[实用新型]具有动态确定数目的测量的间歇性填充物位确定

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于使用电磁信号来确定容纳在罐中的产品的填充物位的物位计系统。

背景技术

物位计系统被广泛用于基于电磁信号到罐中的产品的表面并在该表面处接着反射返回的飞行时间来确定各种类型的罐中的填充物位。

近年来，对无线物位计系统或具有对能耗的其它限制的物位计系统具有日益增长的需求，诸如例如可以通过4－20mA电流回路来连接的所谓的回路供电系统。无线物位计系统可以例如通过电池或太阳能来供电。

针对具有能量供应限制的这种物位计系统，降低平均能耗是有利的，因为这将例如增加电池供电系统中的电池的寿命。

降低包括物位计系统的各种测量系统的平均能耗的公知方法是间歇性地操作系统，即在执行测量的活动状态和系统的大部分被关断使得不消耗或仅消耗非常少的能量的非活动状态（有时称为睡眠状态或待机状态）之间控制该系统。

例如在US 2008/0278145中描述了无线物位计系统这类间歇性操作。在根据US 2008/0278145的无线物位计系统中，仲裁逻辑确保测量单元的活动周期在无线通信不活动时发生。

尽管US 2008/0278145提供了节能的无线物位计系统，但是关于能耗与测量准确度之间的权衡的最优化还存在进一步改进的空间。

实用新型内容

鉴于上述内容，本实用新型的总体目的是提供一种改进的间歇性填充物位确定，特别地包括能耗与测量准确度之间的最优化的权衡。

根据本实用新型，提供了一种用于确定容纳在罐中的产品的填充物位的物位计系统，该物位计系统在活动状态与非活动状态之间可控，该物位计系统包括：收发器，用于生成、发射并接收电磁信号；传播装置，连接到收发器，且被布置为朝向罐内部的产品的表面传播发射的电磁信号，并接收该发射电磁信号在至少一个阻抗过渡处的反射产生的电磁回波信号；以及处理电路，连接到收发器，该处理电路包括：操作控制电路；比较电路；填充物位确定电路；以及存储器，其中：当控制物位计系统从非活动状态到活动状态时：操作控制电路控制收发器朝向该表面发射第一电磁发射信号，并控制收发器接收由第一电磁发射信号在至少一个阻抗过渡处遇到的反射产生的第一电磁回波信号；填充物位确定电路基于第一电磁回波信号确定当前回波特性值；比较电路将当前回波特性值与从存储器中获取的存储的回波特性值进行比较；如果当前回波特性值与存储的回波特性值之间的差大于预定值，则：操作控制电路控制收发器朝向该表面发射至少第二电磁发射信号并控制收发器接收由第二电磁信号在至少一个阻抗过渡处遇到的反射产生的至少第二电磁回波信号；以及填充物位确定电路基于至少第二电磁回波信号确定填充物位，而如果当前回波特性值与存储的回波特性值之间的差小于预定值，则：填充物位确定电路基于指示至少一个先前填充物位测量的存储的数据来确定填充物位。朝向罐内部的产品表面发射的电磁发射信号可以为脉冲串或基本上连续的信号。在脉冲串的情况下，脉冲可以是直流（DC）脉冲或调制载波信号。此外，根据情况，可以使用不同的方法确定电磁信号到达表面并返回的飞行时间，诸如所谓的TDR（时域反射计）或FMCW（调频连续波）。

“回波特性”应当被理解为回波信号的指示容纳在罐中的产品的填充物位的变化的任何属性。因此，回波特性可以是根据其可以推断填充物位的参数值。然而，不必要能够基于回波特性推断填充物位。例如，即使基于回波信号确定的回波曲线中的峰与表面回波不直接对应，如果填充物位变化，则这种峰的位置（关于飞行时间、距离或任何其它单位）和/或振幅也可能变化。因此，这种峰的位置和/或振幅、和/或回波曲线本身可以为回波特性。回波曲线有时还被称为波形。回波特性值是由回波特性得到的值。

本实用新型基于这样的认识：为了通过交替活动周期和非活动周期来间歇性操作物位计系统，用于获得足够准确度的填充物位确定所需消耗的能量的量可能从活动周期到活动周期而不同。本实用新型人还认识到：可以使用该见解，通过执行可以被称为“单个（one-shot）测量”的第一简单测量并基于该第一测量与以高准确度确定的存储的测量之间的差决定如何进行，来降低平均能耗。