CN113272630A - 填充水平测量设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于检查基于雷达的填充水平测量设备(1)的操作可靠性的方法，该基于雷达的填充水平测量设备根据脉冲飞行时间方法操作并被用于测量容器(2)中的填充材料(3)的填充水平(L)。该方法是基于检测填充水平测量设备(1)的受控变量(vR、vx、vΔA)，诸如信号放大(x)的受控变量(vx)或采样速率(f'c)的受控变量(vR)。通过将受控变量(vR、vx、vΔA)与相应的极限值(vR,max、vx,max、vΔA,max)进行比较，可以确定填充水平测量设备(1)是否操作可靠，或者填充水平测量设备(1)的操作可靠性是否由于电气部件的退化而随着增加的操作时间而丧失。同样有利的是，在根据本发明的方法的基础上，可以根据“预测维护”的原理来对关于在填充水平测量设备(1)的可能功能故障之前估计还剩多少剩余操作时间(Δt)进行预测。
Description
技术领域
本发明涉及用于检查填充水平测量设备的操作可靠性的方法。
背景技术
在过程自动化技术中，使用用于检测或修改过程变量的现场设备。为此，现场设备的功能在每一情况下都基于合适的测量原理，以便捕捉相应的过程变量，诸如填充水平、流速、压力、温度、pH值、氧化还原电位或电导率。恩德莱斯和豪瑟尔(Endress+Hauser)公司制造和销售广泛多种的此类现场设备。
为了测量容器中填充材料的填充水平，已经建立了基于雷达的测量方法，因为它们是稳固并且需要最少的维护。在本发明的范围内，术语“容器”也指未封闭的容器，诸如水池、湖泊或流动的水体。基于雷达的测量方法的关键优点在于其准连续测量填充水平的能力。在本专利申请的上下文中，术语“雷达”指具有在0.03GHz和300GHz之间的频率的信号或电磁波。
在基于雷达的填充水平测量情况下，脉冲飞行时间方法是一种已经建立的测量原理。微波脉冲在填充材料的方向上以定义的时钟速率循环发射，并且测量直到接收到相应反射的微波脉冲的飞行时间。
为了确定飞行时间或填充水平，基于所接收的反射微波脉冲来记录相应的评估信号。由于高脉冲频率，评估信号是通过对反射的微波脉冲进行欠采样而产生的。欠采样是通过将反射的微波脉冲与相应产生的采样脉冲混合来进行的，其采样速率与发射的微波脉冲的时钟速率偏差定义的比率。为了确保采样速率和时钟速率之间这个定义的目标相位变化被遵守，由控制环路根据测量的关系来重新调整采样速率。总的来说，评估信号因此以时间扩展的方式表示反射微波脉冲的信号幅度。评估信号根据测量距离来反映所反射微波脉冲的信号幅度。
基于脉冲飞行时间方法，可以实现亚毫米范围内的具有相对低的电路复杂性和高填充水平分辨率的填充水平测量设备。例如，在未审查的专利申请DE 10 2012 104 858 A1中描述了一种根据飞行时间方法操作的基于雷达的填充水平测量设备。
除了经由天线发射或接收微波脉冲的自由辐射雷达测量之外，还存在导向雷达的变体。在此情况下，微波脉冲经由降低到容器中的导电探针(例如，同轴电缆或金属棒)来引导。在填充材料表面的位置，微波脉冲在探针中被反射，并沿着探针被引导回朝向该填充水平测量设备。这种基于雷达的填充水平测量的变体也被称为术语TDR(time-domainreflectometry：时域反射法)。这种变体的优点在于，由于引导信号辐射，操作填充水平测量设备需要较少的功率。类似于根据脉冲飞行时间方法的自由辐射雷达设备，在实现TDR原理时，也产生了用于确定填充水平的评估信号。无论使用自由辐射还是导向雷达，填充水平是通过检测并局部分配评估信号中的相应的局部信号最大值来确定的。
由于内部老化效应或外部环境影响，填充水平测量设备的设备电子器件的操作可靠性可能随着增加的操作时间而丧失。例如，这可能是由振荡器失谐、电容器的电容减小或放大器电路的阻抗变化引起的。一方面，如果从外部辨别不出填充水平不再被正确检测到，这可能是有问题的。这可能致使加工厂的临界状态，诸如容器过填充。另一方面，填充水平测量设备的意外发生的功能故障可能导致加工厂长时间的停顿，其结果是操作者可能蒙受相当大的经济损失。
发明内容
因此本发明的目标是提供一种填充水平测量设备，其操作可靠性可以被检查。
本发明通过一种用于检查基于雷达的填充水平测量设备的操作可靠性的方法来实现此目标，该基于雷达的填充水平测量设备被用于测量位于容器中的填充材料的填充水平。该方法包括以下方法步骤：
-以定义的时钟速率在填充材料的方向上以定时方式发射微波脉冲；
-在填充材料的表面反射后接收反射的微波脉冲；
-通过以定义的采样速率对所接收的微波脉冲进行采样而产生评估信号；
-测量时钟速率与采样速率的比率；以及
-通过借助于与目标比率相关的第一受控变量调节采样速率来将比率调整到目标比率，使得比率对应于目标比率。
根据本发明，假如第一受控变量不超过或不低于定义的第一极限值，则填充水平测量设备被评定为操作可靠。
类似于该方法，本发明的基本目标通过用于检查基于雷达的填充水平测量设备的操作可靠性的另一方法来实现，填充水平测量设备被用于测量位于容器中的填充材料的填充水平。该方法包括以下方法步骤：
-以定义的时钟速率在填充材料的方向上以定时方式发射微波脉冲；
-在填充材料的表面反射后接收反射的微波脉冲；
-通过以定义的采样速率对所接收的微波脉冲进行采样而产生评估信号；以及
-测量评估信号的幅度和/或幅度偏移，幅度和/或幅度偏移借助于第二受控变量或第三受控变量来调节。
在该方法中，假如第二受控变量和/或第三受控变量不超过或不低于定义的第二极限值或第三极限值，则填充水平测量设备被评定为操作可靠。
该方法是基于根据本发明的发现，即填充水平测量设备的瞬时操作可靠性可以基于各个受控变量的值来评估，因为当电子组件之一存在故障时，根据控制环路，不再可能进行充分的重新调整。根据本发明的方法的另一优点是，填充水平测量设备本身可以检查其操作可靠性，以便能够在有疑问的情况下指示这一点，或者将其报告给上级过程控制中心。
基于根据本发明的方法，假如填充水平测量设备当前仍然操作可靠，则可以根据“预测维护”的原理另外地预测在填充水平测量设备的可能功能故障之前还剩多少剩余操作时间。为此，在首先提及的方法的情况下，假如第一受控变量不超过第一极限值，则第一受控变量的第一变化函数在进行的填充水平测量周期中被确定。因此可以基于当前第一受控变量以及基于第一变化函数来计算达到第一极限值之前的剩余操作时间。
与此类似，在用于在进行的填充水平测量周期中产生故障预测的第二方法的情况下，假如第二或第三受控变量不超过第二极限值或第三极限值，可以确定第二受控变量的第二变化函数或第三受控变量的第三变化函数。同样在此情况下，可以基于当前第二或第三受控变量以及基于相应的变化函数来计算达到第二或第三极限值之前的剩余操作时间。可以借助于例如最小二乘法来确定第一变化函数、第二变化函数和/或第三变化函数的合适函数类型。这也可以由填充水平测量设备自身进行。
由于填充水平测量设备内的受控变量通常不仅取决于特定组件的操作可靠性，还取决于填充水平测量设备处的温度，如果在填充水平测量设备处测量温度，并且如果第一极限值、第二极限值和/或第三极限值被定义为温度相关的函数，则在本发明的范围内是有利的。
对应于根据本发明的方法，本发明的基本目标通过一种基于雷达的填充水平测量设备来实现，填充水平测量设备被设计成进行根据前述实施例变体之一的方法中的至少一个。为此，填充水平测量设备包含以下组件：
-脉冲产生单元，其被设计成以定义的时钟速率产生高频电脉冲；
-收发器单元，其被设计成
ο在填充材料的方向上发射高频脉冲作为微波脉冲，以及
ο在填充材料的表面反射后接收反射的微波脉冲；
-采样单元，其被设计成以定义的采样速率来产生电采样脉冲；
-混频器，其被设计成
ο混合所接收的微波脉冲与采样脉冲，使得产生评估信号，和/或
ο控制评估信号的幅度偏移；
-检测器，其被设计成测量采样脉冲的采样速率与高频脉冲的时钟速率的比率；以及
-评估单元，其被设计成
ο通过借助于与目标比率相关的第一受控变量调节采样速率来将比率调整到目标比率，使得比率对应于目标比率，和/或
测量评估信号的幅度或幅度偏移，幅度和/或幅度偏移借助于评估信号中的第二受控变量或第三受控变量来补偿，
ο基于评估信号来确定填充水平，以及
ο假如第一受控变量、第二受控变量或第三受控变量超过或低于相应的极限值，则将其本身评定为操作不可靠。
评估单元可以另外地被设计成将操作可靠性的潜在缺乏传输给上级单元。
在本发明的范围内，术语“单元”应在原则上被理解为意指被适当设计用于其预期目的的电子电路。取决于需求，因此可以是用于产生或处理相应模拟信号的模拟电路。然而，还可以是(基于半导体的)数字电路，诸如与程序交互的FPGA或存储介质。在此情况下，该程序被设计成进行相应的方法步骤或应用相应单元的必要计算操作。在此上下文中，在本发明的意义上，填充水平测量设备的各种电子单元也可以潜在地访问公共物理存储器或者借助于相同的物理数字电路来操作。
附图说明
参考以下附图来更详细地解释本发明。如下所示：
图1：基于雷达的填充水平测量设备的典型布置；
图2：填充水平测量设备的电路设计；
图3：填充水平测量设备所产生的评估曲线；以及
图4：填充水平测量设备的剩余操作时间的计算。
具体实施方式
为了基本理解本发明，图1示出在容器2上的自由辐射的基于雷达的填充水平测量设备1的典型布置。在容器2中是填充材料3，其填充水平L将由填充水平测量设备1确定。为此，填充水平测量设备1被安装在容器2上在最大容许填充水平L上方。根据应用领域，容器2的高度h可以高达125m。
通常，填充水平测量设备1经由诸如“以太网”、“现场总线(PROFIBUS)”、“HART”或“无线HART”的总线***被连接到上级单元4，诸如过程控制***或分散式数据库。一方面，因此可以传达关于填充水平测量设备1的操作状态的信息。另一方面，还可以经由总线***传输关于填充水平L的信息，以便控制可能存在于容器2的任何流入或流出。
由于图1所示的填充水平测量设备1被设计为自由辐射雷达，所以它包含相应的天线121。如图所示，例如，天线121可以被设计为喇叭天线。不管设计如何，天线121被定向成使得，根据脉冲飞行时间方法在填充材料3的方向上发射相应的微波脉冲SHF。
微波脉冲EHF在填充材料3的表面被反射，并且在相应的信号飞行时间之后，在天线121处作为电接收信号eHF被接收。微波脉冲SHF、EHF的信号飞行时间取决于从填充材料表面到填充水平测量设备1的距离d＝h-L。
图2示出了填充水平测量设备1的电路设计，利用该电路设计可以产生微波脉冲SHF，并且可以基于电接收信号eHF来确定填充水平L：
为了产生微波脉冲SHF，图2中所示的填充水平测量设备1的电路包含脉冲产生单元。脉冲产生单元被设计成以定义的时钟速率fc产生高频电脉冲sHF。为此，示例性实施例中所示的脉冲产生单元包含致动第一高频振荡器111的第一脉冲产生器110。微波脉冲SHF、EHF的频率通过高频振荡器111的振荡频率来建立。在最简单的情况下，高频振荡器111可以被设计为振荡晶体。还可以使用VCO(电压控制振荡器)。在此情况下，高频振荡器111由脉冲产生器110借助于DC电压信号来致动。脉冲产生器110因此定义了单个微波脉冲SHF的脉冲持续时间和发射微波脉冲SHF的时钟速率fc。作为标准，基于半导体的数字谐振电路被用作高频振荡器111。实际上，时钟速率在100kHz和1MHz之间。
因此由高频振荡器111产生的高频脉冲sHF经由双工器120供应给天线121，使得它们相应地作为微波脉冲SHF发射。由于反射的微波脉冲EHF另外地经由天线121接收，双工器120向混频器14供应相应的电接收信号eHF。
相比于所示的实施例变体，代替天线121，可以使用向容器底部延伸的导电探针，诸如波导管或同轴电缆。在术语TDR(时域反射法)所知的此实施例变体的实现方式中，与图2所示的电路相比，不需要高频振荡器111、131。
借助于混频器14，对脉冲飞行时间方法的接收信号eHF特性进行欠采样。为此，通过混频器14使接收信号eHF与电采样脉冲s'HF混合。在过程中，产生采样脉冲s'HF的采样速率f'c与所产生的高频脉冲sHF的时钟速率fc偏差定义的、较小的比率
，该比率远小于千分之0.1。取决于混频器14的类型，它可以被设计成使得评估信号ZF的潜在幅度偏移ΔA可以借助于相应的第二控制信号vΔA来设置或补偿。根据混频器14的设计，模拟电压或电流信号或数字信号将被用作第二控制信号vΔA。在图2所示的填充水平测量设备1的电路中，混频器14处的评估信号ZF的幅度偏移ΔA由评估单元16调节。
采样脉冲s'HF由采样单元产生，该采样单元类似于脉冲产生单元，包含第二脉冲产生器130和第二高频振荡器131。因此，对应于高频脉冲sHF，采样脉冲S'HF的频率fHF由第二高频振荡器131定义。第二脉冲产生器130控制产生采样脉冲s'HF的采样速率f'c。
为了基于评估信号ZF正确地确定填充水平L，采样单元的采样速率f'c精确地对应于其目标采样速率是很重要的：这意味着与脉冲产生单元的时钟速率fc的关系
对应于所需的目标关系
为了确保采样速率f'c不从中漂移，它被相应地调节。在图2中所示的示例性实施例中，调节由检测器15进行，该检测器测量第一脉冲产生器110或第二脉冲产生器130下游的时钟速率fc和采样速率f'c之间的比率
。这可以在技术上实现，例如，通过检测器15在多个相位上测量第一脉冲产生器110的正边缘和第二脉冲产生器130的正边缘之间的时移变化。
根据时移的变化，评估单元16计算时钟速率fc与采样速率f'c的比率
。评估单元16另外地将时钟速率fc与采样速率f'c的所确定的比率
调整为存储的目标比率
这允许评估单元16根据测量比率
来调节第二脉冲产生器130处的采样速率f'c，使得比率
与例如1.0001的目标比率
一致。
在图2中所示的实施例变体中，评估单元16借助于相应的第一控制信号vR来调节第二脉冲产生器130。取决于第二脉冲发生器130的设计，第一控制信号vR也可以是模拟电压或电流信号或数字信号。
借助于混频器14使接收信号eRF与电采样脉冲s'HF混合，产生评估信号ZF，其以时间扩展的方式表示接收信号eHF。在此过程中，时间扩展因子与时钟速率fc与采样速率f'c的比率
成正比地变化。
时间扩展的优势在于，与纯接收信号eHF相比，由于时间扩展，评估信号ZF在技术上更容易评估：其原因是，由于微波脉冲SHF、EHF以光速传播的高速，接收信号eHF在纳秒范围内具有相应的短时间尺度。作为时间扩展的结果，评估信号ZF被给予100kHz和5MHz之间的时间尺度。
为了在电平方面调整评估信号，在所示的示例性实施例中，放大器17被布置在混频器14和评估单元16之间，以便整体上调适评估信号ZF的信号幅度A。可以再次由评估单元16进行调节，因为放大因子x根据由评估单元16检测的评估信号ZF被重新调整。作为借助于放大器17或借助于混频器14对幅度增益x或幅度偏移ΔA的外部调节的替代或补充，评估单元16也可以被设计成仅通过幅度增益x或幅度偏移ΔA内部地或数字地校正评估信号ZF，而不发生对输入评估信号ZF的外部重新调整。
在图3中示出示意性评估曲线ZF：填充水平测量设备1的评估单元16基于评估信号ZF来确定填充水平L，因为评估单元16确定由填充材料3的表面引起的评估信号ZF的最大值(为了说明，在图3所示的示意性评估信号ZF中仅示出了该幅度最大值)。在已经确定最大值后，确定对应于该最大值的距离d。因此，评估单元16可以根据关系L＝h-d来确定填充水平L。
随着填充水平测量设备1的操作继续，相应电路单元11、12、13、14、15、16、17的个别组件退化的风险增加。例如，振荡器111、131可能失谐，阻抗可能变化，或者电容器的电容可能减小。取决于电路单元11、12、13、14、15、16、17，这可能导致产生错误的评估曲线ZF或者根本不能产生评估曲线ZF。在两种情况下，填充水平测量设备1因此不再是操作可靠的。
根据本发明的用于检查操作可靠性的思想是基于在第一受控变量vR、第二受控变量vx或第三受控变量vΔA的基础上来评估填充水平测量设备1的操作可靠性：如果受控变量vR、vx、vΔA中没有一个超过或低于相应的、先前定义的极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max，则填充水平测量设备1被评定为操作可靠。在该过程中，该检查可以由评估单元16，即填充水平测量设备1本身，通过测量相应的受控变量vR、vx、vΔA的值(例如，作为电压值或在当前情况下作为二进制值)并将其与相应的极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max进行比较来进行。如果评估单元16检测到极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max已被超过或低于——取决于极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max的符号，并且因此检测到缺乏操作可靠性，则评估单元16可以例如将此报告给上级单元4。
由于除了电气组件11、12、13、14、15、16、17的潜在退化之外，受控变量vR、vx、vΔA也取决于填充水平测量设备1处的温度，如果相应的极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max被定义为与温度相关的函数并被存储在评估单元16中，则在这些情况下是有利的。在此情况下，评估单元16将配备有相应的温度传感器，使得基于温度相关函数和当前测量的温度，可以使用分别合适的极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max来评估操作可靠性。
根据本发明的方法也可以被开发以使得可以进行预测期望填充水平测量设备1何时不再操作可靠。前提条件是极限值vR,max、vx,mas、vΔA,max目前尚未被超过，即，填充水平测量设备1目前仍操作可靠。根据“预测维护”的原理，此类预测可以用于能够在工厂操作者的早期阶段安排填充水平测量设备1的维护或更换。
有可能计算在出现操作可靠性缺乏之前的预期剩余操作时间Δt，因为在进行的填充水平测量周期中，即，随着填充水平测量设备1的操作时间的增加，评估单元16连续记录受控变量vR、vx、vΔA中的至少一者，并且基于此来确定相应的受控变量vR、vx、vΔA的相应变化函数dvR/dt、dvx/dt、dvΔA/dt。基于当前受控变量vR、vx、vΔA的值以及基于相应的变化函数dvR/dt、dvx/dt、dvΔA/dt，评估单元16能够计算在可能达到第一极限值vR,max、vx,max、vΔA,max之前的相应剩余操作时间Δt。在对于两个或所有受控变量vR、vx、vΔA，计算不同的剩余操作时间Δt的事件中，则评估单元16可以例如将所确定的剩余操作时间Δt中最短的定义为适用的剩余操作时间Δt。
在图4中示意性示出剩余操作时间Δt的确定：出于说明性目的，随着填充水平测量设备1的操作时间的增加，示出受控变量vR、vx、vΔA近似线性地增加。因此，在图4中可以使用线性函数作为所示示例性实施例中的变化函数dvR/dt、dvx/dt、dvΔA/dt的函数类型。通常，然而，变化函数dvR/dt、dvx/dt、dvΔA/dt可能无法通过线性函数进行最佳地近似，使得例如多项式函数对相应受控变量vR、vx、vΔA在过去的测量周期内的进展提供了改进的近似。因此，评估单元16可以被编程，例如以使得借助于最小二乘法确定相应变化函数dvR/dt、dvx/dt、dvΔA/dt的合适函数类型。这样，可以更精确地预测剩余的操作时间Δt。
附图标记列表
1 填充水平测量设备
2 容器
3 填充材料
4 上级单元
14 混频器
15 检测器
16 评估单元
17 放大器
110 第一脉冲产生器
111 第一高频振荡器
120 双工器
121 天线
130 第二脉冲产生器
131 第二高频振荡器
A 幅度
d 距离
EHF 反射的微波脉冲
eHF 接收信号
fc 时钟速率
f’c 采样速率
fHF 微波脉冲的频率
h 安装高度
L 填充水平
SHF 微波脉冲
sHF 高频脉冲
s’HF 采样脉冲
vR 第一受控变量
vx 第二受控变量
vΔA 第三受控变量
vR,max 第一极限值
vx,max 第二极限值
vΔA,max 第三极限值
ZF 评估信号
ΔA 幅度偏移
Δt 剩余操作时间
dvR/dt 第一变化函数
dvx/dt 第二变化函数
dvΔA/dt 第三变化函数
Claims (9)
1.一种用于检查基于雷达的填充水平测量设备(1)的操作可靠性的方法，所述基于雷达的填充水平测量设备(1)被用于测量位于容器(2)中的填充材料(3)的填充水平(L)，包括以下方法步骤：
-以定义的时钟速率(fc)在所述填充材料(3)的方向上以定时方式发射微波脉冲(SHF)；
-在所述填充材料(3)的表面反射后接收反射的微波脉冲(EHF)；
-通过以定义的采样速率(f'c)对所接收的微波脉冲(eHF)进行采样而产生评估信号(ZF)；
-测量所述时钟速率(fc)与所述采样速率(f'c)的比率
-通过借助于与目标比率
相关的第一受控变量(vR)调节所述采样速率(f'c)来将所述比率
调整到所述目标比率
使得所述比率
对应于所述目标比率
其特征在于
假如所述第一受控变量(vR)不超过或不低于定义的第一极限值(±vR,max)，则所述填充水平测量设备(1)被评定为操作可靠。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
假如所述第一受控变量(vR)不超过所述第一极限值(vR,max)，在进行的填充水平测量周期中确定所述第一受控变量(vR)的第一变化函数(dvR/dt)，基于当前第一受控变量(vR)以及基于所述第一变化函数(dvR/dt)来计算达到所述第一极限值(vR,max)之前的剩余操作时间(Δt)。
3.一种用于检查基于雷达的填充水平测量设备(1)的操作可靠性的方法，所述基于雷达的填充水平测量设备(1)被用于测量位于容器(2)中的填充材料(3)的填充水平(L)，包括以下方法步骤：
-以定义的时钟速率(fc)在所述填充材料(3)的方向上以定时方式发射微波脉冲(SHF)；
-在所述填充材料(3)的表面反射后接收反射的微波脉冲(EHF)；
-通过以定义的采样速率(f'c)对所接收的微波脉冲(eHF)进行采样而产生评估信号(ZF)；
-测量所述评估信号(ZF)的幅度(A)和/或幅度偏移(ΔA)，所述幅度(A)和/或所述幅度偏移(ΔA)借助于第二受控变量(vx)或第三受控变量(vΔA)来调节，
其特征在于
假如所述第二受控变量(vx)和/或所述第三受控变量(vΔA)不超过/不低于定义的第二极限值(±vx,max)或第三极限值(±vΔA,max)，则所述填充水平测量设备(1)被评定为操作可靠。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于
假如所述第二受控变量(vx)不超过所述第二极限值(vx,max)，在进行的填充水平测量周期中确定所述第二受控变量(vx)的第二变化函数(dvx/dt)，基于当前第二受控变量(vx)以及基于所述第二变化函数(dvx/dt)来计算达到所述第二极限值(vx,max)之前的剩余操作时间(Δt)。
5.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于
假如所述第三受控变量(vΔA)不超过所述第三极限值(vΔA,max)，在进行的填充水平测量周期中确定所述第三受控变量(vΔA)的第三变化函数(dvΔA/dt)，基于当前第三受控变量(vΔA)以及基于所述第三变化函数(dvΔA/dt)来计算达到所述第三极限值(vΔA,max)之前的剩余操作时间(Δt)。
6.根据权利要求2、4或5所述的方法，其中，借助于最小二乘法来确定所述第一变化函数(dΔvR/dt)、所述第二变化函数(dvx/dt)和/或所述第三变化函数(dvΔA/dt)的合适函数类型。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
在所述填充水平测量设备(1)处测量温度，
其特征在于
所述第一极限值(vR,max)、所述第二极限值(vx,max)和/或所述第三极限值(vΔA,max)被定义为温度相关函数。
8.一种用于进行根据前述权利要求中的一项所述的至少一个方法的基于雷达的填充水平测量设备，包含以下组件：
-脉冲产生单元(110、111)，所述脉冲产生单元(110、111)被设计成以定义的时钟速率(fc)产生高频电脉冲(sHF)；
-收发器单元(120、121)，所述收发器单元(120、121)被设计成
ο在所述填充材料(3)的方向上发射所述高频脉冲(sHF)作为微波脉冲(EHF)，以及
ο在所述填充材料(3)的表面反射后接收所述反射的微波脉冲(EHF)；
-采样单元(130、131)，所述采样单元(130、131)被设计成以定义的采样速率(f'c)来产生电采样脉冲(s'HF)；
-混频器(14)，所述混频器(14)被设计成
ο混合所接收的微波脉冲(eHF)与所述采样脉冲(s'HF)，使得产生评估信号(ZF)，和/或
ο控制所述评估信号(ZF)的幅度偏移(ΔA)；
-检测器(15)，所述检测器(15)被设计成测量所述采样脉冲(s'HF)的所述采样速率(f'c)与所述高频脉冲(sHF)的所述时钟速率(fc)的比率
以及
-评估单元(16)，所述评估单元(16)被设计成
ο通过借助于与目标比率
相关的第一受控变量(vR)调节所述采样速率(f'c)来将所述比率
调整到所述目标比率
使得所述比率
对应于所述目标比率
和/或
测量所述评估信号(ZF)的幅度(A)和/或所述幅度偏移(ΔA)，所述幅度(A)和/或所述幅度偏移(ΔA)借助于所述评估信号(ZF)中的第二受控变量(vx)或第三受控变量(vα)来补偿，
ο基于所述评估信号(ZF)来确定所述填充水平(L)，以及
ο假如所述第一受控变量(vR)、所述第二受控变量(vx)或所述第三受控变量超过或低于相应的极限值(vR,max、vx,max、vΔA,max)，则将其本身评定为操作不可靠。
9.根据权利要求8所述的基于雷达的填充水平测量设备，其中，所述评估单元(16)被设计成向上级单元(4)传输操作可靠性的潜在缺乏。
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