위치에 너무 가까이 있지 않아야 하는 것을 의미하는데, 이는 에코가 분리하기 어려워질 수 있기 때문이다. 또한 제품표면이 고정된 위치로부터 너무 멀리 있지 않아야 하는데, 이는 고정된 위치로부터의 에코가 너무 약해서 검출되지 않기 때문이다. 이러한 거리 범위의 하한과 상한은 제품 및 다른 조건들에 따르나, 일반적인 하한은 약 30-60㎝인 반면에, 일반적인 상한은 약 1-2m일 수 있다.
제품표면 아래의 고정된 위치는 수신된 마이크로파에 에코를 발생하게 하는 임의의 구조 또는 특징물의 위치일 수 있다. 일실시예에서는, 탱크의 바닥이고, 또 다른 예에서는 제품과 상기 제품 아래에 있는 다른 물질(일반적으로 물)의 층 사이의 경계면이다. 다른 대안으로는 빔(beams) 또는 플랜지(flanges)와 같이 탱크내 구조물을 포함한다.
고정된 위치가 탱크의 바닥 또는 제품과 다른 물질 사이의 경계면인 경우, 탱크내 제품수위는 바닥/경계면까지의 계산된 실제거리와 제품표면까지의 측정된 거리를 기초로 결정될 수 있다. 대안으로, 탱크내 제품수위는 바닥/경계면까지의 계산된 실제거리, 바닥/경계면까지 측정된 거리, 및 지연인수를 기초로 결정될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 레이더 수위 측정방법 및 레이더 수위 게이지의 효과로는 본 발명의 레이더 수위 게이지가 탱크의 바닥내 하드웨어의 어떠한 설치도 필요없이 물바닥 센서로서 사용될 수 있고, 또한, 지연인수가 제품의 유전율과 투과율을 나타내기 때문에, 본 발명에 따른 레이더 수위 측정방법으로 탱크내 제품의 품질을 분석할 수 있는 이점이 있다는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 이점적으로 수행될 수 있는 탱크(2)내에 장착된 레이더 수위 게이지(RLG)(10)의 개략적인 블록도를 도시한 것이다. 게이지(10) 는 진행변수, 여기서는 탱크(2)내에 저장된 제품(3)의 수위(L)를 결정하기 위해 측정을 수행하도록 배열되어 있다. 제품은 원유, 액화석유가스(LPG), 액화천연가스(LNG) 기타 액체 탄화수소(liquid hydrocarbon), 또는 적어도 부분적으로 마이크로파가 통과되는 액체와 같은 기름 제품일 수 있다. 프로판과 부탄은 액화형태로 액체로서 저장된 2가지의 대표적인 가스이다.
RLG(10)는 마이크로파 컨트롤러(11), 마이크로파 방출기/수신기(12), 및 상기 방출기/수신기(12)를 상기 컨트롤러(11)에 연결시키는 신호전달매체(13)를 구비한다. 상기 컨트롤러(11)는 송신기(14), 수신기(15), 서큘레이터(circulator)(16) 및 이들 부품들을 관리하는데 필요한 임의의 제어회로(17)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러(11)는 탱크신호, 즉, 탱크로부터 수신된 신호를 디지털화하기 위한 A/D 컨버터(18)를 구비할 수 있다.
상기 방출기/수신기(12)는 도 1에 도시된 바와 같이 탱크의 상단에 자유방사 안테나(19)를 포함할 수 있거나, 대안으로, 상기 방출기/수신기(12)는 도파관 또는 탱크속으로 뻗어있는 전송 프로브(예컨대, 동축 프로브, 싱글 프로브, 또는 트윈 프로브(twin probe))로서 작동하는 강철 파이프를 포함할 수 있다.
신호전달매체(13)는 와이어나 케이블일 수 있으나 또한 최첨단의 도파관을 포함할 수 있다. 탱크(2)내에 폭발성 또는 다른 위험한 내용물의 경우에, 신호전달매체(13)는 탱크벽을 관통하는 밀봉씰을 포함할 수 있다. 또한 상기 컨트롤러(11)가 적절한 단자가 달린 방출기/수신기(12)에 직접 연결될 수 있거나, 상기 방출기/수신기(12)가 상기 컨트롤러(11)와 동일한 회로기판에 배열될 수 있으며, 이 경우, 신호전달매체(13)는 간단히 회로기판상의 트랙일 수 있다.
레이더 수위 게이지(10)는 마이크로파 컨트롤러(11)와 소통하고 송수신 마이크로파 사이의 관계를 기초로 하여 측정결과를 결정하기 위한 처리회로(20)를 더 포함한다. 상기 컨트롤러(11)는 데이터 버스(21)에 의해 상기 처리회로(20)에 연결될 수 있고, 상기 처리회로(20)로부터의 제어 데이터에 따라 마이크로파 신호를 발생하도록 설계된다.
사용시, 처리회로(20)는 마이크로파 컨트롤러(10)가 방출기/수신기(12)에 의해 탱크(2)로 방출되는 측정신호를 발생하고 전송하도록 제어한다. 이 신호는 예컨대 펄스 신호(펄스 수위 측정)이거나 소정 범위에 걸쳐 변하는 주파수(주파수 변조된 연속적 파장(Frequency-Modulated Continuous-Wave, FMCW))를 갖는 연속신호일 수 있다. 마이크로파 방출기(12)는 상기 컨트롤러(11)에서 발생된 신호가 탱크(2)내 경계면 또는 구조물에 의해 반사될 수 있는 마이크로파서 탱크(2)로 전파될 수 있는 어댑터(adapter)로서 작동한다.
탱크 신호, 즉, 방출된 신호와 에코 또는 방출된 신호와 반사된 신호의 혼합이 방출기/수신기(12)에 수신되고, 마이크로파 컨트롤러(11)에 전달되며, 상기 컨트롤러(11)에서 수신기(15)에 의해 수신되고 컨버터(18)에 의해 A/D 변환된다. 그런 후, 디저털 신호는 버스(21)를 통해 처리회로(20)에 제공되고 상기 처리회로(20)는 방출파와 반사파 사이의 관계를 기초로 하여 측정결과를 결정한다. 처리회로(20)는 지정된 회로에서 실행될 수 있으나, 메모리(22)에 저장된 소프트웨어에 의해 제어된 범용 프로세서를 사용하여 실행될 수도 있다. 메모리(22)는 또한 다양 한 제어 및 조정 파라미터를 저장하는데 사용될 수 있다.
마이크로파는 탱크(2)내 다른 임피던스를 갖는 물질들 사이의 임의의 경계면에 의해 반사된다. 예컨대, 마이크로파는 제품(3)의 표면(6), 즉, 제품(3)과 상기 재품 위의 탱크 대기(4), 즉, 공기 사이의 경계면에 의해 반사된다. 표면 에코라고 하는 이러한 반사는 처리회로(20)가 RLG(10)내 기준위치에서 표면(6)까지의 거리(ds)를 결정하게 한다. 동일한 참조위치로부터 탱크의 바닥까지의 거리(h)를 기초로, 탱크내 제품(3)의 수위(L)가 결정될 수 있다(L=h-ds).
표면 반사 이외에, 마이크로파는 탱크(2)의 바닥(7)에 의해 또한 반사될 수 있다. 제품(3)의 임피던스(투명도)에 따라, 바닥(7)으로부터의 반사가 검출될 수 있고, 어떤 상황에서는 실제로 제품 표면(6)으로부터의 반사보다 더 강할 수 있다. 이러한 투명한 제품의 예로는 액화천연가스와 기타 액화탄화수소를 포함한다. 바닥 반사는 물론 특히 바닥 가까이 있는 수위들에 대한 측정을 수행할 때 그리고 탱크가 이동중에 있는 해양 애플리케이션에서 특히 두드러지며 따라서 표면은 질이 낮은 반사를 일으킨다.
제품(3)이 마이크로파의 전파를 지연시키기 때문에 바닥(7)까지 검출된 거리(db)가 변위된다(더 크게 나타난다). 이러한 사실은 처리회로(20)에 의해 바닥까지 검출된 거리(db)와 바닥까지의 실제 거리(h)를 기초로 제품 수위(L)를 결정하는데 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 제품(3)에 의해 야기된 변위는 db 와 h 사이의 차와 같아진다. 물리법칙에 따라, 실제 레벨과 지연에 의해 야기된 db - h 변위에 의해 증가된 수위(L) 간의 관계가 제품의 지연인수(
Figure 112007064927953-PAT00002
)가 되며, 여기서, εr은 제품의 상대 유전율이고 μr은 제품의 상대 투과율이다. 이 관계는 하기의 식으로 이른다:
Figure 112007064927953-PAT00003
따라서, 수위(L)는 상술한 상황에서 유용할 수 있는, 즉, 바닥반사가 제품표면(6)으로부터 반사보다 더 쉽게 검출될 수 있는 경우, 바닥 반사로부터 구해질 수 있다. 그러나, 적어도 대략 제품의 지연인수(
Figure 112007064927953-PAT00004
)를 알고 있는 것이 필요하다.
도 2는 고 반사성 물질(8)이 제품(3) 아래에 위치해 있는 상황의 도 1에 있는 탱크(2)를 도시한 것이다. 이 물질(8)는 예컨대 충진과정동안 제품과 함께 탱크에 들오 온 후 탱크의 바닥에 축적된 물일 수 있다. 탱크의 바닥(7)에 의해 반사되는 대신에, 마이크로파는 제품(3)과 물질(8) 사이에 형성된 경계면(9)에 의해 반사될 수 있다. 제품-물 경계면인 이러한 경계면(9)이 있는 경우, 이 경계면으로부터 의 반사는 일반적으로 바닥 반사보다 더 강해지고, 검출된 바닥반사는 실제로 제품-물 경계면(9)까지의 거리(db)가 된다. 이 거리(db)는 바닥반사(여기서 경계면(9))까지 알고 있는 거리를 기초로 수위(L)(여기서 경계면(9)으로부터 측정된 제품수위)를 결정하기 위해 도 1에 대하여 상술된 바와 동일한 방식으로 사용될 수 있다.
그러나, 상기 상황과 대비하여, 바닥반사까지의 거리(h)가 탱크(2)의 바닥(7)까지의 거리이고, 바닥반사 까지의 거리(h)가 이제 경계면(9)까지의 거리이다. 이 거리는 제품(3) 아래에 수집된 물(또는 물질)의 양에 따르며, 감시되어야 한다.
본 발명의 방법에 따른 2가지 실시예가 도 3a 및 도 3b에 예시되어 있다. 이 방법은 제품(3)의 지연인수 뿐만 아니라 바닥 또는 제품(3) 아래에 있는 임의의 경계면으로부터의 반사의 정확한 위치를 입증하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 적절한 하드웨어 또는 적절한 소프트웨어에 처리회로(20)를 제공함으로써 도 1에서의 RLG(10)에 의해 수행될 수 있다.
먼저 도 3a를 참조하면, 단계(S1)에서 거리 쌍의 세트가 RLG(10)에 의해 획득되고 바람직하게는 메모리(22)에 저장된다. 각각의 거리 쌍은 제품표면까지 검출된 거리(ds) 및 제품표면 아래의 고정된 위치까지 검출된 거리(db)를 포함한다. 본 예에서, 고정된 위치는 탱크의 바닥(7) 또는 제품(3)과 물과 같이 아래에 있는 물질(8) 사이의 경계면(9)일 수 있다. 대안으로, 고정된 위치는 거리 세트의 획득동안 기본적으로 고정된 위치에 있는 탱크내 임의의 다른 구조 또는 특징일 수 있다.
검출된 거리는 도 1 및 도 2를 참조로 탱크에 마이크로파를 방출하고 상기 탱크로부터 반사된 파를 수신하여 상기 방출된 마이크로파와 수신된 마이크로파 간의 관계를 기초로 검출된 거리를 결정하는 상술한 방식으로 RLG(10)를 사용하여 획득된다. 획득은 RLG의 정상동작동안, 즉, 수위(L)의 연속한 결정동안 수행될 수 있다.
단계(S2)에서, 실체와 검출된 거리 간의 관계의 통계적 적용을 사용하여 고정된 위치까지의 실제거리(h)와 제품의 지연인수(
Figure 112007064927953-PAT00005
)가 결정된다.
바람직한 실시예에서, 관계식(1)은 검출된 거리(ds와 db) 사이의 선형관계를 설명하는데 사용된다. 식 1에서 h-ds를 L로 대체하면 다음의 식이 된다:
Figure 112007064927953-PAT00006
여기서, k=
Figure 112007064927953-PAT00007
및 m=
Figure 112007064927953-PAT00008
은 단계(S1)에서 획득된 거리 쌍(ds;db) 세트의 통계적 분석에 의해 결정될 수 있는 인수이다. 이러한 통계적 분석은 최소자승방법을 사용한 k와 m의 근사를 포함할 수 있다. k와 m에 대해 결정된 값들로부터, 바닥(7)/경계면(9)까지의 거리 및/또는 제품의 지연인수(
Figure 112007064927953-PAT00009
)가 다음의 선형방정식 시스템의 해를 구함으로써 계산될 수 있다:
Figure 112007064927953-PAT00010
통상적으로, 양 실체가 계산되나, 몇몇 애플리케이션에서는 예컨대 제품의 지연인수만이 관심있는 경우, 실체들 중 하나만 계산될 수 있다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 단계(S1)에서의 획득이 먼저 완료될 수 있고 완전한 거리 쌍의 세트의 획득 후 단계(2)에서 근사가 수행될 수 있다. 그러나, 근사가 도 3b에 나타낸 바와 같이 각각 새롭게 획득된 거리 쌍에 대해 업데이트되는 의미에서, 획득과정 및 근사는 대안으로 연속일 수 있다.
여기서, 새로운 거리 쌍이 단계(S3)에서 획득되고 (적어도 2개의 거리쌍이 획득되는 한) 업데이트된 근사가 획득된 각각의 새로운 거리 쌍에 대해 단계(S5)에서 이루어질 수 있다. 이들 단계들 사이에, 단계(S4)에서, 어떤 거리 쌍이 생략되어야 할지 결정하기 위해 거리 쌍의 전체 세트가 평가될 수 있다. 예컨대, 분산이 좋지 않은 거리 쌍이 생략될 수 있다. RLG(10)에서 각 측정 싸이클후에 단계(S3-S5)가 반복될 수 있으나, 바람직하게는 하기에 약술된 소정의 경우에서만 반복된다.
단계(S1 및 S3)에서 거리 쌍(ds,db)의 획득이 수행되는 한편, 제품 수위(L) 로 인해 RLG(10)가 제품 표면(6)으로부터 뿐만 아니라 바닥(7)/경계면(9)으로부터 정확하게 반사를 검출하고 위치파악할 수 있음에 유의해야 한다. 수위(L)가 너무 높은 경우, 고정된 위치로부터의 반사는 제품에 의해 둔화되어 정확하게 검출될 수 없다. 한편, 수위가 너무 얕으면, 고정된 위치로부터의 강한 반사로 인해 표면반사를 검출하기가 어려워 진다.
제품표면과 바닥(7)/경계면(9) 모두가 정확하게 검출될 수 있는 특별한 수위범위는 바닥/경계면 위로 약 1-2미터에서 아래쪽으로 상기 바닥/경계면 위로 약 30-60㎝까지이다.
단계(S1 또는 S3)에서 거리 쌍의 획득은 다양한 방식으로 실행될 수 있다. 간단한 구현으로, 탱크를 비우는 동안에 거리 쌍, 즉, 수위가 소정의 레벨 아래로 떨어질 때마다 한 쌍이 획득된다. 예컨대, 1.5m 내지 0.5m 사이의 수위 범위(24)는 20개의 "슬라이스(slices)"(25)로 나누어질 수 있고, 수위가 새로운 슬라이스에 달할 때마다 거리 쌍이 획득되고 저장된다. 이러한 접근은 다른 거리 쌍들이 거리(ds)에 대해 고르게 분포되는 것을 보장한다.
k 및 m의 근사 신뢰도를 높이기 위해, 각 거리 쌍은 "슬라이스"(25)에서 수행된 복수의 측정들의 평균 값으로서 결정될 수 있다. 또한 각각의 이러한 평균값의 분산을 결정하는 것이 이점적일 수 있다. 분산이 거의 없는 평균값에서 발생한 거리 쌍은 k와 m의 근사에 더 큰 가중치가 주어질 수 있어, 이에 의해 근사의 신뢰도를 높인다.
다른 많은 전략들이 거리 쌍의 세트를 획득하기 위해 가능하다. 예컨대, 새로운 거리 쌍은 바닥(7)/경계면(9)까지 검출된 거리(db)에서의 변화가 소정 임계치를 초과할 때마다 획득될 수 있다. 이러한 접근은 제품 지연인수에서의 어떤 변화를 고려하여 거리(db)에 대해 균등하게 분포되는 것을 보장한다. 대안으로, 거리 쌍은 소정의 시간간격동안 획득될 수 있다.
또한 탱크가 채워지거나 비어지는 경우에 따라 거리 쌍을 획득하기 위한 다른 방안들을 채택하는 것이 이점적일 수 있음이 지적되어야 한다. 비어지는 동안, 일반적으로 공기만이 탱크에 도입되어 있기 때문에, 임의의 제품-물 표면의 위치 및 제품 지연인수는 일정한 것으로 예상될 수 있다. 채워지는 동안, 제품 혼합물이 변화되어 지연인수에서의 변화를 초래하는 높아진 위험과 물이 제품에 도입되어 제품-물 경계면(9)을 이동시키는 위험이 있다.
거리(h)와 제품 지연인수의 근사는 연속 레이더 수위 측정에서 다양한 방식으로 사용될 수 있다.
표면 반사가 검출될 수 있고, 이에 따라 제품표면까지 정확한 거리를 제공하는 경우, 근사거리(h)는 h-ds로서 수위(L)를 결정하는데 사용될 수 있다. 이는 물(8)과 같은 물질이 제품(3) 아래에 있고, 제품-물 경계면(9)까지의 거리가 결정되는 것이 필요한 도 2에 도시된 상황에 유용하다. 따라서, 본 발명은 탱크내에 설치된 임의의 하드웨어를 필요로 하지 않고도 거리를 결정하기 위한 효과적인 방법을 제공한다. 이러한 하드웨어는 때때로 물바닥 센서(WBS)라 하고 본 발명은 따라 서 소프트웨어 기반의 WBS로서 사용될 수 있다. 수위(h)와 제품 지연인수의 연속한 감시가 필요로 하는 경우 도 3의 공정은 반복될 수 있다.
다른 상황에서, 레벨(L)은 식 1에 따라 db, h, 및 지연인수(
Figure 112007064927953-PAT00011
)를 기초로 결정될 수 있다. 이는 표면반사를 검출하고 위치파악하기 어렵게 하는 바닥(7)/경계면(9)으로부터 반사가 지배적인 상황에서 유용하다. 상술한 바와 같이, 이러한 상황은, 특히, 매우 투명한 제품에 대해 그리고 해양 애플리케이션에서 탱크의 바닥에 가까운 지역에서 발생할 수 있다. 이 경우, 도 3에서의 공정은 표면반사가 다시 검출될 수 있을 때까지 반복될 수 없다.
도 4는 어떻게 동작의 상술한 모드가 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하도록 또한 설계된 결합된 레이더 수위 측정공정에서 조합될 수 있는지를 도시한 것이다.
단계(S11)에서, 제품표면까지의 거리(ds)와 바닥(7)/경계면(9)까지의 거리(db)가 종래 측정 싸이클에서 검출된다. 단계(S12)에서, 표면반사가 검출될 수 있는 지 여부, 즉, 거리(db)가 검출될 수 있는 지 여부가 결정된다.
가능하게는 제품레벨(3)이 바닥(7)에 너무 가까워서 거리(ds)가 검출될 수 없는 경우, 상기 거리(db)가 검출될 수 있는 지 여부를 판단하기 위해 공정은 단계(S13)에 계속된다. 거리(db)도 역시 검출될 수 없는 경우, 공정은 선택적으로 단 계(S14)에서 적절한 오류처리를 한 후 새로운 측정 싸이클을 위해 단계(S11)로 복귀한다.
거리(db)가 단계(13)에서 검출할 수 있는 것을 발견한 경우, 수위(L)는 식 1과 h 및 지연인수에 대한 가용한 값들을 사용하여 단계(S15)에서 결정된다. 이들 값은 다음 단계에서 기술된 공정에서 근사될 수 있거나, 단계(S10)에서 초기화된 초기 값일 수 있다. 수위(L)가 결정된 후, 공정은 새로운 측정 싸이클을 위해 단계(S11)로 복귀한다.
거리(ds)가 바닥(7) 위로 충분히 제품수위가 높은 것을 나타내며 단계(S12)에서 검출할 수 있는 것을 발견한 경우, 수위(L)는 h에 가용한 값을 사용하여 단계(S16)에서 결정된다.
그런 후, 단계(S17)에서, 거리(db)가 결정될 수 있는 지 여부가 결정된다. 그렇지 않으면, 공정은 새로운 측정 싸이클을 위해 단계(S11)로 복귀한다. 거리(db)가 검출될 수 있는 경우, 검출된 값(ds 및 db)은 거리 쌍(ds, db)에 대한 후보이며 단계(18)에서 평가된다.
획득 전략과 검출된 거리 값들의 품질(분산 등)에 따라, 거리 쌍이 단계(S19)에 저장될 수 있고 상기 거리 쌍의 세트가 이에 따라 업데이트될 수 있다. 단계(S20)에서, 공정이 새로운 측정 싸이클을 위해 단계(S11)로 복귀하기 전에, h와 지연인수의 업데이트된 근사가 형성될 수 있다.
단계(S18)에서의 평가는 단계(S18-S20)가 도 3a에 따른 방법 또는 도 3b 에 따른 방법을 구현하도록 실행될 수 있다. 사용을 위한 거리 쌍들 및 상기 쌍들을 근사적으로 가중화 하는 방법에 대한 다양한 타입의 고려들도 또한 실행될 수 있다.
따라서, 도 4에서 수위 측정공정에 따르면, 본 발명의 실시예는 탱크의 전 범위내에서 또한 바닥(7)에 매우 가까운 만족스러운 수위 측정을 보장하는 방법을 제공한다.
당업자는 본 발명이 결코 상술한 바람직한 실시예에 국한되지 않는 것을 이해한다. 반대로, 많은 변형과 변경들이 특허청구범위내에서 가능하다. 예컨대, 고정된 위치까징의 실제거리와 제품 지연인수 모두를 결저할 필요가 없다. 더욱이, 제품표면(6)까지의 거리측정 및 고정된 위치, 예컨대, 바닥(7) 또는 경계면(9)까지의 거리측정을 제공하기 위해 설계되는 한 레이더 수위 측정공정의 세부내용은 다르게 수행될 수 있다.
본 발명의 이러한 태양 및 다른 태양들은 현재 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면을 참조로 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 실시예를 수행하는데 적합한 레이더 수위 게이지가 형성된 탱크를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 탱크내 제품 아래에 있는 물질와 함께 도 1에서의 탱크를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 방법의 2개의 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 실행하는 레이더 수위 측정 공정을 도시한 흐름도이다.
*주요 도면부호의 간단한 설명*
2: 탱크 3: 제품
6: 제품표면 7: 바닥
9: 경계면 10: 레이더 수위 게이지
11: 마이크로파 컨트롤러 12: 마이크로파 방출기/수신기
13: 신호전달매체 14: 송신기
15: 수신기 16: 서큘레이터
17: 제어회로 18: A/D 컨버터
20: 처리회로 21: 버스
22: 메모리

Claims (27)

  1. 제품표면(6)까지의 거리에 대한 제 1 거리측정(ds)과 상기 제품표면 아래에 있는 탱크내 고정된 위치(7,9)까지의 거리에 대한 제 2 거리측정(db)을 각각 포함하는 거리 쌍의 세트를 획득하는 단계(단계 S1)를 포함하고,
    상기 각각의 거리 쌍은
    마이크로파를 탱크로 방출하고 상기 마이크로파가 상기 제품을 향해 전파해나가도록 하는 단계와,
    상기 제품표면으로부터의 에코와 상기 고정된 위치로부터의 에코를 포함하여 상기 탱크로부터 반사된 파를 수신하는 단계와,
    상기 방출된 마이크로파와 상기 수신된 마이크로파를 기초로 상기 제 1 및 제 2 거리측정을 결정하는 단계에 의해 획득되는 탱크(2)내에 포함된 제품(3)의 적어도 하나의 진행변수를 결정하는 방법으로서,
    상기 거리 쌍의 세트와, 상기 제품표면까지의 거리, 상기 고정된 위치까지의 실제거리, 상기 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정, 및 상기 지연인수 사이의 관계를 기초로, 상기 고정된 위치까지의 실제거리(h)와 제품의 지연인수(
    Figure 112007064927953-PAT00012
    ) 중 적어도 하나를 계산하는 단계(단계 2)를 특징으로 하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산은 선형관계 y = kx + m에 기초하며, 여기서 y는 제품표면까지의 거리이고, x는 고정된 위치까지의 측정된 거리이며, k와 m은 지연인수와 상기 고정된 위치까지의 실제거리를 나타내는 인수들인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인수 k 및 m은 상기 거리 쌍의 세트에 대해 최소자승법을 적용함으로써 근사되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크(2)내 적어도 2개의 층(25)을 정의하는 단계와,
    상기 탱크내 제품수위(L)를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 제품수위가 이전에 결정된 제품수위와는 다른 층에 있는 것으로 판단될 때마다 새로운 거리 쌍을 획득하는 단계를 더 포함하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제품표면까지의 거리에 대한 거리측정(ds)에서의 변화가 소정 임계치를 초과할 때마다 새로운 거리 쌍을 획득하는 단계를 더 포함하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정(db)이 소정의 임계치를 초과할 때마다 새로운 거리 쌍이 획득되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 거리 쌍에 대한 각 거리측정이 소정의 제품수위 측정내에 획득된 거리측정의 가중치로서 결정되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가중치는 평균값인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 거리 쌍은 상기 가중치의 분산을 기초로 한 계산에서 다른 가중치로 주 어지는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거리 쌍은 기정의된 시간간격내에 획득되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 거리 쌍은 획득 시간을 기초로 한 계산에서 다른 가중치로 주어지는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제품표면과 상기 고정된 위치 사이의 거리가 상기 고정된 위치로부터의 반사를 정확히 검출하기에 너무 작고, 상기 제품표면과 상기 고정된 위치로부터의 반사를 각각 검출할 수 있기에 너무 큰 경우에, 상기 거리 쌍이 획득되는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 거리의 하한은 0.3m 내지 0.6m인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 거리의 상한은 1m 내지 2m인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정된 위치는 상기 제품과 상기 제품 아래에 있는 다른 물질의 층 사이의 경계면(9)인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정된 위치는 상기 탱크(7)의 바닥인 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 탱크 바닥(7) 또는 상기 경계면(9)까지 계산된 실제거리(h)와 상기 제품표면까지 측정된 거리(ds)를 기초로 상기 제품수위(L)를 결정하는 단계(단계 S16)를 더 포함하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 탱크 바닥(7) 또는 상기 경계면(9)까지 계산된 실제거리(h), 상기 탱크 바닥(7) 또는 상기 경계면(9)까지 측정된 거리(db), 및 상기 지연인수를 기초로 상기 제품수위(L)를 결정하는 단계(단계 S15)를 더 포함하는 탱크내에 포함된 제품의 적어도 하나의 진행변수 결정방법.
  19. 탱크(2)내 제품(3)의 진행변수를 결정하기 위해 사용된 레이더 수위 게이지로서,
    마이크로파를 탱크로 방출하고 상기 마이크로파가 상기 제품을 향해 전파해나가도록 하는 마이크로파 방출기(12)와,
    상기 제품표면으로부터의 에코와 상기 고정된 위치로부터의 에코를 포함하여 상기 탱크로부터 상기 마이크로파의 반사를 수신하는 마이크로파 수신기(15)와,
    상기 제품의 표면까지의 거리에 대한 제 1 거리측정과 상기 제품표면 아래에서 상기 탱크내 고정된 위치까지의 거리에 대한 제 2 거리측정을 결정하도록 배열되고, 상기 제 1 및 제 2 거리측정은 거리 쌍을 이루는 처리회로(20)를 구비하고,
    상기 처리회로는 거리 쌍의 세트를 저장하고, 상기 거리 쌍의 세트와, 상기 제품표면까지의 거리, 상기 고정된 위치까지의 실제거리, 상기 고정된 위치까지의 거리에 대한 거리측정, 및 상기 지연인수 사이의 관계를 기초로, 상기 고정된 위치까지의 실제거리와 상기 제품의 지연인수 중 적어도 하나를 계산하도록 또한 설계되어 있는 레이더 수위 게이지.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 마이크로파 신호는 주파수 영역신호인 레이더 수위 게이지.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 탱크신호는 시간영역 반사측정기(Time Domain Reflectometry, TDR) 신호인 레이더 수위 게이지.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호 안내 및 전파 수단으로 상기 탱크내 배열된 자유방사 안테나(19)를 포함하는 레이더 수위 게이지.
  23. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호 안내 및 전파 수단으로 상기 탱크에 뻗어있는 프로브를 포함하는 레이더 수위 게이지.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정된 위치는 상기 제품과 상기 제품 아래에 있는 다른 물질의 층 사이의 경계면(9)인 레이더 수위 게이지.
  25. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정된 위치는 상기 탱크의 바닥(7)인 레이더 수위 게이지.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 처리회로는 상기 바닥(7) 또는 경계면(9)까지의 계산된 실제거리(h)와 상기 제품표면(6)까지 측정된 거리(ds)를 기초로 상기 제품수위(L)를 결정하도록 또한 설계되어 있는 레이더 수위 게이지.
  27. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 처리회로는 상기 바닥(7) 또는 상기 경계면(9)까지 계산된 실제거리(h), 상기 바닥(7) 또는 상기 경계면(9)까지 측정된 거리(db), 및 상기 지연인수(
    Figure 112007064927953-PAT00013
    )를 기초로 상기 제품수위(L)를 결정하도록 또한 설계되어 있는 레이더 수위 게이지.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238778B1 (ko) * 2011-10-25 2013-03-04 주식회사 파나시아 직접 디지털 합성기를 이용하여 직선성과 정밀성을 향상시킨 레이더 레벨 측정 시스템
KR20150016940A (ko) * 2012-05-10 2015-02-13 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 Mcu 타이밍 회로를 가진 레이더 레벨 게이지
KR20170061139A (ko) * 2014-10-10 2017-06-02 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 Fmcw 기반의 유도파 레이더 레벨 게이지
KR20190024887A (ko) * 2016-07-07 2019-03-08 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 단일 전파 모드 피드-스루를 갖는 레이더 레벨 게이지 시스템

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080100501A1 (en) * 2006-10-26 2008-05-01 Olov Edvardsson Antenna for a radar level gauge
EP2133661A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-16 Marposs AG Messverfahren zum Messen einer Distanz von einer Basisfläche zu einer sich verjüngenden Fläche eines Körpers
US8830118B2 (en) * 2010-09-07 2014-09-09 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauge system with operation monitoring functionality
CA2826049C (en) * 2010-12-16 2016-09-06 Vega Grieshaber Kg Determination of media characteristics in fill-level measuring
US8813559B2 (en) 2010-12-16 2014-08-26 Vega Grieshaber Kg Determination of media characteristics in fill-level measuring
EP2527805B1 (de) 2011-05-27 2022-11-30 VEGA Grieshaber KG Auswertevorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Kenngröße für die Lage einer Grenzfläche in einem Behälter
EP2527801B1 (de) 2011-05-27 2019-12-11 VEGA Grieshaber KG Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Medien- und Behältereigenschaften
EP2527802B1 (de) 2011-05-27 2019-12-18 VEGA Grieshaber KG Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Medien- und Behältereigenschaften
BR112014001545A2 (pt) * 2011-08-04 2017-06-13 Vega Grieshaber Kg relação linear entre pistas
DE102011082367A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Füllstandsmessung nach dem Laufzeitprinzip
US8919194B2 (en) * 2012-09-05 2014-12-30 Simmonds Precision Products, Inc. Liquid level gauging system with bubble shedding reflectors
CN104198012A (zh) * 2014-09-21 2014-12-10 成都众山科技有限公司 一种测量装置
CN106525198B (zh) * 2015-09-09 2019-04-19 桓达科技股份有限公司 利用料位量测装置量测料位高度的方法
US9958309B2 (en) * 2015-10-14 2018-05-01 Finetek Co., Ltd. Method for measuring level of material level measuring apparatus
CN106768178B (zh) * 2015-11-24 2019-05-24 桓达科技股份有限公司 物位检测装置
CN106842145A (zh) * 2015-12-03 2017-06-13 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种抑制fmcw雷达液位计回波冲击响应干扰的方法
CN106643979A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 重庆川仪自动化股份有限公司 一种导波雷达物位计测量值的自动补偿方法及装置
CN110392819B (zh) * 2017-03-12 2022-02-01 株式会社尼罗沃克 用于测量农场水深的无人机
US11029187B2 (en) 2017-06-21 2021-06-08 Vega Grieshaber Kg Fill level reflectometer having a variable measurement sequence
CN109991598A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 西门子（中国）有限公司 阵列调频雷达实时断面测量装置和方法
CN111198029B (zh) * 2018-11-16 2021-08-03 中冶宝钢技术服务有限公司 一种雷达料位计离线校验方法
CN110440876B (zh) * 2019-08-23 2020-11-24 交通运输部天津水运工程科学研究所 非接触式波浪测量方法及系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884074A (en) * 1974-05-08 1975-05-20 Saab Scania Ab Sonic liquid level measuring apparatus
US4578997A (en) * 1982-01-04 1986-04-01 Fischer & Porter Time-shaped AGC for ultrasonic liquid level meter of the echo-ranging type
SE466418B (sv) * 1989-02-23 1992-02-10 Bror Allan Eriksson Foerfaringssaett foer undersoekning av en vaetskefyllning i en behaallare samt anordning foer att med hjaelp av ultraljudvaagor bestaemma nivaan av en eller flera graensytor hos en vaetskefyllning i en behaallare
US4928525A (en) * 1989-03-02 1990-05-29 Aderholt Gary L Sonic tank inventory control system and method
US5095748A (en) * 1990-08-06 1992-03-17 Tidel Engineering, Inc. Sonic tank monitoring system
US5127266A (en) * 1990-09-19 1992-07-07 Vista Research, Inc. Methods for liquid measurement using quasi-static reference subsystem
GB9218425D0 (en) * 1992-08-29 1992-10-14 Smiths Industries Plc Liquid-level gauging
DE4233324C2 (de) * 1992-10-05 1996-02-01 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE4308373C2 (de) * 1993-03-16 1995-04-13 Siemens Ag Verfahren zur Erkennung und Separation von Nutz- und Störechos im Empfangssignal von Abstandssensoren, welche nach dem Impuls-Echo-Prinzip arbeiten
US5408874A (en) * 1993-09-30 1995-04-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Location of fluid boundary interfaces for fluid level measurement
US5614831A (en) * 1995-02-13 1997-03-25 Saab Marine Electronics Ab Method and apparatus for level gauging using radar in floating roof tanks
US5856953A (en) * 1996-11-27 1999-01-05 Simmonds Precision Products, Inc. Processing echoes in ultrasonic liquid gauging systems
US6198424B1 (en) * 1999-01-21 2001-03-06 Rosemount Inc. Multiple process product interface detection for a low power radar level transmitter
JP2003508774A (ja) * 1999-09-07 2003-03-04 エンドレス ウント ハウザー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 媒体の物理的なプロセス変量を算出するための装置
US6353407B1 (en) * 2001-03-22 2002-03-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Radar tank level indicating system for measurement of water content in shipboard tank involving identification of fuel-water interface
US8931339B2 (en) * 2001-07-27 2015-01-13 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Method for evaluating the measurement signals of a propagation-time based measurement device
US6581460B1 (en) * 2002-01-28 2003-06-24 Vega Grieshaber Kg Method and device for direct digitizing microwave signals
DE10260962A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-01 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Füllstandsmeßgerät und Verfahren zur Füllstandsmessung nach dem Laufzeitprinzip
US6795015B2 (en) * 2003-01-29 2004-09-21 Saab Rosemount Tank Radar Ab Bottom reflector for a radar-based level gauge
WO2004083791A1 (en) * 2003-03-21 2004-09-30 Saab Rosemount Tank Radar Ab System and method in a radar level gauging system
US6828930B2 (en) * 2003-03-21 2004-12-07 Saab Rosemount Tank Radar Ab System and method in a radar level gauging system
WO2005010910A2 (en) * 2003-07-21 2005-02-03 Advanced Lighting Technologies, Inc. Dopant-free tungsten electrodes in metal halide lamps
DE10360710A1 (de) * 2003-12-19 2005-10-06 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Füllstandsmessung nach dem Laufzeitprinzip
US20050241391A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-03 K-Tek, L.L.C. Targeted guided wire level measuring device
DE102004061449A1 (de) * 2004-12-17 2006-06-22 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Nach dem Laufzeitprinzip arbeitendes Füllstandsmessgerät und Verfahren zu dessen Inbetriebnahme
US7861587B2 (en) * 2005-03-18 2011-01-04 Hella KGaA Hück & Co. Device for measuring the level of a liquid in a container with an ultrasonic transducer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238778B1 (ko) * 2011-10-25 2013-03-04 주식회사 파나시아 직접 디지털 합성기를 이용하여 직선성과 정밀성을 향상시킨 레이더 레벨 측정 시스템
KR20150016940A (ko) * 2012-05-10 2015-02-13 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 Mcu 타이밍 회로를 가진 레이더 레벨 게이지
KR20170061139A (ko) * 2014-10-10 2017-06-02 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 Fmcw 기반의 유도파 레이더 레벨 게이지
KR20190024887A (ko) * 2016-07-07 2019-03-08 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 단일 전파 모드 피드-스루를 갖는 레이더 레벨 게이지 시스템

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