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1. WO2020064218 - FÜLLSTANDSMESSGERÄT

Veröffentlichungsnummer WO/2020/064218
Veröffentlichungsdatum 02.04.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/072118
Internationales Anmeldedatum 19.08.2019
IPC
G01F 23/00 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
FMessen des Volumens, des Durchflussvolumens, des Massendurchflusses oder des Füllstandes; volumetrische Mengenmessung
23Anzeigen oder Messen eines Flüssigkeitsstandes oder des Standes eines fließfähigen festen Materials, z.B. Anzeigen in Mengeneinheiten, Anzeigen durch Alarm
G01F 23/284 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
FMessen des Volumens, des Durchflussvolumens, des Massendurchflusses oder des Füllstandes; volumetrische Mengenmessung
23Anzeigen oder Messen eines Flüssigkeitsstandes oder des Standes eines fließfähigen festen Materials, z.B. Anzeigen in Mengeneinheiten, Anzeigen durch Alarm
22durch Messen von physikalischen Veränderlichen außer linearen Abmessungen, Druck oder Gewicht, die von dem zu messenden Stand abhängig sind, Messen des Unterschiedes der Wärmeübertragung von Dampf oder Wasser
28durch Messen der Parameteränderungen von elektromagnetischen oder Schallwellen, die unmittelbar an die Flüssigkeit oder das fließfähige feste Material angelegt sind
284elektromagnetische Wellen
G01S 7/40 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
02von Systemen gemäß der Gruppe G01S13/57
40Einrichtungen zum Überwachen oder Eichen
CPC
G01F 23/0076
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
23Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm
0061characterised by the level signal processing means
0069particular electronic circuits for digital processing equipment
0076containing circuits handling parameters other than liquid level
G01F 23/0084
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
23Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm
0061characterised by the level signal processing means
0084particular electronic circuits for handling non-digital processing equipment
G01F 23/284
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
23Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm
22by measurement of physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
28by measuring the variations of parameters of electric or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
284Electromagnetic waves
G01S 13/103
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
13Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
06Systems determining position data of a target
08Systems for measuring distance only
10using transmission of interrupted pulse modulated waves
103particularities of the measurement of the distance
G01S 13/88
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
13Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
G01S 7/2923
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
02of systems according to group G01S13/00
28Details of pulse systems
285Receivers
292Extracting wanted echo-signals
2923based on data belonging to a number of consecutive radar periods
Anmelder
  • ENDRESS+HAUSER SE+CO. KG [DE]/[DE]
Erfinder
  • DAUFELD, Ghislain
  • GORENFLO, Stefan
  • MALINOVSKIY, Alexey
  • MERLE, Jens
  • VOGEL, Markus
Vertreter
  • ANDRES, Angelika
Prioritätsdaten
10 2018 123 429.524.09.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) FÜLLSTANDSMESSGERÄT
(EN) FILL LEVEL MEASURING DEVICE
(FR) APPAREIL DE MESURE DE NIVEAU DE REMPLISSAGE
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Radar-basierten Füllstandsmessung eines in einem Behälter (2) befindlichen Füllgutes (3) nach dem Pulslaufzeit-Verfahren sowie ein Füllstandsmessgerät (1) zur Ausführung dieses Verfahrens. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass anhand des als Zwischenfrequenzsignal bekannten Auswertungssignals (ZF), der Relation (Φ) zwischen der Taktrate (fc) und der Abtastrate (f'c) und einer vordefinierten Soll-Relation (Φref) eine Auswertungskurve (ZF') erstellt wird. Dabei wird der Füllstand (L) auf Basis dieser Auswertungskurve (ZF') ermittelt. Kennzeichnend hierbei ist, dass die Auswertungskurve(ZF') mittels zeitlicher Dehnung bzw. Stauchung (∆t) des Auswertungssignals(ZF) erstellt wird, wobei die Stauchung bzw. die Dehnung (∆t) in Abhängigkeit eines Verhältnisses (Φ/ Φref) zwischen der gemessenen Relation (Φ) und der Soll-Relation (Φref) durchgeführt wird.Hierdurch wird eine etwaige Abweichung der Abtastrate (f'c) von ihrem Sollwert, bspw. aufgrund fehlerhafter Regelung, kompensiert. Somit wird durch die Erfindung die potentiell erzielbare Genauigkeit der Füllstandsmessung erhöht.
(EN)
The invention relates to a method for radar-based fill level measurement of a filling material (3) located in a container (2) according to the pulse transit time method, and to a fill level measuring device (1) for carrying out said method. The method is characterized in that, on the basis of an evaluation signal (ZF) known as an intermediate frequency signal, the relation (Φ) between the clock rate (fc) and the sampling rate (f'c), and a predefined target relation ((Φ)ref), and evaluation curve (ZF') is generated. The fill level (L) is thereby determined on the basis of said evaluation curve (ZF'). It is hereby characterizing that the evaluation curve (ZF') is generated by means of temporal expansion or compression (∆t) of the evaluation signal (ZF), wherein the compression or the expansion (∆t) is carried out as a function of a ratio (Φ/ Φref) between the measured relation (Φ) and the target relation (Φref). As a result, any deviation of the sampling rate (f'c) from the setpoint value of the sampling rate, for example due to faulty control, is compensated. Thus, the potentially attainable accuracy of the fill level measurement is increased due to the invention.
(FR)
L'invention concerne un procédé de mesure de niveau de remplissage par radar d'une matière de remplissage (3) qui se trouve dans un récipient (2) selon le procédé du temps de propagation des impulsions ainsi qu'un appareil de mesure de niveau de remplissage (1) destiné à mettre en œuvre ce procédé. Le procédé est caractérisé en ce qu'une courbe d'interprétation (ZF') est créée à l'aide du signal d'interprétation (ZF), appelé signal de fréquence intermédiaire, de la relation (Φ) entre la fréquence d'horloge (fc) et la fréquence d'échantillonnage (f'c) et d'une relation voulue prédéfinie (Φref). Le niveau de remplissage (L) est ici déterminé sur la base de cette courbe d'interprétation (ZF'). Le procédé selon l'invention est en outre caractérisé en ce que la courbe d'interprétation (ZF') est générée par une expansion ou une contraction (∆t) temporelle du signal d'interprétation (ZF), la contraction ou l'expansion (∆t) étant effectuée en fonction d'un rapport (Φ/ Φref) entre la relation mesurée (Φ) et la relation voulue (Φref), ce qui permet de compenser un éventuel écart entre la fréquence d'échantillonnage (f'c) et sa valeur de consigne, par exemple en raison d'une régulation défectueuse. L'invention permet ainsi d'augmenter la précision pouvant potentiellement être obtenue de la mesure du niveau de remplissage.
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