具有附着物检测器的物位雷达制造技术

本发明专利技术提供一种用于连续物位测量的物位雷达，所述物位雷达具有雷达装置和阻抗谱装置，所述阻抗谱装置集成在所述雷达装置中并且用于检测雷达装置上的附着物或者检测填充物料的气相。

Positional Radar with Attachment Detector

【技术实现步骤摘要】
具有附着物检测器的物位雷达
本专利技术涉及物位测量技术。本专利技术尤其涉及用于连续物位测量的物位雷达、用于连续物位测量的方法、程序元件和计算机可读介质。
技术介绍
连续物位测量(kontinuierliche)可以借助物位雷达进行，物位雷达产生雷达信号并且自由地朝向填充物料表面发射雷达信号，或者具有例如杆、绳或管的形式的细长探头，雷达信号能够沿着细长探头或者在细长探头中朝向填充物料表面传导。在后一种情况下，探头通常浸入填充物料中，从而在填充物料和容器环境之间的界面处产生阻抗突变，能够在来自物位雷达的评估电子装置的反射信号中检测到该阻抗突变。在自由辐射的物位雷达的情况下，设置有朝向填充物料表面发射雷达信号的天线。天线或探头上的污染物可导致测量信号失真并且在某些情况下输出错误的物位。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是提供一种改进的物位测量装置。通过独立权利要求的特征实现本目的。通过从属权利要求和如下的实施例的描述得到本专利技术的改进。本专利技术的第一方面涉及一种用于连续物位测量的物位雷达，尤其涉及自由辐射物位雷达或使用引导雷达信号的物位雷达。物位雷达具有用于产生雷达信号并朝向填充物料表面发射雷达信号的雷达装置。还提供一种阻抗谱(Impedanzspektroskopie)装置，借助该装置能够检测雷达装置上的附着物，特别是探头(在引导雷达信号的情况下)或天线(在自由辐射雷达装置的情况下)上的附着物。阻抗谱装置也可以通过阻抗谱来检测填充物料的气相。阻抗谱装置集成在雷达装置中。通常，阻抗谱装置的探头安装在雷达装置中或雷达装置上的可能出现污染物并且污染物可能产生干扰作用的位置处。例如，如果存在多个来自填充材料的污染物对测量结果产生负面影响的位置，则物位雷达也可以具有多个这种阻抗谱装置。通过阻抗谱装置能够可靠地检测附着物。特别地，测量装置能够确定其是附着物还是填充状态，即，能够确定天线/探头的安装有阻抗谱装置的相应位置是被填充物料覆盖还是仅被填充材料污染。阻抗谱装置也可用于确定是否存在源自于填充材料的蒸汽环境或者在填充物料表面上是否仅存在“正常”空气。通过阻抗谱装置能够确定装置附近的交流电阻。根据施加的交流电流的频率来测量这种交流电阻(也称为阻抗)。为此，在定义的频率范围(谱)内的多个频率处确定阻抗。“阻抗峰值”或者阻抗的频率依赖性随阻抗谱装置所处位置处的介质而变化。如果天线/探头浸入介质中，则与在天线/探头未被填充物料包围的情况相比，阻抗曲线具有不同的形状并且通常具有偏移的峰值。附着物的情况也类似。根据本专利技术的实施例，雷达装置具有杆、绳或管的形式的用于将雷达信号引导至填充物料表面的探头。根据本专利技术的另一实施例，阻抗谱装置具有集成在探头的密封件中的传感器。通过将传感器集成到例如探头的密封锥中，能够有效地保护传感器不受容器环境影响。例如，密封锥由诸如PEEK、PPS、PTFE或陶瓷等绝缘材料制成。根据本专利技术的另一实施例，传感器被设计成环形。根据本专利技术的另一实施例，物位雷达具有用于朝向填充物料表面发射雷达信号的天线。在这种情况下，传感器能够集成在天线中。特别地，传感器可以被设计成条带形或十字形。特别地，天线可以用于偏振地发射雷达信号，其中，雷达信号的偏振平面相对于传感成非0度的角度，即，没有定向成平行于条带或者十字形的臂，而是相对于条带或者十字形的臂倾斜，使得雷达信号能够尽可能无阻碍地或仅受轻微阻碍地通过传感器。根据本专利技术的另一实施例，填充物位雷达具有评估电子装置，评估电子装置用于评估被填充物料表面反射的雷达信号以由此计算物位，并且用于评估由阻抗谱装置执行的测量(即，阻抗谱)，以确定在雷达装置上是否存在附着物。特别地，填充物位雷达或评估电子装置用于借助阻抗谱确定探头的连接区域中的附着物。在检测附着物或蒸汽环境的情况下，评估装置也可以用于执行对由物位雷达检测的物位进行测量值校正。通过这种方式能够改进测量结果。本专利技术的另一方面涉及一种用于连续物位测量的方法，其中，借助阻抗谱来检测物位雷达的雷达装置上的附着物。本专利技术的另一方面涉及一种程序元件，程序元件当在物位雷达的评估电子装置上被执行时指示评估电子装置借助阻抗谱来检测填充物位雷达的雷达装置上的附着物。本专利技术的另一方面涉及一种计算机介质，在计算机介质上存储有上述程序元件。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。附图中的视图是示意性的而不是成比例的。如果在如下附图说明中使用了相同的附图标记，则这些相同的附图标记描述相同或相似的元件。附图说明图1示出根据本专利技术的实施例的物位雷达。图2示出根据本专利技术的另一实施例的物位雷达。图3示出根据本专利技术的另一实施例的物位雷达。图4示出根据本专利技术的实施例的物位雷达的构造的示意图。图5示出根据本专利技术的另一实施例的物位雷达的构造的示意图。图6示出根据本专利技术的实施例的方法的流程图。图7示出根据本专利技术的另一实施例的物位雷达的三条阻抗测量曲线。图8示出根据本专利技术的实施例的填充物位雷达的两条阻抗测量曲线。具体实施方式图1示出了物位雷达100，物位雷达100具有包括杆形式的探头104的雷达装置101和包括传感器106的阻抗谱装置。绝缘的密封锥位于探头104的连接位置(连接区域)111处，传感器106集成在密封锥中，以保护传感器106免受容器环境影响。例如，传感器环形地布置成在探头104周围并用于执行阻抗谱技术。图2示出物位雷达100的另一实施例，其中，物位雷达100的形式是具有包括绝缘元件的天线105的自由辐射雷达装置，绝缘元件例如是PTFE透镜的形式，阻抗谱装置的传感器107集成在绝缘元件中。在图2的情况下，传感器也可以设计成环形，并且具有例如以与天线罩或者透镜的表面平行的方式布置的表面。透镜或天线罩材料的至少一个薄层位于传感器107和容器环境或填充物料之间，使得传感器相对于容器环境电绝缘。如图2中的自由辐射雷达装置的形式，图3示出了物位雷达100的另一实施例，然而，其中，传感器108被设计成十字形。图3的左侧区域示出天线的俯视图，其中可以看到十字形实施例。发射的雷达信号的偏振平面由箭头120表示。在图3的右侧区域示出天线105的剖视图。此处，应当理解的是，传感器108基本遵循天线罩或透镜的形状，但布置在透镜内，从而通过透镜材料使传感器在容器环境的方向上绝缘。通过将阻抗谱装置集成到物位雷达中，能够确保可靠的溢出识别。也能够识别探头/天线的连接区域中的附着物，并且能够允许物位雷达在各个应用(具有和不具有叠覆的气相的分离层)之间切换。“具有叠覆的气相的分离层”意味着(物料)蒸汽环境位于流体填充物料上方。“不具有叠覆的气相的分离层”意味着在物料上方不存在蒸汽环境，而是存在较轻的介质，例如，油。不管在引导雷达装置还是在自由辐射雷达装置中，通过具有集成的阻抗谱装置的物位雷达都能够改进连续物位测量，从而最终提高设备利用率以及测量可信度。特别地，能够可靠地识别连接区域中的附着物。这种识别可以用于调整天线附近的灵敏度且/或更新干扰信号抑制以避免测量值突变。也可以通过识别附着物来进行雷达的预先维护，并且可以及时向客户提供可能影响测量的信息。通过阻抗谱装置检测的情况(探头具有附着物/容器中的蒸汽环境/探头不具有附着物但被填充物料覆盖)也可以用于校正测量值。例如，在蒸汽环境的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连续物位测量的物位雷达(100)，其具有：雷达装置(101)，其用于产生雷达信号并且向填充物料的表面发射所述雷达信号；阻抗谱装置(102)，其用于借助阻抗谱来检测所述雷达装置上的附着物或者检测所述填充物料的气相，其中，所述阻抗谱装置集成在所述雷达装置中。

【技术特征摘要】
2018.02.14 EP 18156673.81.一种用于连续物位测量的物位雷达(100)，其具有：雷达装置(101)，其用于产生雷达信号并且向填充物料的表面发射所述雷达信号；阻抗谱装置(102)，其用于借助阻抗谱来检测所述雷达装置上的附着物或者检测所述填充物料的气相，其中，所述阻抗谱装置集成在所述雷达装置中。2.根据权利要求1所述的物位雷达(100)，其中，所述雷达装置(101)具有探头(104)，所述探头用于将所述雷达信号引导到所述填充物料的表面。3.根据权利要求2所述的物位雷达(100)，其中，所述阻抗谱装置(102)具有传感器(106)，所述传感器集成在所述探头(104)的密封件(109)中。4.根据权利要求1所述的物位雷达(100)，其中，所述雷达装置(101)具有天线(105)，所述天线(105)用于向所述填充物料的表面发射所述雷达信号。5.根据权利要求4所述的物位雷达(100)，其中，所述阻抗谱装置(102)具有传感器(107、108)，所述传感器集成在所述天线(105)中。6.根据权利要求3到5中任一项所述的物位雷达(100)，其中，所述传感器(107、108)为环形。7.根据权利要求5所述的物位雷达(100)，其中，所述传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·哈斯，斯特凡·卡斯帕尔，马蒂亚斯·施密特，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE