專利名稱：容器噪聲中的干擾回波存儲(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及料位測(cè)量。尤其是，本發(fā)明涉及一種用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的料位測(cè)量裝置，用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的方法、程序元件和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在按照FMCW或者脈沖(傳播時(shí)間方法)工作的料位傳感器中，朝著填料表面的方向發(fā)射電磁波或者聲波。隨后，傳感器獲得由填料和容器部件反射的回波信號(hào)，并且由此導(dǎo)出相應(yīng)的料位。其他料位傳感器根據(jù)所引導(dǎo)的微波的原理工作。通常按照目前的現(xiàn)有技術(shù)所使用的方法基本上基于由使用者在空容器的情況下所執(zhí)行的干擾回波存儲(chǔ)。DE 33 37 690 Al、US 5，157，639和EP 1 628 119 A2描述了這種方法。在那里所描述的方法在實(shí)際的實(shí)施中會(huì)導(dǎo)致一些問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供在容器噪聲提高或者EMV噪聲提高的情況下對(duì)干擾回波存儲(chǔ)器或在料位測(cè)量裝置中存在的干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新。該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來解決并且本發(fā)明的改進(jìn)方案從從屬權(quán)利要求中得到。提出了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的料位測(cè)量裝置、用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的方法、程序元件和計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)。以下示例性地關(guān)于方法所描述的特征可以實(shí)施為料位測(cè)量裝置并且因此也同時(shí)是料位測(cè)量裝置的特征。同樣，在下面所提及的料位測(cè)量裝置的特征也可以實(shí)施為方法步驟。應(yīng)注意的是在本發(fā)明的上下文中在料位測(cè)量裝置中的干擾回波數(shù)據(jù)的初始化可以是料位測(cè)量裝置中的干擾回波數(shù)據(jù)的更新的特定變形方案。在此情況下，對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)的“更新”因此通過對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化來實(shí)現(xiàn)。此外應(yīng)注意的是，對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)的更新也可以包括對(duì)至少一個(gè)數(shù)據(jù)的更新，其中所述數(shù)據(jù)后續(xù)可用于根據(jù)已知的方法來識(shí)別容器部件的干擾反射。在干擾回波存儲(chǔ)器內(nèi)的干擾存儲(chǔ)器曲線的更新因此僅僅是對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)的更新的一種可能的實(shí)現(xiàn)。干擾回波存儲(chǔ)也是對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)的更新的一種可能的實(shí)現(xiàn)。此外，干擾存儲(chǔ)器或干擾回波存儲(chǔ)器的更新是對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)的一種可能的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的料位測(cè)量裝置，該料位測(cè)量裝置具有用于對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)初始化和/或更新的計(jì)算單元。該計(jì)算單元在此情況下實(shí)施為根據(jù)至少一個(gè)第一值來決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新，所述第一值表征了第一噪聲的至少一個(gè)特性或者至少與第一噪聲對(duì)應(yīng)。此外，該計(jì)算單元被實(shí)施為隨后也執(zhí)行更新。第一“噪聲”是傳感器自身的噪聲，例如熱噪聲，和/或是容器噪聲和/或者EMV噪聲。換言之，于是涉及歸因于傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的噪聲和/或歸因于容器的噪聲和/或由作用于傳感器和/或容器的外部電學(xué)、電磁、聲學(xué)或光學(xué)影響引起的噪聲。該噪聲會(huì)影響測(cè)量信號(hào)，并且因此影響回波曲線，使得根據(jù)回波曲線的分析能夠表征噪聲。在本發(fā)明的上下文中，傳感器自身的噪聲應(yīng)定義為由于傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例如使用在其中的電子部件及其熱噪聲引起的噪聲。容器噪聲應(yīng)定義為原始由傳感器發(fā)射的信號(hào)的多次疊加引起的噪聲。多次疊加在此可以由容器內(nèi)的多次可能的反射而引起。EMV噪聲應(yīng)定義為歸因于外部源的噪聲。EMV噪聲例如可能由線路相關(guān)的電學(xué)干擾而引起，或者也可能由非線路相關(guān)的電磁干擾(如其例如通過移動(dòng)無線電)而引起。此外，EMV噪聲可能由聲學(xué)干擾而引起，例如由氣體填充的噪音而引起。也可能的是，EMV噪聲由光學(xué)影響例如雜散光而引起。所有噪聲的共同點(diǎn)是它們都會(huì)導(dǎo)致在料位測(cè)量裝置的測(cè)量到的信號(hào)內(nèi)的可測(cè)量的噪聲水平的提高。此外，可能的是，所描述的噪聲的組合疊加并且導(dǎo)致在測(cè)量技術(shù)上可檢測(cè)的總噪聲。噪聲的一個(gè)特性例如可能是信號(hào)在噪聲范圍中的平均值。另一特性例如可能是在信號(hào)中噪聲的變化或者也可以是在信號(hào)中噪聲的帶寬。此外，例如可由測(cè)量信號(hào)導(dǎo)出的多個(gè)統(tǒng)計(jì)值根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以與噪聲的特性組合。此外，信號(hào)的抽樣或者被濾波的信號(hào)變化曲線可以是噪聲的特性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述至少第一值表征噪聲的平均功率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的方法，其中根據(jù)至少一個(gè)第一值決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新，所述第一值表征了第一噪聲的至少一個(gè)特性或者至少與第一噪聲對(duì)應(yīng)。如果對(duì)此作出決定，則進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種程序元件，該程序元件當(dāng)其在料位測(cè)量裝置的處理器上執(zhí)行時(shí)引導(dǎo)處理器執(zhí)行上面以及下面所描述的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，在計(jì)算機(jī)介質(zhì)上存儲(chǔ)有程序元件，該程序元件當(dāng)其在料位測(cè)量裝置的處理器(即計(jì)算單元)上執(zhí)行時(shí)引導(dǎo)處理器執(zhí)行上面以及下面所描述的步驟。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，計(jì)算單元被實(shí)施為根據(jù)至少一個(gè)第二值來決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新，所述第二值表征了第二噪聲的至少一個(gè)特性或者至少與第二噪聲對(duì)應(yīng)。此外，該計(jì)算單元被實(shí)施為隨后也執(zhí)行初始化和/或更新。第二 “噪聲”是傳感器自身的噪聲和/或容器噪聲和/或EMV噪聲。尤其是，可以使用歸因于噪聲的多個(gè)值來對(duì)干擾回波數(shù)據(jù)更新和/或初始化。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，計(jì)算單元被實(shí)施為在使用事先所檢測(cè)的回波曲線的情況下來確定所述至少第一值和/或所至少第二值。例如，計(jì)算單元被實(shí)施為基于回歸計(jì)算或柱狀圖分析來確定至少第一值和/或至
5少第二值。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，計(jì)算單元被實(shí)施為根據(jù)至少第一值和/或至少第二值來初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，計(jì)算單元被實(shí)施為用于確定所檢測(cè)的回波曲線的采樣值的幅度是否大于第一值(第一值與噪聲對(duì)應(yīng)，即譬如與容器噪聲或傳感器噪聲或EMV噪聲對(duì)應(yīng))。當(dāng)采樣值的幅度并不(明顯地)大于第一值時(shí)，則刪除干擾回波數(shù)據(jù)或者將干擾回波數(shù)據(jù)置于零，該干擾回波數(shù)據(jù)在時(shí)間上與該采樣值對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，計(jì)算單元被實(shí)施為確定表征第一噪聲的至少一個(gè)特性 (即當(dāng)前容器噪聲或者當(dāng)前傳感器自身的噪聲或者EMV噪聲)的第一值是否大于與預(yù)先確定的傳感器自身的噪聲對(duì)應(yīng)的第二值。當(dāng)?shù)谝恢荡笥诘诙禃r(shí)(或當(dāng)?shù)谝恢得黠@大于第二值時(shí))，計(jì)算單元激活干擾存儲(chǔ)器更新模式。換言之，當(dāng)例如當(dāng)前所測(cè)量的噪聲大于例如在傳感器制造時(shí)所存儲(chǔ)的參考噪聲時(shí)激活干擾存儲(chǔ)器更新模式。應(yīng)注意的是，兩個(gè)上面所提及的實(shí)施例可以彼此組合。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，料位測(cè)量裝置還具有存儲(chǔ)器，在該存儲(chǔ)器中例如可以存儲(chǔ)第二值。尤其是在該存儲(chǔ)器中可以存儲(chǔ)干擾回波曲線。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，當(dāng)?shù)谝恢?即例如容器噪聲或者熱噪聲或者EMV噪聲) 降低時(shí)，干擾存儲(chǔ)器激活模式的方法步驟的完成導(dǎo)致在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的干擾回波曲線的值的減少。例如，并不與實(shí)際料位回波或者干擾回波有關(guān)(即僅僅歸因于容器噪聲和/或EMV 噪聲)的干擾回波曲線的所有幅度值降低。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，料位測(cè)量裝置是料位雷達(dá)。


圖1示出了在回波信號(hào)處理中的可能的操作方式。圖2示出了安裝在容器中的料位測(cè)量裝置以及相應(yīng)的回波曲線。圖3示出了在料位測(cè)量裝置中的干擾回波評(píng)估。圖4示出了在空容器的情況下的回波曲線。圖5示出了在略微填充的容器情況下的回波曲線。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的干擾回波存儲(chǔ)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的干擾回波評(píng)估。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的干擾回波存儲(chǔ)。圖10示出了用于干擾存儲(chǔ)器初始化的流程圖。圖11示出了料位測(cè)量的流程圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的干擾回波評(píng)估的流程圖。附圖中的視圖是示意性的而非合乎比例。在下面的附圖描述中針對(duì)相同的或類似的元件使用了相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量所有類型的料位的方法。圖1示出了在料位測(cè)量裝置內(nèi)的回波信號(hào)處理的基本過程。在塊“回波曲線準(zhǔn)備” 101中包含所有所需的硬件和軟件單元，以便提供回波曲線作為在容器內(nèi)的當(dāng)前反射關(guān)系的反映(Abbild)?；夭ㄇ€例如以數(shù)字形式在微處理器系統(tǒng)內(nèi)被檢測(cè)，并且借助確定的方法尋找包含其中的回波。在塊“回波提取” 102內(nèi)為此目的所應(yīng)用的方法尤其是包括基于閾值的回波提取領(lǐng)域中的方法或者以基于定標(biāo)(skalerAasierend)的回波提取為基礎(chǔ)的方法。在完成回波提取方法之后，提供數(shù)字回波列表，其例如包含關(guān)于在回波曲線中包含的一個(gè)或多個(gè)回波的起始、位置和終端的說明。在干擾回波存儲(chǔ)器103中將回波列表的回波與事先存儲(chǔ)在設(shè)備中的干擾回波曲線比較，以便獲取關(guān)于回波列表的哪些回波由固定地安裝在容器中的干擾部位引起的信息。所獲取的信息以干擾回波評(píng)估列表的形式對(duì)外提供，并且例如可以被跟蹤 (Tracking) 104使用，然而也可以為決定料位105有利地使用。為了進(jìn)一步提高料位測(cè)量裝置的回波信號(hào)處理的可靠性，所發(fā)現(xiàn)的回波在塊“跟蹤” 104內(nèi)被置于歷史的上下文中。在跟蹤內(nèi)，尤其是跟蹤多個(gè)單個(gè)測(cè)量中回波的位置的變化曲線，并且所收集的信息以存儲(chǔ)器中的軌跡(Track)的形式來表現(xiàn)。所收集的多個(gè)回波的歷史信息以軌跡列表的形式向外提供。在塊“決定料位” 105中，將當(dāng)前回波列表的數(shù)據(jù)、關(guān)于各回波的時(shí)間變化曲線的信息以及干擾回波存儲(chǔ)器的評(píng)估彼此平衡。在此對(duì)于抑制干擾反射特別有意義的是，考慮由干擾存儲(chǔ)器確定的干擾回波評(píng)估。為了進(jìn)一步改進(jìn)料位測(cè)量的精度，可以通過任選的塊“料位回波的準(zhǔn)確測(cè)量” 106 在應(yīng)用耗費(fèi)計(jì)算時(shí)間的方法(例如內(nèi)插方法)的情況下以高精度來確定某個(gè)料位回波的位置。距料位的確定的距離被向外提供。該提供可以以模擬形式20mA接口)或者以數(shù)字形式(現(xiàn)場(chǎng)總線)來進(jìn)行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)由特別的邊界條件得出，在料位測(cè)量裝置內(nèi)的回波信號(hào)處理以這些邊界條件為基礎(chǔ)。圖2示出了這種裝置的一個(gè)典型應(yīng)用。在此要指出的是，在本說明書中并且在附圖中所有水平都理解為相對(duì)水平。作為用于計(jì)算相對(duì)水平的參考量使用的絕對(duì)水平對(duì)于本發(fā)明的工作原理沒有影響。料位測(cè)量裝置201通過天線202朝著要測(cè)量的介質(zhì)204的方向發(fā)射信號(hào)203。料位測(cè)量裝置本身可以借助超聲、雷達(dá)、激光或者被引導(dǎo)的微波的原理來確定距介質(zhì)的距離。 作為信號(hào)相應(yīng)地考慮超聲波以及電磁波。介質(zhì)204將入射的波朝著測(cè)量裝置反射回去，在測(cè)量裝置中接收該波并且由計(jì)算單元220處理該波。同時(shí)，所發(fā)射的信號(hào)也被容器部件例如環(huán)繞的焊縫205反射。在料位測(cè)量裝置201 中接收的回波曲線206由此除了可以包含由料位204所引起的有用回波207之外還可以包含固定地安裝的干擾部位208的回波，該回波在下面稱為干擾回波。在該例子中，填料容器 209具有錐形的出口 210。
在現(xiàn)在開始的信號(hào)處理中，對(duì)回波曲線有針對(duì)性地尋找回波(參見圖1中的步驟 102)。作為回波提取的結(jié)果，按照?qǐng)D3的方案來產(chǎn)生回波列表301。回波列表除了包含由焊縫205產(chǎn)生的干擾回波E0，208的典型的特征值之外還包含由介質(zhì)204產(chǎn)生的另外的回波 El, 207。當(dāng)然，回波列表的所示的特征僅僅是回波列表的一種特殊的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中，具有其他的或者改變的回波特征的回波列表也是常用的?？梢酝ㄟ^使用干擾回波存儲(chǔ)來決定性地簡(jiǎn)化決定當(dāng)前回波(E0，El)的哪個(gè)回波是介質(zhì)204所產(chǎn)生的料位回波。例如，優(yōu)選在幾乎排空的容器情況下進(jìn)行由用戶啟動(dòng)的干擾回波存儲(chǔ)。作為該方法步驟的結(jié)果，在干擾回波存儲(chǔ)器103內(nèi)(參見圖1和2、添加干擾回波曲線302，其精確地檢測(cè)可能的干擾回波E0，208的幅度變化曲線。在傳感器的隨后的工作階段中，可以借助干擾回波存儲(chǔ)器103和其中包含的干擾回波曲線302來進(jìn)行回波列表301的回波的分類。在本例中，回波EO 208，303明確地識(shí)別為干擾回波并且被相應(yīng)地評(píng)估。雖然回波列表301的回波的幅度值幾乎相同，但將其余的回波El 207，304決定為料位回波是普通的。干擾回波曲線的添加也可以由傳感器自動(dòng)地啟動(dòng)。前面描述的方法在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中會(huì)一再導(dǎo)致問題。圖4示出了空狀態(tài)中的帶有環(huán)繞的焊縫205的容器209。其中所測(cè)量的回波曲線 401在圖402中示出。與圖2中的回波曲線206相比較可以清楚看出的是，由焊縫205引起的回波EO 208在相同位置又出現(xiàn)，而由填料204引起的料位回波由于沒有填充而通過容器底部403引起的回波E2404替代。在更細(xì)致的觀察中，與圖2中的回波曲線206直接比較還得出的是，噪聲水平Nb 410在大約25dB處，而圖2中的類似的水平Ns 213在大約15dB處。噪聲水平提高的圖形可視化的效應(yīng)可以由特別的反射關(guān)系得出，如其在使用料位測(cè)量裝置的情況下會(huì)出現(xiàn)的那樣。在圖2中的被填充一半的容器209中，由料位測(cè)量裝置201發(fā)射的波203在填料 204的表面上被反射。伴隨該反射例如出現(xiàn)所發(fā)射的波203的強(qiáng)烈衰減。由料位測(cè)量裝置接收的信號(hào)因此可能比原始發(fā)射的波的水平小40dB或者更多。在介質(zhì)上反射之后在容器蓋211上受到新的偏轉(zhuǎn)的信號(hào)部分在相應(yīng)的傳播時(shí)間之后第二次到達(dá)填料204的表面上， 并且在那里被重新反射。在該第二反射的情況下，該波可能重新經(jīng)歷40dB的衰減。如果例如從所發(fā)射的大約SOdB的相對(duì)水平212出發(fā)，則立即可以看出的是，二次反射的波的水平遠(yuǎn)小于料位測(cè)量裝置的傳感器自身的噪聲的水平Ns213。料位測(cè)量裝置的傳感器自身的噪聲基本上通過所使用的半導(dǎo)體器件的熱噪聲引起，并且在市面上的料位測(cè)量裝置情況下典型地在大約15dB左右。現(xiàn)在在完全排空的、具有非常好的反射關(guān)系的容器中測(cè)量時(shí)出現(xiàn)其他情況。圖4 說明了這些情況。在示例性地考慮的帶有雷達(dá)的料位測(cè)量的情況中，所發(fā)射的波405被金屬容器209的容器底部403并且也被錐形的容器部分406反射。由于金屬容器壁的極好的反射特性，雷達(dá)信號(hào)通過該反射而只是受到非常弱的衰減。原始發(fā)射的信號(hào)能量的大部分因此可以被容器蓋407重新反射。立即可以看出的是，由于小的反射損耗，該信號(hào)可以非常頻繁地在容器蓋和容器底部之間來回反射。信號(hào)箭頭408要表明信號(hào)在容器中的多次傳播。料位測(cè)量裝置409啟動(dòng)周期性的測(cè)量循環(huán)，例如以如下時(shí)間格柵該時(shí)間格柵對(duì)應(yīng)于所發(fā)射的信號(hào)在40m長(zhǎng)度上的傳播時(shí)間。由于完美的反射關(guān)系，在開始新的測(cè)量時(shí)，最后的測(cè)量的信號(hào)部分以及在時(shí)間上在其之前的測(cè)量的信號(hào)部分都可以在容器中來回傳播408。所有在料位測(cè)量裝置上同時(shí)入射的信號(hào)現(xiàn)在在料位測(cè)量裝置的接收部分中干擾。由于同時(shí)在檢測(cè)器上入射并且在那里疊加的多個(gè)可能的信號(hào)路徑，關(guān)聯(lián)的單個(gè)回波不再可以被分離，并且典型地導(dǎo)致噪聲水平Nb 410提高到大約25dB。噪聲水平Nb通過來自容器的不同信號(hào)部分的疊加而引起，并且在下面應(yīng)當(dāng)視為容器噪聲。在此要說明的是，該“容器噪聲”在原因上與傳感器自身的傳感器噪聲Ns并無共同點(diǎn)，該噪聲由于熱噪聲部分而引起。在本說明書中，僅僅由于相對(duì)于所接收的回波曲線的變化的相似性而使用該術(shù)語。如果現(xiàn)在按照已知的方法在空容器的情況下觸發(fā)干擾噪聲存儲(chǔ)，則在傳感器中存儲(chǔ)提高的干擾回波曲線411。由焊縫205引起的干擾回波EO正確地包含于其中。由容器底部引起的底部回波E2并未被記錄在干擾回波存儲(chǔ)器中，因?yàn)槠湓诳杖萜鞯那闆r下要用作當(dāng)前料位。圖5現(xiàn)在在另一步驟中示出了在略微填充容器之后可以得到的情況。由于填料 501的材料特性(其為松散材料)以及有時(shí)不利的傾倒?fàn)顟B(tài)(Schuettlage)，現(xiàn)在突然出現(xiàn)反射的雷達(dá)波的強(qiáng)烈衰減。信號(hào)部分在容器209內(nèi)的循環(huán)反射(如其在圖4中還可以看到的那樣)直接停頓。所接收的回波曲線502除了包含焊縫反射(EO)之外還包含填料的反射(E3)，然而其根據(jù)幅度只能被強(qiáng)烈減小地接收。同時(shí)，從回波曲線502中可以推斷出，容器噪聲Nb 503又降低到料位測(cè)量裝置213的傳感器自身的噪聲Ns的水平上?；诨夭ㄇ€502產(chǎn)生的回波表504清楚示出了，容器焊縫205的回波EO以及介質(zhì)501的回波都標(biāo)識(shí)為干擾回波。與回波曲線圖505的比較得出，回波EO和E3在其變化曲線方面兩者都位于干擾回波曲線506以下并且因此視為干擾回波。在該狀態(tài)中，料位的測(cè)量現(xiàn)在不再可能。例如錯(cuò)誤消息“回波丟失”使料位測(cè)量裝置停止(absetzen)。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形式，該問題根據(jù)圖8中的流程圖來解決。由此得出的關(guān)系例如通過圖6和7中的視圖來說明。該方法以干擾回波存儲(chǔ)器103的初始化或者更新來開始(參見圖1和幻，其中前面提及的行為可以由使用者以及由傳感器本身來啟動(dòng)。在步驟801中，借助當(dāng)前的回波曲線確定容器噪聲水平Nb。在此，使用相應(yīng)的方法，例如回歸計(jì)算或者柱狀圖分析。在步驟802中(回波曲線的第一樣本的選擇)現(xiàn)在選擇當(dāng)前的回波曲線的第一采樣點(diǎn)。如果該樣本的幅度大于所確定的容器噪聲水平Nb，則在步驟804中將該幅度值用于啟動(dòng)或者更新干擾存儲(chǔ)器。在該方法步驟中，當(dāng)然可以使用其他的算法來改進(jìn)干擾回波存儲(chǔ)器的功能，例如把要存儲(chǔ)的干擾回波值提高參數(shù)化的偏移值。如果回波曲線的幅度并不顯著地大于容器噪聲，則干擾存儲(chǔ)器在相應(yīng)的位置被刪除或者可替選地置于0dB805。所描述的方法現(xiàn)在逐個(gè)樣本地繼續(xù)，直到產(chǎn)生用戶所希望的干擾回波曲線長(zhǎng)度。該方法最后在最終狀態(tài)808中結(jié)束。圖6現(xiàn)在示出了在添加干擾回波存儲(chǔ)器的情況下所描述的方法的作用。容器噪聲的水平Nb 601在寬的范圍上與回波曲線602的水平相同。在an到9. 50m的范圍604中，干擾回波存儲(chǔ)器于是被初始化到OdB，在10. 50m到18m的范圍中也是同樣。圖7現(xiàn)在示出了在用填料702填充容器701時(shí)的情況。由回波曲線703確定的容器噪聲Nb由于沒有多次反射而降低。此外，料位回波E3的水平下降到小于25dB的水平。 由于根據(jù)本發(fā)明地產(chǎn)生的干擾回波曲線603，干擾回波存儲(chǔ)器103(參見圖1和圖幻現(xiàn)在能夠僅僅將回波EO識(shí)別為干擾回波?；夭‥3可以以簡(jiǎn)單的方式識(shí)別為料位回波。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，該問題也可以根據(jù)圖10至12的流程圖來解決。由此得出的關(guān)系示例性地通過圖9中的視圖來說明。該方法劃分為兩個(gè)方法部分。方法部分I在圖10中示出，并且代表該方法的如下部分該部分在干擾回波存儲(chǔ)器103的初始化或者更新的范圍中進(jìn)行。該方法部分在步驟 1000中開始。在步驟1001中，進(jìn)行干擾回波存儲(chǔ)直到所希望的位置。為此可以應(yīng)用已知的方法。所希望的位置由用戶預(yù)先給定或者由傳感器內(nèi)的其他的軟件部分確定。通常執(zhí)行干擾回波存儲(chǔ)直到如下位置其距離略小于直到當(dāng)前的料位回波的開始的距離。在步驟1002 中，借助當(dāng)前存在的回波曲線來確定容器中的噪聲水平Nb。這例如可以通過回歸計(jì)算或者柱狀圖分析來進(jìn)行。在步驟1003中現(xiàn)在檢驗(yàn)容器噪聲Nb是否大于料位測(cè)量裝置的傳感器自身的噪聲 Ns。為此目的，該傳感器自身的噪聲在料位測(cè)量裝置的制造場(chǎng)所內(nèi)被確定并且以合適的形式作為定標(biāo)值存儲(chǔ)于傳感器的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域103中。如果容器噪聲在干擾回波存儲(chǔ)器的初始化或者更新期間大于傳感器自身的傳感器噪聲，則在信號(hào)處理中激活干擾存儲(chǔ)器更新模式1004。圖11示例性地示出了在料位測(cè)量裝置內(nèi)的信號(hào)處理鏈的一部分，如其通常在每個(gè)測(cè)量循環(huán)中都被完成一次那樣。對(duì)干擾回波1200的傳統(tǒng)的評(píng)估示例性地在提取回波之后被調(diào)用。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在將塊1200完全通過方法部分II的過程來替代，該方法部分在圖12中示出。修改后的方法步驟1200在狀態(tài)1201中開始。首先檢查干擾存儲(chǔ)器更新模式是否被激活。如果情況并非如此，則直接在方法步驟1201中分岔。在那里進(jìn)行的對(duì)干擾回波的評(píng)估可以對(duì)應(yīng)于目前的方法。優(yōu)選的是，所確定的回波與干擾存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的干擾回波曲線比較，并且相應(yīng)地評(píng)估。而如果在方法步驟1202中的檢驗(yàn)得出干擾存儲(chǔ)器更新模式被激活，則在步驟 1203中根據(jù)當(dāng)前存在的回波曲線或者基于當(dāng)前存在的回波曲線首先確定容器噪聲水平Nb。 如果容器噪聲Nb降低到工廠中確定的傳感器的系統(tǒng)噪聲水準(zhǔn)Ns，則在步驟1205中啟動(dòng)干擾回波存儲(chǔ)器中的干擾回波曲線的更新，其中在Om直到最后測(cè)量的料位回波的開始的位置的范圍中的當(dāng)前回波曲線被接收到干擾回波存儲(chǔ)器中。在以方法步驟1207開始慣常的干擾回波的評(píng)估之前，在步驟1206中最后將干擾存儲(chǔ)器更新模式去激活。該方法在步驟1208
中結(jié)束。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的應(yīng)用的效果?；夭ㄇ€視圖901示出了在空容器的情況下的關(guān)系。由于開始的干擾回波存儲(chǔ)，在直到18m的范圍中的當(dāng)前回波曲線9011的變化曲線被接收到干擾回波存儲(chǔ)器中。得出的干擾回波曲線9012同樣在視圖901中可視化。由于提高的容器噪聲水平Nb 9013，此外將干擾存儲(chǔ)器更新模式激活。
視圖902示出了回波曲線9021，如其在略微填充容器之后所接收到的那樣。容器噪聲9022非?？斓亟档停钡皆诠S中所存儲(chǔ)的傳感器自身的噪聲Ns的水平。由于激活的干擾存儲(chǔ)器更新模式，這被用于啟動(dòng)傳感器內(nèi)的重新的干擾存儲(chǔ)。迄今所存儲(chǔ)的干擾回波曲線9023、9012通過使用當(dāng)前存在的回波曲線9021被更新直到17m的距離。此外，干擾存儲(chǔ)器更新模式又被去激活。從現(xiàn)在開始，傳感器在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的正常模式中工作。視圖903示出了回波曲線9031，如其在進(jìn)一步填充的容器的情況下可以接收到的那樣。干擾回波曲線9032在其間通過使用回波曲線9021來更新，并且不再包含提高的容器噪聲的部分。由填料引起的料位回波E5現(xiàn)在明顯在干擾回波曲線9032之上，而干擾回波EO此外可以可靠地識(shí)別為干擾回波9033?；夭‥5識(shí)別為料位回波可以以更可靠并且更簡(jiǎn)單的方式和方法來進(jìn)行。該方法補(bǔ)償了在完全排空的容器情況下容器噪聲上升的效應(yīng)。此外，該方法適于補(bǔ)償EMV噪聲的上升。該方法用于將料位測(cè)量裝置的干擾回波存儲(chǔ)器103初始化和/或更新，并且特征在于，干擾回波存儲(chǔ)器的初始化和/或更新取決于噪聲的至少一個(gè)值。特別地，干擾回波存儲(chǔ)器的初始化和/或更新可以取決于傳感器自身的噪聲213 的至少一個(gè)值。干擾回波存儲(chǔ)器的初始化和/或更新也可以取決于容器噪聲410的至少一個(gè)值。此外，初始化和/或更新還可以取決于EMV噪聲的至少一個(gè)值。補(bǔ)充地應(yīng)指出的是，“包括”和“具有”并不排除其他元件或者步驟，而“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。此外，還應(yīng)指出的是，參照上面的實(shí)施例之一所描述的特征或者步驟也可以與其他上面所描述的實(shí)施例的其他特征或步驟組合地使用。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)視為限制。
權(quán)利要求
1.一種用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的料位測(cè)量裝置，該料位測(cè)量裝置具有計(jì)算單元O20)，用于初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)；其中計(jì)算單元被實(shí)施為根據(jù)至少一個(gè)第一值來決定是否進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新，其中所述第一值表征第一噪聲的至少一個(gè)特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位測(cè)量裝置，其中第一噪聲是傳感器自身的噪聲、容器噪聲和/或EMV噪聲。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中所述至少一個(gè)第一值表征噪聲的平均功率。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)還被實(shí)施為根據(jù)至少一個(gè)第二值來決定是否進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的更新，其中所述第二值表征第二噪聲的至少一個(gè)特性；其中第二噪聲是傳感器自身的噪聲、容器噪聲和/或EMV噪聲。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為用于通過使用所檢測(cè)的回波曲線來確定所述至少一個(gè)第一值或者所述至少第二值。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為用于基于回歸計(jì)算或柱狀圖分析來確定所述至少一個(gè)第一值或者所述至少一個(gè)第二值。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為用于根據(jù)所述至少一個(gè)第一值和/或所述至少一個(gè)第二值來初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為用于確定所檢測(cè)的回波曲線的采樣值的幅度是否大于所述第一值；其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為，當(dāng)采樣值的幅度不大于所述第一值時(shí)刪除對(duì)應(yīng)于采樣值的干擾回波數(shù)據(jù)或者將該對(duì)應(yīng)于采樣值的干擾回波數(shù)據(jù)置于零。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一所述的料位測(cè)量裝置，其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為用于確定所述第一值是否大于所述第二值；其中計(jì)算單元(220)被實(shí)施為，當(dāng)所述第一值大于所述第二值時(shí)將干擾存儲(chǔ)器更新模式激活。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，該料位測(cè)量裝置還具有存儲(chǔ)器 021)，在該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有所述至少一個(gè)第一值和/或所述至少一個(gè)第二值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的料位測(cè)量裝置，其中當(dāng)所述第一值降低時(shí)，干擾存儲(chǔ)器更新模式引起在存儲(chǔ)器021)中存儲(chǔ)的干擾回波曲線的值的減小。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的料位測(cè)量裝置，其特征在于，該料位測(cè)量裝置實(shí)施為料位雷達(dá)。
13.一種用于料位測(cè)量和干擾回波存儲(chǔ)的方法，該方法具有如下步驟根據(jù)至少一個(gè)第一值決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化或更新，其中所述第一值表征第一噪聲的至少一個(gè)特性；如果對(duì)此做出決定，則初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)。
14.一種程序元件，該程序元件當(dāng)其在料位測(cè)量裝置的處理器上執(zhí)行時(shí)引導(dǎo)處理器執(zhí)行如下步驟根據(jù)至少一個(gè)第一值決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化或更新，其中所述第一值表征第一噪聲的至少一個(gè)特性；如果對(duì)此做出決定，則初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)。
15. 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)有程序元件，該程序元件當(dāng)其在料位測(cè)量裝置的處理器上執(zhí)行時(shí)引導(dǎo)處理器執(zhí)行如下步驟根據(jù)至少一個(gè)第一值決定是否應(yīng)進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化或更新，其中所述第一值表征第一噪聲的至少一個(gè)特性；如果對(duì)此做出決定，則初始化和/或更新干擾回波數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及料位測(cè)量中的干擾回波存儲(chǔ)。決定是否進(jìn)行干擾回波數(shù)據(jù)的初始化和/或更新，其方式是為此考慮傳感器自身的噪聲、容器噪聲和/或EMV噪聲的至少一個(gè)值。以此方式可以避免將錯(cuò)誤的回波識(shí)別為料位回波。
文檔編號(hào)G01F23/296GK102200464SQ20101054349
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者卡爾·格里斯鮑姆, 羅蘭·韋勒 申請(qǐng)人:Vega格里沙貝兩合公司