[发明专利]用于确定散装材料的表面的拓扑结构的测量装置控制系统

说明书

相关申请的参考

本申请主张2013年5月17日提交的欧洲专利申请案第13168360.9号的权益，并且将该申请案的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及水平位测量(levelmeasurement)。特别地，本发明涉及用于确定储存于容器中的散装材料(bulkmaterial)的表面的拓扑结构的测量装置，涉及用于确定散装材料的体积流量的测量装置的使用，涉及用于确定散装材料的质量的测量装置的使用，涉及用于确定散装材料的表面的所述拓扑结构(topology)的方法，涉及程序元件且涉及计算机可读媒介。

背景技术

储存于容器中或位于传送带上的散装材料大体上具有不规则的粗糙表面。特别地，当该容器被填满或被排空时可以形成大的尖端或中空凹陷。

在此情况中，若仅确定距填充材料表面上的单一点的距离，物位测量装置经常不准确地判定水平位。

发明内容

本发明的目的是缩减用于确定散装材料表面的拓朴结构的时间。

此目的是由独立权利要求的特征实现的。可从其余权利要求及以下说明获得本发明的发展。

本发明的第一方面指定用于确定储存于容器中的散装材料的表面的拓朴结构的测量装置，该装置包括天线配置、回波曲线产生单元及定位装置。

天线配置用于在天线配置的主要辐射方向上发射传输信号及用于接收至少在散装材料的表面上被反射的传输信号。被反射并被天线配置接收的传输信号亦可称为接收信号。

回波曲线产生单元被构造用来从被反射并被天线配置接收的传输信号产生回波曲线。在本文中，回波曲线反映(即，对应于)被反射的传输信号在测量装置的距离测量范围上的信号强度或振幅。换言之，回波曲线使接收到的反射传输信号的振幅对路径长度(其被从天线发射传输信号到接收该传输信号的对应信号部分所覆盖)的相依性成像。

此类型的回波曲线通常具有源于传输信号在填充材料表面上的反射的最大值(峰值)。在回波曲线中亦可存在源于容器或其它反射器中的干涉点上的反射的进一步的最大值。

以天线配置的主要辐射方向能够凭借定位装置(以能够在不同的主要辐射方向上产生一系列回波曲线的方式)而被改变的方式，能够凭借定位装置控制测量装置或测量装置的部分或至少其天线。特别地，可提供单个的、机械或电子地“可枢轴转动”的天线。在天线的机械枢轴转动的情况中，不需要使用天线阵列。

枢轴转动天线可以改变由测量装置产生的传输信号的主要辐射方向。在本文中，天线的枢轴转动亦可凭借如下配置实施：所述由至少一个辐射单元(例如，喇叭式天线)及位于传输信号的射路径上的用于改变传输信号的传播方向的至少一个偏向元件(例如，金属板或镜子或别的反射器)构成。

散装材料表面的拓朴结构能够凭借评估单元而被确定。在本文中，散装材料表面或散装材料的“拓朴结构”是指表面轮廓，换言之，是指散装材料表面的表面进展(progression)。可沿着线通过在表面上的一维扫描(在此情况下确定的表面轮廓是穿过散装材料的表面的平坦垂直剖面)或通过在表面上的二维扫描(与上述在该表面上的一维扫描相对照)而确定所述表面进展。因此在此情况中，三维地确定散装材料表面的拓朴结构。

现在为了二维地或三维地确定散装材料表面的拓朴结构，评估单元可(例如)被构造为执行以下步骤：

首先，建立第一距离单元(distancecell)，其是回波曲线中的特定的距离间隔，即，回波曲线的区段。在下一步骤中，在该系列回波曲线的每一回波曲线中分析此距离单元，使得能够通过与在第一距离单元内的其余回波曲线的比较而确定具有最大信号强度的回波曲线。由于在特定的主要辐射方向上接收各回波曲线，故可由主要辐射方向的定向清楚无误地识别每一回波曲线。亦可确定在距离单元中的最大信号强度的值及(视情况)精确位置。

下文中，此类型的测量点的坐标意味着表示生成对应的回波曲线的主要辐射方向的特征的角度及最大信号强度在回波曲线中的位置(“定位”)。信号强度值代表着回波曲线在最大信号强度的位置处的振幅。此“位置”等同于与最大信号强度相对应的距离。

其后可针对回波曲线的其它距离单元执行上文说明的步骤。

因此，能够进行上述的步骤将回波曲线细分为连续布置的多个距离单元或至少将回波曲线的特定部分细分为多个距离单元。