CN111337103B 雷达物位计系统及其验证测试方法 （罗斯蒙特储罐雷达股份公司）

PCT/EP2018/0859422018.12.1CN209841128U,2019.12.24US2018003542A1,2018.01.04本发明涉及对雷达物位计系统进行验证测试的方法和用于确定储罐中的产品的填充物位2接收由所述电磁发射信号在所述产品的表面处的反射产生的电基于所述电磁发射信号和所述电磁反射信号形成测量表示，所述将指示预定义的验证测试物位的验证测试回波信息添加至所述3.一种操作雷达物位计系统的方法，所述雷接收由所述电磁发射信号在所述产品的表面处的反射产生的电基于所述电磁发射信号和所述电磁反射信号形成测量表示，所述在所述状态信号指示所述验证测试状态的情况下，执行根据将所述电磁反射信号和与所述电磁发射信号时间相关的参考信号进行将指示所述验证测试物位的数字值添加至所述数字测量表示，以形将所述电磁反射信号和与所述电磁发射信号时间相关的参考3将验证测试物位信号添加至所述模拟测量信号以形成作为修改后的模拟测量信号的将验证测试回波信息添加至所述测量表示，所述验证测试回波信基于先前获取的关于所述储罐中的测量状况的信息来确定所述形成所述测量表示的步骤包括将所述电磁发射信号与所述电磁反射信12.一种用于确定储罐中的产品的填充物位的雷达物位计系统，所述雷达物位计系统信号传播装置，其连接至所述收发器，并且测量表示形成电路，其用于基于所述电磁发射信号和所述电磁反射信号形成测量表验证测试回波信息添加电路，其用于将指示预定义的验证测试物物位确定电路，其耦接至所述收发器，并且被配置成基于所提供指示所述验证测试物位的信号，以使得能够基于所述验证测试物位4将所述电磁反射信号和与所述电磁发射信号时间相关的参考信号进行将指示所述验证测试物位的数字值添加至所述数字测量表示，以形将所述电磁反射信号和与所述电磁发射信号时间相关的参考将验证测试物位信号添加至所述模拟测量信号，以形成作为修改所述测量表示形成电路包括混频器，所述混频器被布置和配置成将所述5中的产品传播电磁发射信号并接收由发射信号在产品表面处的反射而产生的电磁表面反[0009]系统的SIL评级与按需故障概率有关，而按需故障概率又是故障率与验证测试之[0010]验证测试通常由SIL评级系统的制造商指定，并且系统的用户有责任正确地进行[0011]最真实的验证测试是将储罐填充至其高物位警报界线，这将触发高物位警报(这6测试回波信息被添加至测量表示而不是替换测量表示，因此可以基于修改后的测量表示、通过定期确定储罐中的产品的填充物位来验证信号传播装置和收发器的大[0017]对于雷达物位计系统中的模拟输出接口，填充物位可以作为4mA与20mA之间的电置高物位警报界线，雷达物位计然后可以被配置成用例如21.75mA的警报电流(4mA至20mA7[0027]现在将参考示出本发明的当前优选实施方式的附图来更详细地描述本发明的这[0028]图1示意性地示出了包括根据本发明实施方式的雷达物位计系统和主机系统的填[0037]安装有雷达物位计系统2以对储罐4中容纳的产品3的填充物位进行测量。雷达物统15可以用于确定储罐4中的产品3的填充物位LS。如果雷达物位计系统2包括两个分开的84的内部以使得能够例如把手浸入以人工地[0040]图1中的雷达物位计系统2被配置成允许填充物位测量系统1的操作者对雷达物位计2本身以及对作为整体的填充物位测量系统[0041]如图2中示意性地示出，雷达物位计系统2的测量单元6包括收发器17、处理电路来确定产品3的填充物位LS，以及通信接口21耦接至处理电路19并且被配置成允许与主机用诸如Modbus或者基金会现场总线(FoundationFieldbus)置成接收混频器33输出的、经低通滤波器35低通滤波的且经放大器37放大的测量信号SM(这种测量信号通常被称为中频信号)并且对其进行采样。测量信号SM是基于发射信号ST和[0046]采样器39可以例如包括与A/D转换器结合的采样保持电路，或者被实现为Σ-Δ[0048]参照图3A，定时电路29经由阶梯信号发生器27控制微波源25以形成发射信号ST。发射信号ST可以以多个离散且彼此不同的频率STR的从不同的阻抗不连续处反射的部分与发射信号ST相比将9[0050]通过在混频器33中将发射信号ST与反射信号SR进行组合来形成上述测量信号SM续信号包括针对与由发射信号遇到的不同的阻抗不连续处对应的每个飞行时间的一个频物位计系统2是FMCW类型的该示例实施方式中，所添加的验证测试回波信息可以仅仅是表示具有与验证测试物位LPT对应的单一频率测试物位LPT以及储罐4中的产品3的填充物[0056]图3B中所示的第二示例实施方式与上面结合图3A描述的第一示例实施方式的不信号可以是单频正弦波，该单频正弦波具有被选择以指示预定义的验证测试物位LPT的频[0059]在第一步骤100中，雷达物位计系统2接收指示雷达物位计系统2的期望状态的状在雷达物位计系统2的测量单元6上的按钮等物理开关来将状态信号提供给雷达物位计系储罐4中的产品3的表面11处的反射产生的表面回波51是图5中的最高正峰值。基于对表面[0061]如果相反地在步骤101中确定状态信号指示雷达物位计系统2应该处于其验证测以形成修改后的测量表示SM'。上面已经参照图3A和图3B描述了将这样的验证测试回波信例中，由发射信号ST在储罐4中的产品3的表面11处的反射产生的表面回波55是图5中的最可以确定验证测试信息SPT以增加物位确定器45确定合成验证测试回波指示产品3的填充物SPT态下，雷达物位计系统2可以被临时配置成在预定义的验证测试物位LPT附近的预定义范围定的物位的信号的形式提供，或者在雷达物位计系统2本身将测量的物位识别为处于或高达物位计系统2可以正确地检测和测量在预定义的验证测试物位LPT处的合成验证测试回波噪声水平61，雷达物位计系统2可能无法检测到验证测试回波57，这意味着验证测试将失调整验证测试信息以实现该幅度。替选地或组合地，可以基于储罐中产品的其他特性(诸