[发明专利]雷达物位计系统和用于控制雷达物位计系统的方法

说明书

雷达物位计系统(200)包括：通信模块(202)，被配置成连接至外部通信设备；测量模块(204)，被配置成生成、发送和接收测量信号；控制连接(206)，被配置成将通信模块连接至测量模块，控制连接被配置成至少在由测量模块进行测量期间处于高阻抗模式；电源(208)，被配置成将电力提供至测量模块；能量存储器(210)，耦接至电源；测量连接(212)，将通信模块连接至能量存储器，其中，能量存储器被布置成通过测量连接充电，并且被配置成将电力提供至电源以由测量模块执行测量；以及开关(214)，布置在通信模块与能量存储器之间，开关能够被控制成在由测量模块进行测量期间将通信模块与能量存储器之间的测量连接断开。

技术领域

本发明涉及用于改进雷达物位计的电磁抗扰度的系统和方法。

背景技术

现场设备通常用于工业中，用以测量各种过程变量(例如，压力、温度、流量或产品物位)。特别地，雷达物位计系统可以用于测量诸如过程流体、粒状化合物或另一材料的产品的物位。

在雷达物位计系统中，电磁发射信号可以从布置在罐的顶部处的收发器朝向罐中产品的表面传播，并且从发射信号在表面处的反射产生的电磁反射信号返回至收发器。基于发射信号和反射信号，可以确定到产品的表面的距离，由此可以推断出罐中产品的物位。

在使用现场设备的许多设施(例如，过程工业设施)中，在现场设备与远程位置(例如，主机)之间存在现有布线。现有布线通常形成用于从主机到现场设备的命令的通信和从现场设备到主机的指示过程变量的测量信号的双线电流回路。双线电流回路上的通信可以通过控制流过回路的电流来进行。在4mA至20mA回路中，例如，测量信号可以是回路电流本身。作为对这种模拟电流电平的替代或补充，例如，可以使用HART协议(可寻址远程传感器高速通道)通过调制回路电流来传达数字信息。

除了能够通过双线电流回路接收和发送信号之外，现场设备可能需要能够使用从双线电流回路汲取的电力进行操作。换言之，现场设备可以是回路供电的现场设备。

例如，雷达物位计系统用于石油工业和其他应用中，其中测量电路必须符合Ex(防爆)要求，这使得很难满足规定的EMC(电磁兼容性)水平。

要解决的主要问题通常是传导抗扰度，因为辐射抗扰度可以通过要求罐或容器由电磁屏蔽材料(例如，金属)制成来进行处理。

例如，传导干扰可以通过在有线连接处添加滤波或通过引入测量电路的最敏感部分的电流隔离来处理，然后可以可选地将其接地至容器接地。前一种方法的效率通常由于Ex要求而受到限制，因为能量存储部件(即电容/电感)的允许水平受到严格限制。这在适用于发射器电源端子处的相对高的电压电平下尤其如此，即可能实现的滤波的量可能根本不够。后一种方法显著地增加了系统的成本和/或复杂性。

发明内容

鉴于现有技术的以上提及的缺点和其他缺点，本发明的一个目的是提供一种解决与传导干扰相关的问题的雷达物位计系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种雷达物位计系统，包括：通信模块，该通信模块被配置成连接至外部通信设备；测量模块，该测量模块被配置成生成、发送和接收测量信号；控制连接，该控制连接被配置成将通信模块连接至测量模块，控制连接被配置成至少在由测量模块进行测量期间处于高阻抗模式；电源，该电源被配置成将电力提供至测量模块；能量存储器，该能量存储器耦接至电源；测量连接，该测量连接将通信模块连接至能量存储器。能量存储器被布置成通过测量连接充电，并且被配置成将电力提供至电源以由测量模块执行测量。

该系统还包括布置在通信模块与能量存储器之间的开关，该开关可以被控制成在由测量模块进行测量期间将通信模块与能量存储器之间的测量连接断开。