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1. (WO2017148688) METHOD FOR MEASURING THE FILL STATE OF A CONTENT WHICH CAN BE FOUND IN A CONTAINER USING TERAHERTZ PULSES
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Patentansprüche

1. Verfahren zur Messung des Füllstands (L) eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes (2) oder zur Bestimmung des Abstandes (h-L) zu einem Objekt (2) mittels THz-Pulsen mittels THz-Pulsen, folgende Verfahrensschritte umfassend:

Ein THz-Puls wird in Richtung des Füllgutes (2) ausgesendet,

der THz-Puls wird an der Oberfläche des Füllgutes (2) reflektiert,

der reflektierte THz-Puls wird nach einer vom Füllstand (L) abhängigen Laufzeit (t) empfangen,

wobei die Verfahrensschritte zyklisch mit einer Wiederholfrequenz (fpU|S) wiederholt werden,

wobei die Wiederholfrequenz (fpU|S) derart in Abhängigkeit der Laufzeit (t) gesteuert wird, dass sich die Wiederholfrequenz (fpU|S) bei kürzer werdender Laufzeit (t) erhöht und bei länger werdender Laufzeit (t) verringert, und

wobei anhand der Wiederholfrequenz (fpU|S) der Füllstand (L) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Wiederholfrequenz (fpU|S) proportional zu dem Kehrwert der Laufzeit (t) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Wiederholfrequenz (fpU|S) proportional zu dem Kehrwert der Summe aus der Laufzeit (t) und einer vordefinierten Zeitverzögerung (tdeiay) ist.

4. Füllstandsmessgerät zur Ausführung des in zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche beschriebenen Verfahrens, folgende Komponenten umfassend:

Eine Pulserzeugungs-Einheit (40) zur periodischen Erzeugung eines THz-Pulses mit einer Wiederholfrequenz (fpuis),

einen ersten Wellenleiter (50), mit

• einem Signal-Eingang (51 ), über den der THz-Puls von der

Pulserzeugungs-Einheit (40) in den Wellenleiter (50) eingekoppelt wird,

• eine sich an den Signal-Eingang (51 ) anschließende Wellenübertragungs- Einheit (52),

• eine sich an die Wellenübertragungs-Einheit (52) anschließende Antennen-Einheit (53), zum Aussenden des THz-Pulses in den Behälter (2) und zum Empfang des an der Oberfläche des Füllgutes (3) reflektierten THz Pulses nach einer vom Füllstand (L) abhängigen Laufzeit (t), und

• einen an der Wellenübertragungs-Einheit (52) angeordneten Signal- Ausgang (54), zur Erzeugung eines elektrischen Steuersignals (S) anhand des reflektierten THz-Pulses,

und

- eine Steuer-/Auswerte-Einheit (60) zur Steuerung der Pulserzeugungs-Einheit

(40) und/oder zur Bestimmung des Füllstandes (L).

5. Füllstandsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer-/Auswerte-Einheit (60) eine Verzögerungsschaltung zur zeitlichen Verzögerung (tdeiay) des elektrischen Steuersignals (S) umfasst.

6. Füllstandsmessgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pulserzeugungs-Einheit (40) zumindest eine erste Oszillator-Einheit (41 ), eine zweite Oszillator-Einheit (42) und einen Mischer (43) umfasst.

7. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 1 , wobei die Pulserzeugungs-Einheit (40) einen kaskadierten Aufbau, mit jeweils zumindest einer ersten Oszillator-Einheit (41 , 41 ') und einer zweiten Oszillator-Einheit (42, 42') und jeweils einem Mischer (43, 43') pro

Kaskadenstufe (40a, 40b), aufweist.

8. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Pulserzeugungs-Einheit (40) zumindest ein Modulationselement (44, 44', 45, 45') aufweist, welches von der ersten Oszillator-Einheit (41 ,41 ') und/oder der zweiten

Oszillator-Einheit (42, 42') erzeugte elektromagnetischen Wellen moduliert.

9. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 7 oder 8, des Weiteren umfassend:

einen zweiten Wellenleiter (70) mit

• einem ersten Endstück (71 ), welches an der Wellenübertragungs-Einheit (52) angekoppelt ist, und mit

· einem zweiten Endstück (72), welches zwischen der ersten

Kaskadenstufe (40a) sowie der zweiten Kaskadenstufe (40b) angekoppelt ist.

10. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 9, wobei der zweite Wellenleiter (70) eine Modulations-Einheit (73) zur Modulation der Frequenz des reflektierten THz-Pulses umfasst.

1 1. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der erste Wellenleiter (50) und/oder der zweite Wellenleiter (70) aus einem dielektrischen Material gefertigt sind/ist.

12. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der erste Wellenleiter (50) und/oder der zweite Wellenleiter (70) als Hohlleiter ausgestaltet sind/ist.

13. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 12, wobei der Signal-Eingang (51 ) als Platte oder Blende ausgestaltet ist.

14. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 12, wobei der Signal-Eingang (51 ) als Kegel ausgestaltet ist.

15. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 14, wobei der Signal-Eingang (51 ) in Bezug zur Wellenübertragungs-Einheit (52) eine Abwinkelung von in etwa 90° aufweist.

16. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 15, wobei die Steuer-/Auswerte-Einheit (60) eine Verzögerungsschaltung zur Zeitverzögerung (tdeiay) des elektrischen Steuersignals (S) umfasst.