用于测试物位计系统的设备和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于测试物位计系统的设备和方法。所述测试设备包括波导、第一信号反射装置和第二信号反射装置。第一信号反射装置被配置成将来自第二信号反射装置的、沿着波导行进的电磁信号反射回朝向第二信号反射装置，并至少在一定时间段内允许来自第二信号反射装置的、沿着波导朝向第一信号反射装置行进的电磁信号通过第一信号反射装置。由此，可以使用通过波导的选定次数的通过来模拟通过较长的波导的通过，并且这允许使用高质量波导，如果不是这样，高质量的波导取决于应用领域而太大、太重或太贵而无法使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。所述测试设备包括波导、第一信号反射装置和第二信号反射装置。第一信号反射装置被配置成将来自第二信号反射装置的、沿着波导行进的电磁信号反射回朝向第二信号反射装置，并至少在一定时间段内允许来自第二信号反射装置的、沿着波导朝向第一信号反射装置行进的电磁信号通过第一信号反射装置。由此，可以使用通过波导的选定次数的通过来模拟通过较长的波导的通过，并且这允许使用高质量波导，如果不是这样，高质量的波导取决于应用领域而太大、太重或太贵而无法使用。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于物位计系统的测试设备以及用于测试物位计系统的方法。
技术介绍
雷达物位计(RLG)系统被广泛用于确定容器中所容纳的物品的填充物位。雷达物位计量一般借助于非接触式测量或通常被称为导波雷达(GWR)的接触式测量来执行，其中，在非接触式测量中，朝向容器中所容纳的物品辐射电磁信号，在接触式测量中，通过用作波导的探头将电磁信号导向物品并导入物品中。探头一般被布置为从容器的顶部向容器的底部竖直延伸。探头也可以被布置在连接到容器的外壁并与容器内部呈流体连通的测量管(所谓的室)中。发射的电磁信号在物品的表面处被反射，并且反射信号被包括在雷达物位计系统中的接收器或收发器所接收。基于发射信号和反射信号，可以确定距物品表面的距离。更具体地，通常基于电磁信号的发射与该电磁信号在容器中的空气和容器中所容纳的物品之间的界面处的反射的接收之间的时间来确定距物品表面的距离。为了确定物品的实际填充物位，基于上述时间(所谓的行程时间)和电磁信号的传播速度确定从基准位置到该表面的距离。目前市场上的大多数雷达物位计系统或者是所谓的脉冲式雷达物位计系统，其基于在脉冲的发射与其在物品的表面处的反射的接收之间的时间差异来确定距容器中所容纳的物品的表面的距离，或者是如下系统:其基于所发射的调频信号与其在表面处的反射之间的频率差异来确定距表面的距离。后一种系统通常被称为FMCW (调频连续波)类型。在一些情况下，甚至是法律所要求的，对雷达物位计系统进行定期测试以检验雷达物位计系统的测量精度或校准雷达物位计系统是有益的。可以如下执行测试:暂时去除雷达物位计系统，手动测量距容器中物品的表面的距离，然后将如此获得的距离与由雷达物位计系统提供的距离进行比较。然而，由于多种原因这通常不是理想的。例如，容器可能是加压的和/或物品可能是危险的或敏感的。此外，这样的测试可能是耗时的、麻烦的且不够精确。当雷达物位计系统的测量单元可以与信号传播装置(布置在容器内部)拆开而不需要破坏工艺连接时，可以使用已知长度的波导针对对应于波导长度的特定距离来测试雷达物位计系统。然而，针对一些应用，期望针对在该特定容器中的当前测量距离或在雷达物位计系统的整个测量范围上测试波导的性能。旨在实现上述目的的一个方案是由Endress+Hauser(http: // www.endress.com)销售的Levelflex M FMP43校准套件。该校准套件包含多个不同长度的同轴缆线，其可以被连接以提供最闻达1860mm的最大距尚的若干参考距尚。然而，期望能够针对更多数目的测量距离以及非常大的最大距离来测试雷达物位计系统的性能。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术的总体目的是提供一种用于雷达物位计系统的改进的测试设备。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于物位计系统的测试设备，该物位计系统包括测量单元和连接到该测量单元的信号传播装置，该测试设备包括:波导，其能够在连接点处连接到物位计系统，以允许通过波导来传播由测量单元发射的电磁发射信号；第一信号反射装置，其沿着所述波导布置在沿所述波导与所述连接点相距第一距离处，所述第一信号反射装置被配置成允许来自测量单元的电磁发射信号的至少一部分通过该第一信号反射装置并进一步沿波导前进；以及第二信号反射装置，其沿着所述波导布置在沿波导与所述连接点相距第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离，以用于将来自第一信号反射装置的、沿着波导行进的电磁信号反射回朝向第一信号反射装置，其中，第一信号反射装置被配置成:将来自第二信号反射装置的、沿着波导行进的电磁信号反射回朝向第二信号反射装置，并且至少在电磁发射信号从测量单元发射之后的预定时间处所发生的时间段内允许来自第二信号反射装置的、沿着波导朝向第一信号反射装置行进的电磁信号通过第一信号反射装置，以允许所述电磁信号被物位计系统的测量单元接收。在本申请的上下文中，“波导”应该被理解为能够引导电磁信号(特别是微波信号)的结构。因此，波导可以是例如同轴缆线、微带线、中空波导、表面波导等中的任一种。波导能够连接到物位计系统的“连接点”可以是直接连接测量单元和波导的连接器。对于包括传输线探头的物位计系统，例如所谓的导波雷达(GWR)物位计系统，测量单元可以例如与传输线探头分离，并且测试设备中所包括的连接器可以连接至所述测量单元而非传输线探头。然而，可替代地，波导可以经由信号传播装置的至少一部分连接到物位计系统。例如，在信号传播装置为辐射天线(诸如喇叭式天线)的自由辐射型物位计系统的情况下，所述“连接点”可以位于物位计系统的辐射天线和包括在测试设备中的用于接收由天线辐射的电磁发射信号的接收器之间，使得可以由测试设备的波导来传播所述电磁发射信号。电磁信号的“一部分”应当被理解为指电磁信号的就时间和/或“信号强度”(功率、振幅或能量)而言的一部分。本专利技术基于如下认识:可以使用经过波导的选定次数的通过来模拟经过更长波导的通过，并且这允许使用高质量的波导，否则高质量的波导依据应用的领域太大、太重或太贵而不能使用。由此，可以实现相对紧凑且具有成本效益的测试设备，其提供物位计系统的高质量测试，尤其是针对长的测量距离和/或许多不同的测量距离。根据本专利技术的测试设备的各实施例，第一信号反射装置可以包括阻抗转变部。阻抗转变部(其可以是不具有可控电子元件的无源结构)可以被配置成反射入射到阻抗转变部上的电磁信号的功率的第一部分并允许所述电磁信号的功率的第二部分通过。沿着测试设备的波导从第一反射装置朝向第二反射装置行进的电磁信号将在第二反射装置处被反射。反射的电磁信号将沿着波导返向第一反射装置行进。当该电磁信号到达第一反射装置时，该电磁信号的第一部分将被反射回朝向第二反射装置，并且该电磁信号的第二部分将通过第一反射装置并被允许朝向物位计系统的测量单元继续行进。以这种方式，将允许具有降低的功率水平的一系列电磁信号通过第一反射装置并朝向测量单元行进。基于这些电磁信号的功率和/或定时，测量单元可以确定哪个或哪些电磁信号应当用于正在进行的测试。在这些实施例中，第一信号反射装置的阻抗转变部可以有利地被配置成反射入射的电磁信号的绝大部分，使得可以在往返行进于第一信号反射装置和第二信号反射装置之间的信号变得太弱之前实现在第一信号反射装置和第二信号反射装置之间的若干次信号通过。例如，阻抗转变部可以被配置成反射入射的电磁信号的功率的至少20%。有利地，阻抗转变部可以被配置成反射入射的电磁信号的功率的至少40%、至少60%或甚至至少80%。最佳范围可以为40%至80%。因此，阻抗转变部应当为“严重失配”，该“严重失配”例如不能通过两根同轴缆线之间的普通连接来实现。用于缆线连接器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于物位计系统的测试设备，所述物位计系统包括测量单元和连接到所述测量单元的信号传播装置，所述测试设备包括：波导，其能够在连接点处连接到所述物位计系统，以允许通过所述波导来传播由所述测量单元发射的电磁发射信号；第一信号反射装置，其沿着所述波导布置在沿所述波导与所述连接点相距第一距离处，所述第一信号反射装置被配置成允许来自所述测量单元的所述电磁发射信号的至少一部分通过所述第一信号反射装置并进一步沿所述波导前进；以及第二信号反射装置，其沿着所述波导布置在沿所述波导与所述连接点相距第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离，所述第二信号反射装置用于将来自所述第一信号反射装置的、沿着所述波导行进的电磁信号反射回朝向所述第一信号反射装置，其中，所述第一信号反射装置被配置成：将来自所述第二信号反射装置的、沿着所述波导行进的电磁信号反射回朝向所述第二信号反射装置；以及至少在从所述测量单元发射所述电磁发射信号之后的预定时间处发生的时间段内允许来自所述第二信号反射装置的、沿着所述波导朝向所述第一信号反射装置行进的电磁信号通过所述第一信号反射装置，以允许该电磁信号被所述物位计系统的所述测量单元接收。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥洛夫·爱德华松，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE