EP1573278B1

Filling-level measurement device and method for measuring the filling level according to the propagation time principle

Abstract

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EP1573278B1, drawing sheet 1
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Expired 8 December 2023, 2.8 years ago.

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13 claims: 2 independent, 11 dependent

  1. 1
    Füllstandsmeßgerät (5) zur Messung eines Füllstandes eines Füllgutes (1) in einem Behälter (3) mit - mindestens einer Antenne (11) zum Senden von Sendesignalen (S) und zum Empfangen von Echosignalen (E), - einer Signalverarbeitung (13), die dazu dient aus den empfangenen Echosignalen (E) eine Echofunktion abzuleiten, die Amplituden (A) des Echosignals (E) in Abhängigkeit von deren Laufzeit enthält, - einem Speicher (17), in dem behälterspezifische Daten in einer Tabelle gespeichert sind, - wobei die Spalten der Tabelle mit einem Spaltenindex zur Aufnahme jeweils einer Echofunktion dienen, - wobei die Echofunktionen in den Spalten in einer Reihenfolge abgelegt sind, so dass die in der Tabelle in der Spalte mit dem Spaltenindex abgelegte Echofunktion einem bestimmten Füllstand entspricht, und - einer Auswerteeinheit (19), die so ausgebildet ist, dass - sie zur Bestimmung des aktuellen Füllstandes auf die Tabelle zugreift und die in der Tabelle abgelegte Echofunktionen mit der aktuellen Echofunktion vergleicht, in dem diejenige in der Tabelle abgelegte Echofunktion ermittelt wird, die die größte Übereinstimmung mit der aktuellen Echofunktion aufweist, und der aktuelle Füllstand dem dem Spaltenindex der ermittelten Echofunktion zugeordneten Füllstand gleichgesetzt wird.
  2. 2
    Füllstandsmeßgerät (5) nach Anspruch 1, bei dem die Daten Im Speicher (17) in komprimierter Form abgelegt sind.
  3. 3
    Verfahren zur Messung eines Füllstands eines Füllgutes (1) in einem Behälter (3) mit einem Füllstandsmeßgerät (5) mit - mindestens einer Antenne (11), die Sendesignale (S) sendet und Echosignale (E) empfängt, - einer Signalverarbeitung (13), die aus den empfangenen Echosignalen (E) eine Echofunktion ableitet, die die Amplituden (A) des Echosignals (E) in Abhängigkeit von deren Laufzeit enthält, - einem Speicher (17), in dem behälterspezifische Daten in einer Tabelle gespeichert werden, - wobei die Spalten der Tabelle mit einem Spaltenindex zur Aufnahme jeweils einer Echofunktion dienen, - wobei die Echofunktionen in den Spalten in einer Reihenfolge so abgelegt werden, dass die in der Tabelle in der Spalte mit dem Spaltenindex abgelegte Echofunktion einem bestimmten Füllstand entspricht, und - einer Auswerteeinheit (19), die -- zur Bestimmung des aktuellen Füllstandes auf die Tabelle zugreift, die in der Tabelle abgelegte Echofunktionen mit der aktuellen Echofunktion vergleicht, in dem diejenige in der Tabelle abgelegte Echofunktion ermittelt wird, die die größte Übereinstimmung mit der aktuellen Echofunktion aufweist, und die den Füllstand dem dem Spaltenindex der ermittelten Echofunktion zugeordneten Füllstand gleichsetzt.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 3, bei dem - ein an einer Füllgutoberfläche reflektiertes Echo als Füllstandsecho durch einen vorgegebenen Füllstand identifiziert wird, - dieses Echo über einen Zeitraum verfolgt wird, - während dieses Zeitraums periodisch Sendesignale (S) ausgesendet werden, deren Echosignale (E) aufgenommen werden und aus den Echosignalen (E) Echofunktionen gebildet werden, - die in der Tabelle in einer Spalte mit einem Spaltenindex abgelegt wird, der einem zu diesem Zeitpunkt durch die Verfolgung des Füllstandsechos bestimmten Füllstand entspricht.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 3, bei dem - ein Sendesignal (S) ausgesendet wird, dessen Echosignal (E) aufgenommen wird und aus dem Echosignal (E) eine Echofunktion abgeleitet wird, - ein wahrscheinlich von einer Reflektion an der Füllgutoberfläche stammendes Nutzecho bestimmt wird, - dieses Nutzecho über einen Zeitraum verfolgt wird, - während dieses Zeitraums periodisch Sendesignale (S) ausgesendet werden, deren Echosignale (E) aufgenommen werden und aus den Echosignalen (E) Echofunktionen bestimmt werden, - die in der Tabelle in einer Spalte unter einem Spaltenindex abgelegt werden, der der einem zu diesem Zeitpunkt durch die Verfolgung des Nutzechos bestimmten Füllstand entspricht.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 5, bei dem eine Plausibilitätsbetrachtung der Tabelle vorgenommen wird, deren Ergebnis das Nutzecho als an der Füllgutoberfläche reflektiertes Echo bestätigt oder widerlegt.
  7. 7
    Verfahren zur Füllstandsmessung nach Anspruch 6, bei dem - mittels der Tabelle der momentane Füllstand gefunden wird, wenn die Plausibilitätsbetrachtung ergibt, daß das Nutzecho nicht von einer Reflektion an der Füllgutoberfläche stammt, und - das gesamte Verfahren wiederholt wird, - wobei als Nutzecho, dasjenige Echo ausgewählt wird, das dem mittels der Tabelle bestimmten momentanen Füllstand entspricht.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 3, bei dem - bei der Plausibilitätsbetrachtung in der Tabelle Höhenlinien erkannt werden, die einer Veränderung einer Laufzeit dieses Echos in Abhängigkeit vom Füllstand entsprechen, - überprüft wird, ob ein Höhenlinienabschnitt vorliegt, -- in dem die Laufzeiten mit ansteigendem Füllstand abfallen und - in dem die Laufzeiten in einer Spalte geringer sind, als die Laufzeit des Nutzechos in derselben Spalte, - das Nutzecho als an der Füllgutoberfläche reflektiertes Echo widerlegt wird, wenn ein solcher Höhenlinienabschnitt vorliegt, - das Nutzecho als an der Füllgutoberfläche reflektiertes Echo akzeptiert wird, wenn ein solcher Höhenlinienabschnitt nicht vorliegt.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 7 und 8, bei dem - mittels der Tabelle der momentane Füllstand gefunden wird, wenn die Plausibilitätsbetrachtung ergibt, daß das Nutzecho nicht von einer Reflektion an der Füllgutoberfläche stammt, und - das gesamte Verfahren wiederholt wird, - wobei als Nutzecho, dasjenige Echo ausgewählt wird, das dem mittels der Tabelle bestimmten momentanen Füllstand entspricht.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 3. bei dem - ein Sendesignal (S) ausgesendet wird, dessen Echosignal (E) aufgenommen wird, - aus dem Echosignal (E) mehrere Echos ausgewählt werden, - eins dieser Echos als wahrscheinlich von einer Reflektion an der Füllgutoberfläche stammendes Nutzecho bestimmt wird, - während des Zeitraums periodisch Sendesignale (S) ausgesendet werden, deren Echosignale (E) aufgenommen werden, und - für jedes Echosignal (E) die Laufzeit der ausgewählten Echos ermittelt wird und - für jedes Echosignal (E) der dem Nutzecho zuzuordnende wahrscheinlichen Füllstand bestimmt wird, - die diesem wahrscheinlichen Füllstand entsprechende Spalte ermittelt wird, und - in dieser Spalte für jedes der ausgewählten Echos in einer der Laufzeit des jeweiligen Echos entsprechenden Zeile ein Wert abgelegt wird.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 3, bei dem - ein Sendesignal (S) ausgesendet wird, dessen Echosignal (E) aufgenommen wird, - aus dem Echosignal (E) mehrere Echos ausgewählt werden, - eins dieser Echos als wahrscheinlich von einer Reflektion an der Füllgutoberfläche stammendes Nutzecho bestimmt wird, - während des Zeitraums periodisch Sendesignale (S) ausgesendet werden, deren Echosignale (E) aufgenommen werden, und - für jedes Echosignal (E) die Laufzeit der ausgewählten Echos ermittelt wird und - für jedes Echosignal (E) der dem Nutzecho zuzuordnende wahrscheinliche Füllstand bestimmt wird, - die diesem wahrscheinlichen Füllstand entsprechende Spalte ermittelt wird, und - in dieser Spalte für jedes der ausgewählten Echos in einer dem jeweiligen Echo entsprechenden Zeile ein Wert abgelegt wird.
  12. 12
    Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem eine Plausibilitätsbetrachtung der Tabelle vorgenommen wird, deren Ergebnis das Nutzecho als an der Füllgutoberfläche reflektiertes Echo bestätigt oder widerlegt.
  13. 13
    Verfahren nach einem der Ansprüche 3-12, bei dem in der Tabelle fehlende Daten durch Extrapolation ermittelt und in der Tabelle abgelegt werden.