水準儀系統(tǒng)的驗證的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水準儀系統(tǒng)的驗證。驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度的方法包括：確定指示第一電磁反射信號到基準反射器并返回的飛行時間的第一測量值；基于來自驗證裝置的響應(yīng)信號，確定測量單元驗證測量值；確定指示第二電磁反射信號到基準反射器并返回的飛行時間的第二測量值；以及基于第一測量值、第二測量值和測量單元驗證測量值確定驗證結(jié)果。利用本發(fā)明的實施例，將檢驗測量單元正確工作并且水準儀系統(tǒng)在被重新連接到傳播裝置后還可以正常工作。
【專利說明】水準儀系統(tǒng)的驗證
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度的方法并且涉及一種水準儀系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]雷達水準儀(RLG)系統(tǒng)廣泛用于確定容納于罐內(nèi)的物品的填充水平。通常借助朝向容納于罐內(nèi)的物品輻照電磁信號的非接觸測量，或者借助于通常稱為導(dǎo)波雷達(GWR)的、利用作為波導(dǎo)的探測器將電磁信號引導(dǎo)到并引入物品的接觸測量，來執(zhí)行雷達水平測量。探測器通常以從罐的頂部到底部垂直延伸的方式布置。探測器還可以布置在連接到罐的外壁并且與罐的內(nèi)部流體連通的所謂室(chamber)的測量管內(nèi)。
[0003]發(fā)射的電磁信號在物品的表面反射，并且反射信號被包括在雷達水準儀系統(tǒng)內(nèi)的接收器或者收發(fā)器接收。基于發(fā)射的和接收的信號，可以確定到物品表面的距離。
[0004]更具體地，通常基于發(fā)射電磁信號與收到其在罐內(nèi)的大氣與容納于罐內(nèi)的物品之間的界面的反射之間的時間，確定到物品表面的距離。為了確定物品的實際填充水平，基于上述時間(所謂飛行時間)和電磁信號的傳播速度，確定從基準位置到表面的距離。
[0005]當今市場上的大多數(shù)雷達水準儀系統(tǒng)或者是基于發(fā)射脈沖與接收其在物品表面的反射之間的時間之差確定到容納于罐內(nèi)的物品的表面的距離的所謂脈沖雷達水準儀系統(tǒng)，或者是基于發(fā)射的頻率調(diào)制信號與其在表面的反射之間的頻率差確定到表面的距離的系統(tǒng)。后者的系統(tǒng)類型通常被稱為FMCW (頻率調(diào)制連續(xù)波)類型。
[0006]在幾種應(yīng)用中，利用雷達水準儀系統(tǒng)確定的填充水平用于確定從一方轉(zhuǎn)移到另一方的資金量。這種應(yīng)用的例子是在所謂上游石油行業(yè)，GWR系統(tǒng)經(jīng)常用于確定物品罐中的填充水平。反過來，利用該填充水平確定對地下權(quán)益擁有者的支付。
[0007]因此，在該應(yīng)用以及其它應(yīng)用中，重要的是各方都信任填充水平確定的準確度。因此，定期地對GWR系統(tǒng)的測量準確度進行驗證。
[0008]當前，通過在罐中上下抽動物品并且利用諸如汲取(dip)的手動測量驗證利用GffR系統(tǒng)獲得的測量結(jié)果，來執(zhí)行這種驗證。
[0009]然而，這種類型的驗證測量耗時并且麻煩。采用這種方法的一種水準儀系統(tǒng)的驗證可能在一天期間需要兩個操作員和至少一個罐車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于上述原因，本發(fā)明的總體目的是提供一種更有效的改進方式來驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度。
[0011]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度的方法，水準儀系統(tǒng)包括測量單元以及附接于罐用于朝向罐中的物品傳播由測量單元產(chǎn)生的電磁信號的傳播裝置，該方法包括步驟:將由測量單元產(chǎn)生的第一電磁發(fā)射信號饋送到傳播裝置；在測量單兀接收第一電磁反射信號，第一電磁反射信號是第一電磁發(fā)射信號在布置于罐中的基準反射器處的反射；確定指示第一電磁反射信號從測量單元到基準反射器并且返回測量單元的飛行時間的第一測量值；將由測量單元產(chǎn)生的電磁信號饋送到具有至少一個已知電磁信號傳播屬性的驗證裝置；在測量單元接收來自驗證裝置的響應(yīng)信號，響應(yīng)信號指示驗證裝置的至少一個電磁信號傳播屬性；基于響應(yīng)信號，確定測量單元驗證測量值；將由測量單元產(chǎn)生的第二電磁發(fā)射信號饋送到傳播裝置；在測量單元接收第二電磁反射信號，第二電磁反射信號是第二電磁發(fā)射信號在布置于罐中的基準反射器處的反射；確定指示第二電磁反射信號從測量單元到基準反射器并且返回測量單元的飛行時間的第二測量值；以及基于第一測量值、第二測量值以及測量單元驗證測量值確定驗證結(jié)果。
[0012]指示基準反射器處反射的電磁信號的飛行時間的測量值的例子可以是從測量單元到基準反射器的距離。
[0013]“電磁信號傳播屬性”應(yīng)當被理解為電磁信號傳播的任意屬性，諸如延遲、衰減、相移、頻移、極化偏移等之一或若干。
[0014]本發(fā)明基于這樣的認識，S卩，通過利用驗證裝置驗證測量單元的操作，并且附加驗證安裝在罐內(nèi)的水準儀系統(tǒng)執(zhí)行的基準測量在利用驗證裝置驗證測量單元的操作之前和之后基本相同，可以實現(xiàn)驗證包括安裝在罐上的水準儀系統(tǒng)的測量準確度。
[0015]特別是在使用驗證裝置驗證測量單元的操作之前，當測量單元從傳播裝置斷開時的情況下，存在測量單元不重新正確連接到傳播裝置的風險。通過本發(fā)明的實施例，將驗證測量單元正確工作并且水準儀系統(tǒng)在被重新連接到傳播裝置后還可以正常工作。這樣不僅增加驗證的可信度，而且保證比較簡單并且不耗時地驗證測量準確度。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，驗證裝置可以包括連接器；并且該方法還可以包括步驟:在確定了第一測量值后，使測量單元從傳播裝置斷開；將測量單元連接到驗證裝置的連接器；以及在確定了測量單元驗證測量值后，使測量單元從驗證裝置的連接器斷開，并且將測量單元重新連接到傳播裝置。
[0017]在這些以及其它實施例中，可以以例如能夠容易地帶到要驗證的水準儀系統(tǒng)被安裝的現(xiàn)場的便攜式單元的方式提供驗證裝置。對到基準反射器的距離進行了第一測量之后，在罐被封閉的情況下，測量單元可以在不破壞處理密封的情況下與傳播裝置斷開。此后，測量單元連接到驗證裝置，并且對測量單元執(zhí)行驗證測量。利用驗證裝置執(zhí)行了驗證測量后，測量單元重新連接到傳播裝置，并且對到基準反射器的距離執(zhí)行新測量。
[0018]有利的是，驗證裝置可以包括電氣連接到連接器的驗證波導(dǎo)，該驗證波導(dǎo)在饋送到驗證波導(dǎo)的電磁信號與通過驗證波導(dǎo)返回的反射電磁信號之間提供已知的延遲。
[0019]在一些實施例中，驗證裝置可以包括幾個提供不同延遲的驗證波導(dǎo)和用于允許驗證裝置的用戶在驗證波導(dǎo)之間切換的開關(guān)。由特定波導(dǎo)提供的延遲取決于波導(dǎo)的長度。
[0020]為了進一步改善水準儀系統(tǒng)的測量準確度的驗證，根據(jù)本發(fā)明的方法的各種實施例還可以包括步驟:關(guān)于確定第一測量值的步驟，記錄測量單元的內(nèi)部溫度的第一值；以及關(guān)于確定第二測量值的步驟，記錄測量單元的內(nèi)部溫度的第二值。
[0021]在該實施例中，驗證結(jié)果還可以基于測量單元的內(nèi)部溫度的第一值和測量單元的內(nèi)部溫度的第二值。
[0022]根據(jù)各種實施例，水準儀系統(tǒng)可以是波導(dǎo)雷達水準儀系統(tǒng)，傳播裝置可以是傳輸線探測器，并且基準反射器可以沿傳輸線探測器布置。
[0023]在其它實施例中，傳播裝置可以是輻射天線，并且基準反射器可以是布置于罐內(nèi)的某處的反射結(jié)構(gòu)。這種反射結(jié)構(gòu)可以被固定或者控制于天線波瓣之外的第一位置與天線波瓣之內(nèi)的第二位置之間。
[0024]為了在水準儀系統(tǒng)安裝的罐工作期間實際上隨時進行驗證測量，有利的是，基準反射器布置在罐中使得在罐正常工作期間基準反射器保持不浸在物品中的水平。這樣實際上允許與罐中的物品的填充水平和電屬性無關(guān)的進行驗證測量。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法的各種實施例可以提供為計算機程序。實際上，提供了包括用于控制水準儀系統(tǒng)從而執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的方法的代碼的非易失性計算機可讀介質(zhì)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了 一種水準儀系統(tǒng)，用于確定罐中的物品的填充水平，水準儀系統(tǒng)包括:收發(fā)器，被配置為產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁信號；傳播裝置，被布置以朝向物品傳播來自收發(fā)器的電磁發(fā)射信號，并且將由電磁發(fā)射信號在物品的表面處的反射獲得的電磁反射信號返回到收發(fā)器；以及連接到收發(fā)器的處理電路，用于基于電磁反射信號確定填充水平，其中水準儀系統(tǒng)還包括:連接器，用于允許收發(fā)器連接到具有至少一個已知電磁信號傳播屬性的驗證裝置；以及切換電路，能夠進行控制，以使傳播裝置與收發(fā)器的電氣連接斷開以及使連接器電氣連接到收發(fā)器。
[0027]可以期望在不從罐卸下測量單元的情況下，驗證水準儀系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這可以通過提供連接器和切換電路在不必從罐卸下測量單元的情況下對收發(fā)器提供可控接入。
[0028]為此，有利的是，可以從測量單元的外部接入連接器。例如，連接器可以被可移動蓋保護。
[0029]為了驗證測量單元的操作，驗證裝置可以被移動到測量單元所在的位置，通常的罐的頂部。作為一種選擇，可以布置線纜，以將信號從連接器送到更接近地的位置。有利的是，這種線纜可以被熱絕緣和/或被設(shè)置溫度控制裝置，以經(jīng)過加熱和/或冷卻線纜來控制線纜的溫度。
[0030]根據(jù)各種實施例，切換電路可以被配置為響應(yīng)于控制信號，使傳播裝置與收發(fā)器的電氣連接斷開和使連接器電氣連接到收發(fā)器。這種控制信號可以直接來自外部控制裝置，外部控制裝置諸如可以是臨時連接到測量單元的數(shù)據(jù)接口的計算機。
[0031]作為一種選擇，控制信號可以由水準儀系統(tǒng)中包括的處理電路提供。在后者情況下，可以在下列模式之間控制處理電路:填充水平確定模式，處理電路控制切換電路，以將收發(fā)器電氣連接到傳播裝置；以及驗證模式，處理電路控制切換電路，以將收發(fā)器電氣連接到連接器。
[0032]此外，根據(jù)各種實施例，驗證裝置可以包括在水準儀系統(tǒng)內(nèi)。在這些實施例中，可以遠程執(zhí)行測量準確度的驗證，這樣可以進一步降低水準儀系統(tǒng)的運行成本。取決于需要多么頻繁地對特定水準儀系統(tǒng)進行驗證，通過節(jié)省水準儀系統(tǒng)的運行成本，可以調(diào)節(jié)包括驗證裝置的水準儀系統(tǒng)的較高成本。
[0033]本發(fā)明的其它實施例以及利用本發(fā)明的該第二方面獲得的效果與上面對本發(fā)明的第一方面所做的描述非常類似。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種水準儀系統(tǒng)，用于確定物品在罐中的填充水平，水準儀系統(tǒng)包括:收發(fā)器，被配置為產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁信號；傳播裝置，被布置以朝向物品傳播來自收發(fā)器的電磁發(fā)射信號，并且將由電磁發(fā)射信號在物品的表面處的反射獲得的電磁反射信號返回到收發(fā)器；以及布置在罐中的基準反射器，用于提供由電磁發(fā)射信號在基準反射器處的反射獲得的電磁基準信號；存儲器；以及連接到收發(fā)器和存儲器的處理電路，處理電路能夠在下列模式之間進行控制:填充水平確定模式，處理電路基于電磁反射信號確定填充水平；以及驗證模式，處理電路:確定存儲器是否包含已經(jīng)執(zhí)行使用驗證裝置的驗證測量的指示；以及如果存儲器包含指示:則基于電磁基準信號確定指示到基準反射器的距離的測量值；將測量值存儲在存儲器中；將測量值與驗證測量之前確定的先前測量值進行比較；以及基于該比較，提供驗證結(jié)果。
[0035]根據(jù)本發(fā)明第三方面的水準儀系統(tǒng)的各種實施例確保僅當已經(jīng)執(zhí)行使用驗證裝置執(zhí)行驗證測量時執(zhí)行到基準反射器的距離的第二測量。這例如通過跳躍測量或者使用舊測量結(jié)果防止濫用驗證。在此，可以提高驗證的可信度，這樣降低了任何一方請求采用手動汲取或者其它勞動密集并且耗時的驗證測量的風險。
[0036]為了處理因為溫度變化而引起的可能測量差異，有利的是，水準儀系統(tǒng)還可以包括溫度傳感器，用于提供指示水準儀系統(tǒng)的至少一部分的溫度的溫度信號，并且處理電路可以連接到溫度傳感器，并且在驗證模式下，處理電路可以從溫度傳感器獲取溫度信號，并且存儲指示溫度的數(shù)值。
[0037]通過將諸如驗證結(jié)果的指示、驗證裝置的ID、日期、時間和溫度等的各種信息存儲在存儲器中，可以提供詳細驗證證書，這進一步提高驗證的可信度并且提供可追溯性。
[0038]本發(fā)明的其它實施例以及通過本發(fā)明的該第三方面實現(xiàn)的效果與上面對本發(fā)明的第一和第二方面描述的非常類似。
[0039]總之，因此，本發(fā)明涉及驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度的方法。該方法包括:確定指示第一電磁反射信號到基準反射器并返回的飛行時間的測量值；基于來自驗證裝置的響應(yīng)確定測量單元驗證測量值；確定指示第二電磁反射信號到基準反射器并且返回的飛行時間的第二測量值；以及基于第一測量值、第二測量值和測量單元驗證測量值確定驗證結(jié)果。利用本發(fā)明的實施例，將驗證測量單元正確工作并且在被重新連接到傳播裝置后水準儀系統(tǒng)也可以正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]現(xiàn)在，將參考示出本發(fā)明的典型實施例的附圖更詳細描述本發(fā)明的這些以及其它方面，其中:
[0041]圖la、圖1b和圖1c示意性示出采用根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施例進行驗證的不同階段；
[0042]圖2是概述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的方法的流程圖；
[0043]圖3a示意性示出可以利用圖1的方法驗證的水準儀系統(tǒng)的例子；
[0044]圖3b是包括在圖3a所示水準儀系統(tǒng)中的測量單元的示意性框圖；
[0045]圖4a是概述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的驗證方法的第一部分的流程圖；
[0046]圖4b是概述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的驗證方法的第二部分的流程圖；以及
[0047]圖5a和圖5b是根據(jù)本發(fā)明的水準儀系統(tǒng)的又一個實例實施例的示意性框圖?！揪唧w實施方式】
[0048]在本詳細描述中，針對GWR (導(dǎo)波雷達)型脈沖雷達水準儀系統(tǒng)的測量準確度的驗證，主要討論根據(jù)本發(fā)明的驗證方法的各種實施例。
[0049]應(yīng)當注意，這無意限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明可以涵蓋用于驗證諸如不是脈沖式而是發(fā)出基本上連續(xù)信號的諸如所謂FMCW (頻率調(diào)制連續(xù)波)系統(tǒng)的水準儀系統(tǒng)的其它類型水準儀系統(tǒng)的測量準確度的驗證過程。此外，根據(jù)本發(fā)明各種實施例的驗證方法同樣可以良好地用于驗證無輻射雷達水準儀系統(tǒng)的測量準確度。
[0050]現(xiàn)在將參考圖1a描述利用根據(jù)本發(fā)明的驗證方法的各種實施例可以驗證的水準儀系統(tǒng)的例子。
[0051]圖1a示意性示出布置在罐2的頂部用于利用微波確定物品3在罐2內(nèi)的填充水平的水準儀系統(tǒng)I。因此，水準儀系統(tǒng)I在下面被稱為雷達水準儀系統(tǒng)或者RLG系統(tǒng)。
[0052]雷達水準儀系統(tǒng)I包括測量單元5、傳播裝置，在此是用于將微波朝向罐2內(nèi)容納的物品3的表面7傳播的傳輸線探測器6形式的。
[0053]當測量罐2內(nèi)容納的物品3的填充水平時，雷達水準儀系統(tǒng)I通過傳輸線探測器6朝向物品3的表面7發(fā)射電磁發(fā)射信號St，該信號被反射為表面回波信號SK。然后，基于表面回波信號Sk (從雷達水準儀系統(tǒng)I到表面7和背面)與從位于罐頂部的基準位置反射的回波信號的飛行時間差，確定位于罐2的頂部的基準位置與物品3的表面7之間的距離。根據(jù)表面回波與基準回波之間的距離塒間)以及罐2的已知尺寸，可以求得填充水平。
[0054]在罐2內(nèi)還布置了基準反射器。在圖1a的典型水準儀系統(tǒng)I中，以附接于傳輸線探測器6的導(dǎo)電的基本圓柱結(jié)構(gòu)的形式設(shè)置基準反射器9。該基準反射器9布置在沿傳輸線探測器的固定位置，并且電磁發(fā)射信號St部分地被基準反射器9反射，以提供由傳輸線探測器返回測量單元5的電磁反射信號。
[0055]應(yīng)當注意:盡管在此討論了含有單一物品3的罐2，但是假定由測量單元發(fā)射的電磁信號不被衰減太多以致不能獲得有用的反射信號，則可以以同樣方式測量到罐2內(nèi)存在的任何材料界面的距離。
[0056]對于諸如上面參考圖1描述的水準儀系統(tǒng)I，可能隨時要求測試和/或者驗證測量準確度。如圖1a中示意性示出的，利用在此為驗證臺形式的驗證裝置，操作員11執(zhí)行測量準確度的驗證。
[0057]圖1b至圖1c示出根據(jù)本發(fā)明的驗證方法的第一實施例的較后階段，并且下面將做進一步詳細描述。
[0058]現(xiàn)在，將參考圖1a至圖1c和圖2的流程圖描述根據(jù)本發(fā)明的驗證方法的第一實施例。
[0059]在第一步驟100，測量到基準反射器9的第一距離dKK1。如圖1a所示，用附接于罐2并且連接到傳輸線探測器6的測量單元5執(zhí)行該步驟。
[0060]在后續(xù)步驟101中，操作員11從罐2卸下測量單元5，并將測量單元5安裝到驗證臺12上。這在圖1b中示意性示出。當測量單元5附接到驗證臺12時，操作員11控制測量單元5，以測量驗證臺12的電磁信號傳播屬性。該電磁信號傳播屬性例如可以是包括在驗證臺12中的同軸線纜的長度。
[0061 ] 在利用測量單元5確定了同軸線纜的長度后，在步驟102中，測量單元5被重新安裝到罐2。這示于圖1c中。當測量單元5被安裝到罐2時，測量到基準反射器9的第二距
尚 dRR2。
[0062]最后，在步驟103中，基于在步驟100測量的到基準反射器9的第一距離dKK1、在步驟102測量的到基準反射器9的第二距離dKK2以及在步驟101測量的驗證臺12的同軸線纜的長度，確定驗證結(jié)果。
[0063]現(xiàn)在參考圖3a至圖3b更詳細描述，利用根據(jù)本發(fā)明方法的各種實施例可以驗證的水準儀系統(tǒng)I的例子。
[0064]在圖1中可以看出，水準儀系統(tǒng)I在此為GWR系統(tǒng)，包括:測量單元5，布置在罐2的外部；以及傳輸線探測器6，布置在罐2的內(nèi)部。傳輸線探測器6在圖3a中示意性示出的耦合部20附接到罐2。耦合部20還可以被稱為處理密封，它執(zhí)行兩個功能:以機械方式將傳輸線探測器6附接于罐2，以及提供電通路以允許從罐2的外部電氣連接到傳輸線探測器6。
[0065]如也在圖3a中示意性示出的，測量單元5通過螺母21附接于耦合部20。當附接于耦合部20時，測量單元5電氣連接到傳輸線探測器，從而由測量單元5產(chǎn)生的電磁發(fā)射信號St沿傳輸線探測器6傳播，并且電磁反射信號Sk作為電磁發(fā)射信號在基準反射器9處的反射，可以沿傳輸線探測器6向回朝測量單元5傳播。
[0066]在不損壞處理密封的情況下，通過轉(zhuǎn)動螺母21來從耦合部20釋放測量單元5，測量單元5可以從耦合部20卸下，并由此從罐2卸下。
[0067]現(xiàn)在參考圖3b，圖3b是包括在圖3a中的GWR系統(tǒng)I中的測量單元5的示意性框圖，測量單元5包括:收發(fā)器24、存儲器25、溫度傳感器26以及在此被示為處理單元27的處理電路。如圖3b中的箭頭所示，收發(fā)器24連接到處理單元27，并且當測量單元5如圖3a所示附接于耦合部20時，收發(fā)器24還連接到傳輸線探測器6。存儲器25和溫度傳感器26都連接到處理單元27，并且處理單元27連接到諸如控制中心和/或者操作員的計算機的外部裝置(圖3b中未示出)。
[0068]現(xiàn)在，將參考圖4a至圖4b和圖3a至圖3b描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的驗證方法的不同部分。圖4a是概括利用上面結(jié)合圖1a至圖1c和圖2描述的驗證裝置執(zhí)行的測量單元驗證測量之前執(zhí)行的該方法的第一部分的流程圖，而圖4b是概括測量單元驗證測量之后執(zhí)行的驗證方法的第二部分的流程圖。
[0069]參考圖4a和圖3a至圖3b，通過將命令MRR (測量基準反射器)提供到水準儀系統(tǒng)I的處理單元27，啟動第一處理。在第一步驟200中，利用溫度傳感器26測量測量單元5的內(nèi)部溫度，并將內(nèi)部溫度存儲于存儲器25中。隨后，在步驟201中，測量到基準反射器9的第一距離dKK1，并將它存儲到存儲器25中。此后，在步驟202中，將日期和時間存儲在存儲器25中。
[0070]在下一個步驟203中，保持驗證臺序列號(VSSN)的存儲器25中的寄存器被復(fù)位。VSSN指示測量單元驗證測量已經(jīng)執(zhí)行，并且識別用于執(zhí)行測量單元驗證測量的驗證臺。
[0071]最后，在步驟204中，GWR系統(tǒng)I返回正常工作。
[0072]在執(zhí)行了上面描述的第一處理后，如圖1b中所示，操作員11可以從罐卸下測量單元5，將測量單元5附接于驗證臺12，執(zhí)行測量單元驗證測量，從驗證臺12卸下測量單元，以及將測量單元5重新附接于罐2。在執(zhí)行測量單元驗證測量的處理中，標識驗證臺12的VSSN將被存儲于測量單元內(nèi)包括的存儲器25的專用寄存器中。
[0073]參考圖4b和圖3a至圖3b，通過將命令VRR (驗證基準反射器)提供到水準儀系統(tǒng)I的處理單元27啟動第二處里。在第一步驟300中，處理單元27檢驗保持VSSN的存儲器25中的寄存器是否被復(fù)位。如果已被復(fù)位，則認為未執(zhí)行測量單元驗證測量，并且在步驟301取消該處理。如果VSSN未被復(fù)位，則這說明測量單元驗證測量已經(jīng)被執(zhí)行，并且該處理進入步驟302，以檢驗先前驗證處理(響應(yīng)于命令VRR執(zhí)行)的日期和時間是否在先前測量處理(響應(yīng)于命令MRR執(zhí)行)的日期和時間之前，或者未對先前驗證處理存儲日期和時間。如果確定最近的日期和時間(因此，到基準反射器9的最近距離)不來自測量單元驗證測量之前執(zhí)行的測量，則在步驟303中取消該處理。否則，該處理開始利用溫度傳感器26測量測量單元5的內(nèi)部溫度，并且在步驟304中將該溫度存儲于存儲器25中。
[0074]隨后，在步驟305中，到基準反射器9的距離dKK2被測量并且存儲在存儲器25中。
[0075]在下一步驟306中，確定在測量單元驗證測量之前測量的到基準反射器9的第一距離dKK1與測量單元驗證測量之后測量的到基準反射器9的第二距離dKK2之間的絕對差是否小于預(yù)定值ε，預(yù)定值ε可以取決于特定應(yīng)用對測量準確度的要求。在一種典型應(yīng)用中，預(yù)定值可以是3毫米?？梢曰跍y量的內(nèi)部溫度，調(diào)節(jié)該預(yù)定值和/或到基準反射器9的第一 dKK1和第二 dKK2距離之一或者二者。
[0076]如果該絕對差大于預(yù)定值ε，則在步驟307中，取消該處理。否則，該處理進入步驟308，并且通過驗證。最后，在步驟309中，水準儀系統(tǒng)I返回正常工作。
[0077]至此，描述了包括在將測量單元5附接于驗證臺12的連接器之前從罐卸下測量單元5的驗證方法。然而，取決于應(yīng)用，可以期望在不從罐I卸下測量單元5的情況下，驗證測量準確度。
[0078]圖5a至圖5b是根據(jù)本發(fā)明的水準儀系統(tǒng)的另一示例性實施例的示意性框圖。
[0079]首先參考圖5a，水準儀系統(tǒng)的測量單元5包括:收發(fā)器24、處理單元27、連接器30以及切換電路31。與在上面參考圖3b描述的實施例中相同，處理單元27連接到收發(fā)器24，并且可以連接到外部裝置，如圖5a中的箭頭所示。此外，切換電路31設(shè)置在收發(fā)器24與傳輸線探測器6之間(或者其它類型的傳播裝置)，并且切換電路31連接到處理單元27，并且可以被處理單元27控制，以將收發(fā)器或者連接到傳輸線探測器6或者連接到連接器30。因此，測量單元5可以在不從罐2卸下測量單元5的情況下經(jīng)由連接器30連接到驗證臺12。
[0080]作為上面參考圖5a描述的實施例的變型，水準儀系統(tǒng)I可以包括驗證裝置33，代替連接器30，這樣就不需要外部驗證臺12。這在圖5b中示意性示出。
[0081]除了上面所描述的，基準反射器9也可以用于簡化安裝GWR系統(tǒng)I。相反，如果采用耗時并且繁瑣的手動測量，諸如通過手動汲取，基于采用GWR系統(tǒng)I的測量可以確定安裝偏差和/或安裝的比例因子。
[0082]基于到基準反射器9的測量距離可以確定安裝偏差，并且基于到基準反射器9的測量距離以及罐2排空時到傳輸線探測器6的端部的測量距離，可以確定比例因子。
[0083]本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員明白，本發(fā)明并不局限于上面描述的優(yōu)選實施例。相反，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以進行許多修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種驗證水準儀系統(tǒng)的測量準確度的方法，所述水準儀系統(tǒng)包括測量單元以及附接于罐用于朝向罐中的物品傳播由所述測量單元產(chǎn)生的電磁信號的傳播裝置，所述方法包括步驟: 將由所述測量單元產(chǎn)生的第一電磁發(fā)射信號饋送到所述傳播裝置； 在所述測量單元接收第一電磁反射信號，所述第一電磁反射信號是所述第一電磁發(fā)射信號在布置于所述罐中的基準反射器處的反射； 確定指示所述第一電磁反射信號從所述測量單元到所述基準反射器并且返回所述測量單元的飛行時間的第一測量值； 將由所述測量單元產(chǎn)生的電磁信號饋送到具有至少一個已知電磁信號傳播屬性的驗證裝置； 在所述測量單元接收來自所述驗證裝置的響應(yīng)信號，所述響應(yīng)信號指示所述驗證裝置的所述至少一個電磁信號傳播屬性； 基于所述響應(yīng)信號，確定測量單元驗證測量值； 將由所述測量單元產(chǎn)生的第二電磁發(fā)射信號饋送到所述傳播裝置； 在所述測量單元接收第二電磁反射信號，所述第二電磁反射信號是所述第二電磁發(fā)射信號在布置于所述罐中的所述基準反射器處的反射； 確定指示所述第二電磁反射信號從所述測量單元到所述基準反射器并且返回所述測量單元的飛行時間的第二測量值；以及 基于所述第一測量值、所述第 二測量值以及所述測量單元驗證測量值確定驗證結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述驗證裝置包括連接器；并且 所述方法還包括步驟: 在已經(jīng)確定所述第一測量值之后，使所述測量單元從所述傳播裝置斷開； 將所述測量單元連接到所述驗證裝置的連接器；以及 在已經(jīng)確定所述測量單元驗證測量值之后，使所述測量單元從所述驗證裝置的連接器斷開，并且將所述測量單元重新連接到所述傳播裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中: 所述驗證裝置還包括電氣連接到所述連接器的驗證波導(dǎo)，所述驗證波導(dǎo)在饋送到所述驗證波導(dǎo)的電磁信號與由所述驗證波導(dǎo)返回的反射電磁信號之間提供已知的延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括步驟: 關(guān)于確定所述第一測量值的所述步驟，記錄所述測量單元的內(nèi)部溫度的第一值；以及 關(guān)于確定所述第二測量值的所述步驟，記錄所述測量單元的所述內(nèi)部溫度的第二值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述驗證結(jié)果還基于測量單元的所述內(nèi)部溫度的所述第一值和測量單元的所述內(nèi)部溫度的所述第二值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述水準儀系統(tǒng)是波導(dǎo)雷達水準儀系統(tǒng)，所述傳播裝置是傳輸線探測器，并且所述基準反射器沿所述傳輸線探測器布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述基準反射器被布置在罐中使得在所述罐正常工作期間所述基準反射器保持不浸在所述物品中的水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，來自所述驗證裝置的所述響應(yīng)信號指示所述驗證裝置中包括的驗證波導(dǎo)的長度。
9.一種非易失性計算機可讀介質(zhì)，包括用于控制水準儀系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法的代碼。
10.一種水準儀系統(tǒng)，用于確定罐中的物品的填充水平，所述水準儀系統(tǒng)包括: 收發(fā)器，被配置為產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁信號； 傳播裝置，被布置以朝向所述物品傳播來自所述收發(fā)器的電磁發(fā)射信號，并且將由所述電磁發(fā)射信號在所述物品的表面處的反射獲得的電磁反射信號返回到所述收發(fā)器；以及連接到所述收發(fā)器的處理電路，用于基于所述電磁反射信號確定所述填充水平， 其中所述水準儀系統(tǒng)還包括: 連接器，用于允許所述收發(fā)器連接到具有至少一個已知電磁信號傳播屬性的驗證裝置；以及 切換電路，能夠進行控制，以使所述傳播裝置與所述收發(fā)器的電氣連接斷開以及使所述連接器電氣連接到所述收發(fā)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水準儀系統(tǒng)，其中，所述切換電路被配置為響應(yīng)于控制信號，使所述傳播裝置與所述收發(fā)器的電氣連接斷開以及使所述連接器電氣連接到所述收發(fā)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的水準儀系統(tǒng)，其中，能夠在下列模式之間控制所述處理電路: 填充水平確定模式，其中所述處理電路控制所述切換電路，以將所述收發(fā)器電氣連接到所述傳播裝置；以及 驗證模式，其中所述處理電路控制所述切換電路，以將所述收發(fā)器電氣連接到所述連接器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的水準儀系統(tǒng)，其中: 所述水準儀系統(tǒng)還包括所述驗證裝置，并且 所述驗證裝置電氣連接到所述連接器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的水準儀系統(tǒng)，其中，所述傳播裝置是傳輸線探測器，所述傳輸線探測器包括基準反射器，所述基準反射器布置在罐中使得在所述罐正常工作期間所述基準反射器保持不浸在所述物品中的水平。
15.一種水準儀系統(tǒng)，用于確定物品在罐中的填充水平，所述水準儀系統(tǒng)包括: 收發(fā)器，被配置為產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁信號； 傳播裝置，被布置以朝向所述物品傳播來自所述收發(fā)器的電磁發(fā)射信號，并且將由所述電磁發(fā)射信號在所述物品的表面處的反射獲得的電磁反射信號返回到所述收發(fā)器；以及布置在所述罐中的基準反射器，用于提供由所述電磁發(fā)射信號在所述基準反射器處的反射獲得的電磁基準信號； 存儲器；以及 連接到所述收發(fā)器和所述存儲器的處理電路，所述處理電路能夠在下列模式之間進行控制: 填充水平確定模式，其中所述處理電路基于所述電磁反射信號確定所述填充水平；以及驗證模式，其中所述處理電路:確定所述存儲器是否包含已經(jīng)執(zhí)行使用驗證裝置的驗證測量的指示；以及如果所述存儲器包含所述指示:則基于所述電磁基準信號確定指示到所述基準反射器的距離的測量值；將所述測量值存儲在所述存儲器中；將所述測量值與所述驗證測量之前確定的先前測量值進行比較；以及基于該比較，提 供驗證結(jié)果。
【文檔編號】G01F23/284GK103697973SQ201210480194
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】克里斯托弗·維達爾, 邁克爾·拉爾森 申請人:羅斯蒙特儲罐雷達股份公司