雷达物位计倾斜度系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于确定填充物位的物位计系统和物位计布置。雷达物位计布置安装在罐的罐盖和/或安装在适于安装在罐的罐盖上的支撑件上。所述布置包括：发射器，用于至少沿第一轴发射测量信号以确定罐的填充物位；接收器，用于接收与距表面的距离相对应的回波信号；第一处理电路，用于接收回波信号并基于回波信号确定罐的填充物位；倾斜度仪，附接至支撑件并且适于生成与倾斜度仪相对于表面法线的倾斜度对应的倾斜度输出；第二处理电路，用于在第一轴与表面法线之间存在角度差时基于倾斜度输出生成角度输出。布置还包括：呈现装置，用于在布置外部传送关于角度差的信息；或通信路径，用于向第一处理电路传送角度输出。

【技术实现步骤摘要】
雷达物位计倾斜度系统
本技术涉及雷达物位计布置，特别地涉及用于测量罐的填充物位的雷达物位计布置，该雷达物位计布置包括:用于朝向罐中的填充物料的表面发射测量信号的发射器；用于接收来自罐的回波信号的接收器装置；以及用于基于所述回波信号确定罐的填充物位的处理电路。
技术介绍
测量存储在罐中的液体、流体、颗粒混合物或其它物料的物位是基本的工业需要。过去采用了若干种技术，并且近十年来雷达成为用于高质量测量的主要方法。这些装置利用天线朝向正监测的物料发射电磁波并且接收在正监视的物料的表面处反射的电磁回波。现在，在世界范围内安装了许多用于雷达物位计量的单元，并且在液位计中雷达方法具有增长的百分比。雷达物位计(RLG)通常安装在高度可以为数米到20?30米或甚至更高并且容积为数立方米(m3)直到10000m3或更大的、通常位于户外的罐。高准确度和可靠性是RLG的重要优点。 通常使用RLG系统或RLG布置的领域的一个示例为用于移动单元中的用以存储液化气体、油、化学制品等的罐，诸如海洋平台或油轮上的罐。这些罐通常被设计成像足球场的尺寸一样大的具有最高为40m的高度的大的矩形块，其底座的面积可以非常大。因为这种类型的罐的底座的面积大，所以最重要的是可以以高准确度来读取液位。大面积意味着液位的小变化对应于液体的容积的相对大的变化。 如上所述，RLG系统或RLG布置利用天线朝向正监测的物料发射电磁波并且接收在正监测的物料的表面处反射的电磁回波。这样的系统或布置可以使用连续信号(所谓的FMCW (调频连续波))或脉冲式发射信号。 尤其对于罐计量市场，许多安装在现有的静水井(即竖直管道)上完成。在这样的应用中，可以使用适于管道中的测量的天线。该天线的安装可以例如通过更换管道顶部上的现有罐盖来执行，该罐盖通常用于尺测量(tape measure)并对罐成分进行采样。为了仍然能够执行这些任务，可以将RLG装进可以打开的罐盖中。如果不存在现有的罐盖，可以添加罐盖。 当RLG附接至罐盖时，其通常相对于罐可略微移动。另外，雷达束的最轻微的移位可能导致雷达的误读。因此，需要更好地控制罐盖的位置。
技术实现思路
根据本技术的第一方面，提供了一种用于安装在罐的罐盖上的雷达物位计系统，包括: -壳体，适于附接至罐的罐盖， -设置在所述壳体内部的支撑件， -设置在所述壳体内部的发射器，所述发射器附接至所述支撑件并且适于至少沿第一轴发射测量信号以测量距罐中的表面的距离， -设置在所述壳体内部的接收器，所述接收器适于接收回波信号，所述回波信号与第一轴和表面的法线平行时距罐中的表面的距离相对应， -设置在壳体内部的第一处理电路，所述第一处理电路适于接收回波信号并且基于回波信号确定罐的填充物位， -设置在壳体内部的倾斜度传感器，所述倾斜度传感器附接至支撑件并且适于生成与传感器相对于表面的法线的倾斜度相对应的倾斜度输出， -设置在壳体内部的第二处理电路，所述第二处理电路适于接收倾斜度输出，并且在第一轴与表面的法线之间存在角度差时基于倾斜度输出生成角度输出， 所述雷达物位计系统还包括以下部件中的至少一个: -呈现装置，所述呈现装置适于接收来自第二处理电路的角度输出并且生成在所述系统外部传送关于角度差的信息的通信输出，以及 -通信路径，所述通信路径设置在所述壳体内部，电连接所述第一处理电路与所述第二处理电路，以及适于接收来自所述第二处理电路的所述角度输出并且向所述第一处理电路传送角度输出。 本文中使用的术语“发射器”表示能够发射电磁辐射的装置。在本文中也可以将发射器称为天线，因此关于天线所陈述的内容对于发射器也成立，反之亦然。 本文中使用的术语“收发器”表示能够发射和接收辐射的装置。换言之，收发器包括发射器。 雷达物位计系统或雷达物位计布置被设置成检测距罐中物品的表面的距离，该检测优选地通过沿与所述表面的法线平行或重合的第一轴发射辐射来完成，该法线也可以被称为物品的表面法线或表面法线，并且该表面法线通常与竖直轴重合。在第一轴与表面法线之间存在角度差时，第二处理电路生成角度输出。 角度输出可以是与第一轴和表面法线之间的角度差直接对应的值，即当角度差增加一度时，角度输出也增加一度。角度输出还可以以另一种格式给出，使得当角度差增加一度时，角度输出增加不止一度或不足一度。另外，所述第二处理电路例如还可以被设置成使得将倾斜度输出与一个或更多个阈值进行比较，并且角度输出表示该比较的结果，例如表示角度差超过或低于预定值和/或角度差在预定区间内。因此，即使角度差增加一度，角度输出也可以相同；如果该增加不改变比较的结果，例如角度差超过预定值[给出的示例列举是非穷举的]。 可以通过包括一个、两个或三个元素的矢量来表示由所述第二处理电路生成的角度差。当该矢量包括三个元素时，可以沿三个笛卡尔轴中的每一个给出根据矢量的角度差；包括三个元素的矢量还可以用于传输以另一种格式设置的信息。当矢量包括两个元素时，可以沿两个笛卡尔轴给出根据平面的角度差；包括两个元素的矢量可以用于传输以另一种格式设置的信息。当矢量包括一个元素时，可以给出在预定平面中的根据矢量的角度差；包括一个元素的矢量还可以用于传输以另一种格式设置的信息。当角度输出表示比较结果，例如表示角度差超过或低于预定值和/或表示角度差在预定区间内时，可以通过包括一个、两个或三个元素的矢量来表示该结果；该信息还可以以另一种格式来传输。 对于雷达物位计系统或雷达物位计布置设置在本文中还被称为倾斜度仪的倾斜度传感器提供了例如如下优点:可以监测具有倾斜度的罐盖的任何移位。 根据一种示例性实施方式，可以经由设置在所述壳体内的通信路径向所述第一处理电路传送角度输出，该通信路径电连接第一处理电路与第二处理电路。之后，可以由第一电路内部使用该角度输出，以例如校正与物品表面的测量距离、中断测量信号的发射、重置距离测量和/或自动校正发射器的定向[该列举是非穷举的]。 可替代地或附加地，可以将角度输出传送至如下呈现装置，该呈现装置适于接收来自所述第二处理电路的角度输出并且生成在所述系统外部传送关于角度差的信息的通信输出。通信输出例如可以为基于角度输出的值发出的警报。此外或可替代地，通信输出适于帮助操作者沿竖直轴排列测量信号[该列举是非穷举的]。 此外或可替代地，雷达物位计布置包括用于接收和/或存储至少一个预定阈值的部件，在将角度输出传送至呈现装置之前，所述第二电路适于接收角度输出、将所述角度输出与至少一个预定阈值进行比较以及将与比较结果对应的角度输出传送至呈现装置。 该阈值可以为与表面法线的预定角度差(例如I度、5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度或50度)或包括所列举的角度差中的I个、2个、3个或更多个的区间。即，第一轴与表面法线偏离预定角度或位于预定区间内。 阈值还可以为两个不同倾斜度输出之间的预定角度差，或第一轴的旋转角速度，即检测到第一轴在移动。预定角度差例如可以为0.5度、I度、2度、3度、5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度或50度；或包括所列举的角度差中的I个、2个、3个或更多个的区间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装在罐(5)的罐盖(20)上的雷达物位计系统(1)，包括：‑壳体(13)，适于附接至罐的罐盖，‑设置在所述壳体内部的支撑件(100)，‑设置在所述壳体内部的发射器(120)，所述发射器附接至所述支撑件并且适于至少沿第一轴(A)发射测量信号以测量距罐中的表面(2)的距离，‑设置在所述壳体内部的接收器(102)，所述接收器适于接收回波信号，所述回波信号与所述第一轴和所述罐中的所述表面的法线平行时距所述表面的距离相对应，‑设置在所述壳体内部的第一处理电路(101)，所述第一处理电路适于接收所述回波信号并且基于所述回波信号确定所述罐的填充物位，‑设置在所述壳体内部的倾斜度传感器(120)，所述倾斜度传感器附接至所述支撑件并且适于生成与所述倾斜度传感器相对于所述表面的法线的倾斜度相对应的倾斜度输出(121)，‑设置在所述壳体内部的第二处理电路(103)，所述第二处理电路适于接收所述倾斜度输出，并且在所述第一轴与所述表面的法线之间存在角度差时基于所述倾斜度输出生成角度输出(111)，所述雷达物位计系统还包括以下部件中的至少一个：‑呈现装置(19)，所述呈现装置(19)适于接收来自所述第二处理电路的所述角度输出并且生成在所述雷达物位计系统外部传送关于所述角度差的信息的通信输出(141)，以及‑通信路径(105)，所述通信路径(105)设置在所述壳体内部，电连接所述第一处理电路与所述第二处理电路，并且适于接收来自所述第二处理电路的所述角度输出并且向所述第一处理电路传送所述角度输出(111)。...

【技术特征摘要】
2014.06.30 US 14/319,3401.一种用于安装在罐(5)的罐盖(20)上的雷达物位计系统(1)，包括: -壳体(13)，适于附接至罐的罐盖， -设置在所述壳体内部的支撑件(100)， -设置在所述壳体内部的发射器(120)，所述发射器附接至所述支撑件并且适于至少沿第一轴(A)发射测量信号以测量距罐中的表面(2)的距离， -设置在所述壳体内部的接收器(102)，所述接收器适于接收回波信号，所述回波信号与所述第一轴和所述罐中的所述表面的法线平行时距所述表面的距离相对应， -设置在所述壳体内部的第一处理电路(101)，所述第一处理电路适于接收所述回波信号并且基于所述回波信号确定所述罐的填充物位， -设置在所述壳体内部的倾斜度传感器(120)，所述倾斜度传感器附接至所述支撑件并且适于生成与所述倾斜度传感器相对于所述表面的法线的倾斜度相对应的倾斜度输出(121)， -设置在所述壳体内部的第二处理电路(103)，所述第二处理电路适于接收所述倾斜度输出，并且在所述第一轴与所述表面的法线之间存在角度差时基于所述倾斜度输出生成角度输出(111)， 所述雷达物位计系统还包括以下部件中的至少一个: -呈现装置(19)，所述呈现装置(19)适于接收来自所述第二处理电路的所述角度输出并且生成在所述雷达物位计系统外部传送关于所述角度差的信息的通信输出(141)，以及 -通信路径(105)，所述通信路径(105)设置在所述壳体内部，电连接所述第一处理电路与所述第二处理电路，并且适于接收来自所述第二处理电路的所述角度输出并且向所述第一处理电路传送所述角度输出(111)。2.根据权利要求1所述的雷达物位计系统，其中，所述倾斜度输出(121)是基于具有第一数量的元素的矢量的，其中，所述元素的第一数量为1、2或3。3.根据前述权利要求中任一项所述的雷达物位计系统，其中，所述第二处理电路还适于将所述倾斜度输出与至少一个预定阈值进行比较，并且基于所述倾斜度输出与所述至少一个阈值的比较的结果来生成所述角度输出，以及其中，所述呈现装置还适于基于所述角度输出发出警报(141)。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡埃尔·克列曼，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞典;SE