Claims (14)
물체까지의 거리를 측정하는 방법, 특히 용기내나 이와 유사한 환경에 놓여 있는 액체나 기타 다른 유동성 매질의 표면의 거리를 측정하는 방법에 있어서, 선정된 주파수를 갖는 마이크로파 신호를 발생시키고 이것의 일부는 레퍼런스 신호로 이용하며, 또 다른 일부는 안테나에 공급하고, 그것으로부터 거리내의 상술한 표면에 정면으로 향하고, 그것에 의하여 표면과 다른 존재하는 물체들은 안테나의 입력 임피이던스와 상술한 반사계수에 그들의 거리 종속 기어를 통하여 상응하는 입력 반사 계수에 영향을 주며, 다른 거리에 있는 물체들로부터 비교적 어떤 거리로 기여하고 있는 물체들에 까지 상술한 함수에 기어를 강조하기 위한 방법에서 공칭 측정 주파수 주위의 간격에서 적어도 두개의 주파수의 반사계수 값의 결합시안테나의 입력 반사계수 함수를 만드는 것을 특징으로하며, 퓨리에 변환에서는 측정 주파수의 선정된 세트에서 이 함수치 세트가 이루어지며, 퓨리에 변환 함수에 기여하는 다른 물체들은 안테나로 부터의 그들의 다른 거리에 의하여 분리되고, 다른 물체로 부터의 고착된 기어는 제거되며 류리에 변환 함수에 대한 그들의 기여는 알려지며, 표면의 기여는 그것의 강도와 위치때문에 나누어지며, 표면에 대한 거리의 결정을 가능케함을 특징으로 하는 물체까지의 거리를 측정하는 방법과 그 측정 장치.In the method of measuring the distance to an object, in particular the method of measuring the distance of a surface of a liquid or other fluid medium in a container or a similar environment, a microwave signal having a predetermined frequency is generated and a part thereof is referred to as a reference. Used as a signal, another part is fed to the antenna, and faces away from it in front of the above-mentioned surface, whereby the surface and other existing objects have their distance-dependent gears at the input impedance of the antenna and the above-mentioned reflection coefficients. At least two in the interval around the nominal measurement frequency in a method for emphasizing the gears in the above function, which affects the corresponding input reflection coefficients and contributes to objects which contribute to a relatively certain distance from objects at different distances. Input reflection coefficient of the combined cyanenna of frequency reflection coefficient value In the Fourier transform, this set of functions is made at a predetermined set of measurement frequencies, and other objects contributing to the Fourier transform function are separated by their different distances from the antenna, The fixed gears from are removed and their contribution to the Lyuier transformation function is known, and the contribution of the surface is divided because of its strength and position, allowing the determination of the distance to the surface, characterized by How to measure and its measuring device.
제1항에 있어서, 평탄한 표면위에서 측정되는 상술한 함수는 안테나의 입력 반사계수의 미분이나 복합미분의 실수부나 허수부분으로 창조되는 것으로서, 상기 미분은 공칭 측정 주파수 주위의 간격에서 두개의 이유하는 주파수들에서 반사계수의 값들 사이에서의 차나 반사계수의 주파수에 따른 도함수로서 정의 될 수 있음을 특징으로 하는 그 측정방법.The method as set forth in claim 1, wherein the above-described function measured on a flat surface is created by the derivative of the antenna's input reflection coefficient or the real part or imaginary part of the complex derivative, the derivative being two weaning frequencies in the interval around the nominal measurement frequency. And a derivative according to the difference between the values of the coefficients of reflection or the frequency of the coefficients of reflection.
제1항에 있어서, 안테나의 전송선에 비교적 제한된 각 디멘존(angular dimension)을 가진 물체 위에서의 측정에 관한 상술한 함수는 안테나의 입력 반사계수의 2차 미분이나 이 2차복합미분의 실수부나 허수부분으로 되는 것으로서, 상기 2차 미분은 반사계수 주파수의 2차 도함수나 공칭 주파수 주위 간격에서 이유하는 3개의 주파수에서 반사계수 값에 상응하는 일차 결합으로 정의 될 수 있음을 특징으로 하는 그 측정 방법.2. The method of claim 1, wherein the above-described function of the measurement on an object having angular dimensions relatively limited to the transmission line of the antenna is the second derivative of the antenna's input reflection coefficient or the real part or imaginary number of the second composite derivative. Wherein the second derivative can be defined as a first order combination corresponding to the reflection coefficient value at three frequencies we assume at the second derivative of the reflection coefficient frequency or at intervals around the nominal frequency.
제1-3항에 있어서, 전자기파가 상당히 증가된 거리로 감쇄된 매질에 의하여 포위된 물체 위에서 측정시 상술한 함수는 존재하는 감쇄에 적합한 결합에 의하거나, 이 복합미분 결합의 실수부나 허수분분이나 안테나의 입력 반사계수의 상이 차수 미분의 결합에 의하여 형성되는 것으로서, n차 미분은 아테나 입력 반사계수의 n차 도함수나 공칭 측정 주파수 주위의 간격에서 n+1로 이유하는 주파수에서 반사계수의 값을 상응하는 일차 결합으로 정의 됨을 특징으로하는 그 측정 방법.4. The method according to claim 1-3, wherein the above-mentioned function, measured on an object enclosed by a medium attenuated by a significantly increased distance of electromagnetic waves, is determined by a coupling suitable for the existing attenuation, The phase of the input reflection coefficient of the antenna is formed by the combination of the order derivatives, where the nth derivative is the value of the reflection coefficient at frequencies we assume n + 1 at the nth derivative of the Athena input reflection coefficient or at intervals around the nominal measurement frequency. The method of measurement characterized by the definition of the corresponding primary bond.
제1-4항에 있어서, 안테나 입력 반사계수의 상술한 함수 값은 제한된 주파수 범위내에서 울한수의 불연속 측정 주파수에 대하여 형성되거나, 함수치의 불연속 퓨리에 변환이 이루어지며, 측정주파수의 수와 상호거리는 선정된 정확성을 이루도록 선택되며, 선택된 측정 범위내에서 측정결과를 명백히 하도록 선택하는 것을 특징으로하는 그 측정 방법.The method according to claim 1, wherein the above-described function value of the antenna input reflection coefficient is formed for a discontinuous measurement frequency of the cold limit within a limited frequency range, or a discrete Fourier transform of the function value is made, and the number and the mutual distance of the measurement frequency are And to select to clarify the measurement result within the selected measurement range, the measurement method being selected to achieve a predetermined accuracy.
제1항에 있어서, 안테나의 입력 반시계수의 상술한 함수가 결정될 때 측정 주파수가 측정시간에 정확하게 알려지지 않으며, 측정주파수가 중간 주파수에서 함수 값의 계산을 충분히 할 수 있도록 선택되며 적당하고, 선택된 주파수 종속 임피이던스 엘레멘트인 레퍼런스 임피이던스를 위한 함수 값이 결정되고, 동일 주파수에서 또는 부분적으로 동일한 주파수에서 측정 주파수가 레퍼런스 임피이던스 측정값으로 부터 결정되며, 안테나의 입력 반사계 수 함수 값이 연속되는 신호 조절에 적합한 다른 주파수 세트에서 계산됨을 특징으로 하는 그 측정방법.2. A frequency according to claim 1, wherein the measurement frequency is not known exactly at the measurement time when the above-described function of the input counterclockwise of the antenna is determined and the measurement frequency is selected to be sufficient to calculate the function value at the intermediate frequency. The function value for the reference impedance, which is the dependent impedance element, is determined, the measurement frequency is determined from the reference impedance measurement at the same frequency or partially at the same frequency, and the input reflection coefficient function of the antenna is suitable for continuous signal adjustment. The measurement method characterized by being calculated at different frequency sets.
제1항에 있어서, 상술한 함수값을 제공하기 위하여 측정 순서를 짧게 차단시켜 2회실시하는데, 처음에는 측정 주파수를 증가시키고, 두번째는 주파수를 감소시켜서 실시하여 측정하는 동안 물체의 거리변화때문에 생기는 오차를 제거하는 것을 특징으로 하는 그 측정방법.2. The method according to claim 1, wherein the measurement procedure is performed twice in order to provide the above-described function value, firstly by increasing the measurement frequency and secondly by decreasing the frequency, which is caused by the distance change of the object during the measurement. The measuring method, characterized in that to remove the error.
제1-5항에 있어서, 상술한 함수를 만들기 위하여 사용된 반사계수의 값이 신호의 주파수 성분을 안테나에 공급되도록 하고 공칭 측정주 파수 지위 간격에서 일련의 주파수 값을 취하도록 결정되며, 반사된 함수 값을 만들기 위하여 사용된 검파기 회로와 신호가 혼합된 페러런스 신호는 송신 신호와 함께 동시에 일어나며, 검파후에 함수를 결정하기 위한 반사 계수 값의 가중치가 되도록 응용됨을 특징으로 그 측정방법.6. The method of claim 1, wherein the value of the reflection coefficient used to make the function described above is determined to supply the frequency components of the signal to the antenna and to take a series of frequency values at nominal measurement frequency status intervals. The detection signal, which is a mixture of the detector circuit and the signal used to make the function value, occurs simultaneously with the transmission signal, and is applied to be the weight of the reflection coefficient value for determining the function after detection.
제1-5항에 있어서, 상술한 함수를 만들기 위하여 사용된 반사계 수의 값이 적어도 두개의 주파수 성분의 안테나에 신호를 공급하여 결합시키므로서 결정되며, 이 주파수 성분은 순서적으로 공칭 측정주파수 주위 간격에서 일련의 값을 취하도록 만들어지며, 반사된 신호의 함수 값을 만들기 위하여 사용된 검파기 회로와 레퍼런스 신호가 혼합된 신호는 송신신호의 주파수성분과 동시에 일어나며 검파후에 함수를 결정하기 위한 반사계수 값의 가중치가 되도록 응용됨을 특징으로하는 그 측정방법.6. The method of claim 1, wherein the value of the reflection coefficient used to make the function described above is determined by supplying a signal to the antenna of at least two frequency components and combining them, the frequency components being the nominal measurement frequencies in sequence. It is designed to take a series of values in the surrounding interval, and the signal of the detector circuit and the reference signal used to make the function value of the reflected signal occurs simultaneously with the frequency component of the transmission signal and the reflection coefficient to determine the function after detection. The measuring method, characterized in that applied to the weight of the value.
수표면(17)을 향하고 거리를 두고 배열된 안테나(11), 또 측정될 거리, 측정유니트(12)와 신호 조절회로(28,29)등을 포함하는 제1항의 방법을 수행하기 위한 장치로써, 이는 주파수 조절 마이크로파 발진기(18), 조절유니트(22), 주파수 측정을 위한 함수 조절 유니트(23)와 검파기 유니트(24A, 24B), 어떤 주파수 범위내에서 많은 불연속 측정 주파수에서 안테나의 입력 반사계수의 상술한 함수를 만들기 위한 신호조절 회로(28,29), 함수의 불연속 퓨리에 변환을 만들기 위한 제공된 데이타를 처리하고, 결정될 거리를 계산하는 장치들(33-36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 몸체까지의 거리를 측정하는 방법과 그 측정 장치.Apparatus for carrying out the method of claim 1 comprising an antenna 11 arranged at a distance to the water surface 17 and a distance to be measured, a measurement unit 12 and signal control circuits 28 and 29. The input reflection coefficient of the antenna at a frequency-controlled microwave oscillator 18, an adjustment unit 22, a function control unit 23 and a detector unit 24A, 24B for frequency measurement, and many discrete measurement frequencies within a certain frequency range. A body comprising signal conditioning circuits 28 and 29 for making the above-described functions of the apparatus, devices 33-36 for processing the provided data for making the discrete Fourier transform of the function and calculating the distance to be determined. How to measure the distance and its measuring device.
제10항에 있어서, 상술한 함수를 이루는 유니트들이 하나나 그이상의 조절된 위상 쉬프트 회로(26,27A,27B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 그 측정장치.11. The measuring device according to claim 10, wherein the units making up the above functions comprise one or more regulated phase shift circuits (26, 27A, 27B).
제10, 11항에 있어서, 측정 유니트(12)가 안테나 측정 유니트(20)와 주파수 보정유니트(21) 사이에 있는 마이크로파 발진기(18)로 부터 신호를 분리시키는 효과 디바이더(19)를 포함하는 것으로서, 상기 안테나 측정 유니트(20)와 주파수 보정 유니트(21)는 검파유니트(24A,24B)에 연결되며, 이는 차례로 안테나 측정 유니트(20)로 부터 검파된 신호를 변환하기 위한 데이타 발진 유니트(28)에 연결되고, 주파수 보절 유니트(21)로 부터 디지탈 형으로 되고, 이 신호들을 신호 조절 유니트(29)로 공급함을 특징으로 하는 그 측정 장치.12. The measuring unit (12) according to claim 10, wherein the measuring unit (12) comprises an effect divider (19) for separating the signal from the microwave oscillator (18) between the antenna measuring unit (20) and the frequency correction unit (21). The antenna measuring unit 20 and the frequency correction unit 21 are connected to the detection units 24A and 24B, which in turn convert the detected signal from the antenna measuring unit 20 to the data oscillation unit 28. The measuring device, characterized in that it is connected to, is digital from the frequency compensating unit (21) and supplies these signals to the signal conditioning unit (29).
제12,13항에 있어서, 반사계수의 상술한 함수를 만들기 위한 회로를 진폭, 주파수와 마이크로파 신호의 위상을 변환하기 위한 장치(22,23,26,27A,27B)를 포함하고, 검파기 회로(24A,24B)는 안테나와 레퍼런스 임피이던스에 신호를 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 그 측정 장치.14. A circuit according to claim 12 or 13, wherein the circuit for making the above described function of the reflection coefficient comprises devices 22, 23, 26, 27A and 27B for converting amplitude, frequency and phase of the microwave signal. 24A, 24B are measuring devices, characterized in that for simultaneously supplying a signal to the antenna and the reference impedance.
제10-13항에 있어서, 안테나 측정 유니트(20)와 주파수 보정유니트(21) 각각은 반사계를 포함하고 안테나 측정 유니트(20)는 안테나(11)에 연결된 이중 회로(31)를 포함하고 반면에 주파수보정 유니트(21)내의 이중 회로를 주파수 종속 레퍼런스 임피이던스 엘레멘트에 연결되는 것을 특징으로 하는 그 측정 장치.14. The antenna measuring unit 20 and the frequency correction unit 21 each comprise a reflectometer and the antenna measuring unit 20 comprises a double circuit 31 connected to the antenna 11, And a double circuit in the frequency correction unit (21) is connected to the frequency dependent reference impedance element.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임※ Note: The disclosure is based on the initial application.