RU2014110280A

RU2014110280A - Радарное измерение уровня с определением перемещения поверхности

Info

Publication number: RU2014110280A
Application number: RU2014110280/28A
Authority: RU
Inventors: Олов ЭДВАРДССОН
Original assignee: Роузмаунт Танк Радар Аб
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2015-11-10
Also published as: EP2748566B1; BR112014007211A2; CN103017868B; US8854253B2; CN202382810U; US20130076559A1; RU2582894C2; CN103017868A; EP2748566A1; WO2013044953A1

Abstract

1. Способ определения расстояния до поверхности продукта, находящегося в резервуаре, содержащий шаги, на которых:передают (шаг S11) передаваемые электромагнитные сигналы в направлении указанной поверхности,принимают (шаг S12) ответные электромагнитные сигналы, отраженные от указанной поверхности,указанные передаваемые сигналы содержат по меньшей мере два разделенных во времени отдельных импульса на несущей волне, имеющих одинаковые несущие частоты, при этом каждый импульс имеет длительность, которая больше 1 мкс, но меньше 100 мс,определяют (шаг S13) фактические фазовые параметры каждого импульса в передаваемых сигналах по отношению к каждому соответствующему импульсу в ответных сигналах, причем указанные фазовые параметры включают в себя фазовый сдвиг,определяют (шаг S15) изменение фазового сдвига, связанное с двумя импульсами в передаваемых сигналах, имеющих одинаковые частоты, сравнивают указанное изменение с пороговым значением ив зависимости от результата шага сравнения определяют (шаг S6) указанное расстояние на основании соотношения между указанными передаваемыми сигналами и ответными сигналами.2. Способ по п. 1, причем указанный способ включает в себя работу в первом рабочем режиме и во втором рабочем режиме, при этом указанное расстояние определяют (шаг S6) в указанном первом рабочем режиме, а указанное изменение фазового сдвига определяют (шаг S15) в указанном втором рабочем режиме, причем первый рабочий режим выбирают в зависимости от результата указанного шага сравнения.3. Способ по п. 2, в котором средняя передаваемая мощность в указанном втором рабочем режиме ниже, чем в указанном первом рабочем режим

Claims

1. Способ определения расстояния до поверхности продукта, находящегося в резервуаре, содержащий шаги, на которых:

передают (шаг S11) передаваемые электромагнитные сигналы в направлении указанной поверхности,

принимают (шаг S12) ответные электромагнитные сигналы, отраженные от указанной поверхности,

указанные передаваемые сигналы содержат по меньшей мере два разделенных во времени отдельных импульса на несущей волне, имеющих одинаковые несущие частоты, при этом каждый импульс имеет длительность, которая больше 1 мкс, но меньше 100 мс,

определяют (шаг S13) фактические фазовые параметры каждого импульса в передаваемых сигналах по отношению к каждому соответствующему импульсу в ответных сигналах, причем указанные фазовые параметры включают в себя фазовый сдвиг,

определяют (шаг S15) изменение фазового сдвига, связанное с двумя импульсами в передаваемых сигналах, имеющих одинаковые частоты, сравнивают указанное изменение с пороговым значением и

в зависимости от результата шага сравнения определяют (шаг S6) указанное расстояние на основании соотношения между указанными передаваемыми сигналами и ответными сигналами.

2. Способ по п. 1, причем указанный способ включает в себя работу в первом рабочем режиме и во втором рабочем режиме, при этом указанное расстояние определяют (шаг S6) в указанном первом рабочем режиме, а указанное изменение фазового сдвига определяют (шаг S15) в указанном втором рабочем режиме, причем первый рабочий режим выбирают в зависимости от результата указанного шага сравнения.

3. Способ по п. 2, в котором средняя передаваемая мощность в указанном втором рабочем режиме ниже, чем в указанном первом рабочем режиме.

4. Способ по п. 2, причем указанный способ включает в себя следующие шаги:

передают в указанном втором рабочем режиме ряд разделенных во времени групп импульсов, каждая из которых содержит по меньшей мере два импульса с различной частотой, при этом по меньшей мере один импульс из каждой группы импульсов имеет такую же частоту, как частота одного импульса из предыдущей группы импульсов, и

определяют ряд изменений фазового сдвига, относящихся к разным парам импульсов, имеющим одинаковые частоты.

5. Способ по п. 4, в котором по меньшей мере один импульс из каждой группы импульсов имеет частоту, которая не входит в предыдущую группу импульсов.

6. Способ по п. 2, причем указанный способ включает в себя следующие шаги:

передают в указанном первом рабочем режиме серию отдельных импульсов на несущей волне, причем указанная серия импульсов имеет средний коэффициент заполнения менее 50%, а каждый импульс имеет длительность более 1 мкс, но менее 100 мс, и определенную центральную частоту, выбранную в соответствии с частотной схемой в заданном интервале частот, при этом заданный интервал частот составляет более 5% от средней центральной частоты, и определяют указанное расстояние, выполняя следующие действия:

на основании начальной оценки расстояния вычисляют ожидаемые фазовые параметры каждого принимаемого отдельного импульса по отношению к каждому соответствующему передаваемому отдельному импульсу,и

соотносят указанные фактические фазовые параметры с указанными ожидаемыми фазовыми параметрами, чтобы обеспечить уточненную оценку указанного расстояния.

7. Способ по п. 2, причем указанный способ в первом рабочем режиме включает в себя следующее:

передают серию коротких импульсов и

определяют указанное расстояние на основании времени прохождения каждого импульса.

8. Способ по п. 2, причем указанный способ в первом рабочем режиме включает в себя следующее:

передают сигнал с качанием частоты в определенном интервале частот и определяют указанное расстояние на основании соотношения между переданным сигналом с качанием частоты и отраженным сигналом с качанием частоты.

9. Способ по п. 1, в котором указанные импульсы, имеющие равные частоты, разделены во времени по меньшей мере на 5 с.

10. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя определение ряда изменений фазового сдвига перед определением указанного расстояния.

11. Способ по п. 1, в котором каждой частотой несущей волны управляют в контуре с обратной связью, обеспечивая погрешность по частоте менее 1/1000.

12. Система измерения уровня для определения расстояния до поверхности продукта в резервуаре, содержащая:

приемопередатчик (10) для передачи передаваемых электромагнитных сигналов и приема ответных электромагнитных сигналов, отраженных от указанной поверхности, причем указанный приемопередатчик выполнен с возможностью передачи сигналов, содержащих по меньшей мере два разделенных во времени импульса несущей волны, имеющих одинаковые частоты, при этом каждый импульс имеет длительность более 1 мкс, но менее 100 мс,

схему (11) обработки, предназначенную для:

определения фактических фазовых параметров каждого импульса в передаваемых сигналах по отношению к каждому соответствующему импульсу в ответных сигналах, причем указанные фазовые параметры включают в себя фазовый сдвиг,

определения изменения фазового сдвига, связанного с двумя импульсами в передаваемых сигналах, имеющими одинаковые частоты,

сравнения указанного изменения с пороговым значением и

определения, в зависимости от результата сравнения, указанного расстояния на основании соотношения между указанными передаваемыми сигналами и указанными ответными сигналами.

13. Система по п. 12, в которой указанный приемопередатчик (10) и указанная схема (11) обработки выполнены с возможностью работы в первом рабочем режиме и втором рабочем режиме, причем определение указанного расстояния происходит в первом рабочем режиме, а определение указанного изменения фазового сдвига - во втором рабочем режиме,

при этом указанная схема обработки предназначена для выбора указанного первого рабочего режима в зависимости от результата указанного шага сравнения.

14. Система по п. 12, в которой указанный приемопередатчик (10) выполнен с возможностью передачи более низкой средней передаваемой мощности в указанном втором рабочем режиме, чем в указанном первом рабочем режиме.

15. Система по п. 13, в которой указанный приемопередатчик (10) в указанном первом рабочем режиме выполнен с возможностью передачи серии отдельных импульсов на несущей волне, причем указанная серия импульсов имеет средний коэффициент заполнения менее 50%, а каждый импульс имеет длительность более 1 мкс, но менее 100 мс, и определенную центральную частоту, выбранную в соответствии с частотной схемой в заданном интервале частот, при этом указанный заданный интервал частот составляет более 5% от средней центральной частоты, и

при этом указанная схема (11) обработки в указанном первом рабочем режиме выполнена с возможностью определения указанного расстояния путем выполнения:

вычисления на основании начальной оценки расстояния ожидаемых фазовых параметров каждого принимаемого отдельного импульса по отношению к каждому соответствующему передаваемому отдельному импульсу и

соотнесения указанных фактических фазовых параметров с указанными ожидаемыми фазовыми параметрами для обеспечения уточненной оценки указанного расстояния.

16. Система по п. 13, в которой указанный приемопередатчик (10) в указанном первом рабочем режиме выполнен с возможностью передавать серии коротких импульсов, а указанная схема обработки выполнена с возможностью определять указанное расстояние на основании времени прохождения каждого импульса.

17. Система по п. 13, в которой указанный приемопередатчик (10) в указанном первом рабочем режиме выполнен с возможностью передавать сигнал с качанием частоты в некотором интервале частот, а указанная схема обработки выполнена с возможностью определять указанное расстояние на основании соотношения между передаваемым сигналом с качанием частоты и отраженным сигналом с качанием частоты.

18. Система по п. 12, дополнительно содержащая контур (20) управления с обратной связью для управления каждой частотой несущей волны, чтобы обеспечивать погрешность частоты менее 1/1000.

19. Система по п. 12, в которой импульсы, имеющие одинаковые частоты, разделены во времени по меньшей мере на 5 с.