DE102004055551A1

DE102004055551A1 - Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen

Info

Publication number: DE102004055551A1
Application number: DE102004055551A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr. Spanke; Edgar Schmitt; Holger Dr. Steltner
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-05-18
Also published as: EP1819992A1; WO2007065469A1; US20090235736A1; US7966141B2

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und genaueres Verfahren zur Auswertung und Korrektur von den Gesamtmesssignalen (GS(n)) von Messgeräten (1) aufzuzeigen. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen (GS(n)) eines Messgeräts (1), wobei Messsignale (MS(n)) in Richtung des Mediums (4) ausgesendet werden und an einer Oberfläche (5) des Mediums (4) als Nutz-Echosignale (NES(n)) oder an einer Oberfläche (8) eines Störelementes (7) als Stör-Echosignale (SES(n)) reflektiert und empfangen werden, wobei im Falle einer Modifikation zumindest einer prozesstechnischen Bedingung im Behälter und/oder einer Modifikation zumindest einer messtechnischen Bedingung des Messgerätes (1) anhand einer aktuellen statischen Referenzkurve (statRef(n)) eine unabhängige Referenzkurve (unRef(n)) ermittelt wird, wobei die Stör-Echosignale (SES(n)) aus der Roh-Echokurve (RE(n)) anhand eines Ausblendalgorithmus, der die unabhängige Referenzkurve (unRef(n)) verwendet, ausgeblendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen eines Messgeräts, das nach dem Laufzeitmessverfahren arbeitet und das zur Ermittlung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter eingesetzt wird.
Messgeräte werden häufig in der Automations- und Prozesssteuerungstechnik eingesetzt, um eine Prozessvariable wie z.B. Durchfluss, Füllstand, Druck und Temperatur oder eine andersartige physikalische und/oder chemische Prozessgröße in einem Prozessablauf zu ermitteln. Von der Anmelderin werden unter anderem Messgeräte mit der Bezeichnung Micropilot oder Prosonic produziert und vertrieben, welche nach dem Laufzeit-Messverfahren arbeiten und dazu dienen, einen Füllstand eines Mediums in einem Behälter zu bestimmen und/oder zu überwachen. Bei der Laufzeit-Messmethode werden beispielsweise Ultraschallwellen über einen Schallwandler ausgesendet, ferner werden Mikrowellen bzw. Radarwellen über eine Antenne ausgesendet oder an einem Wellenleiter, der in das Medium hineinragt, entlang geführt. Diese ausgesendeten Wellen werden an der Mediumsoberfläche reflektiert und nach der abstandsabhängigen Laufzeit des Signals als Nutz-Echosignale bzw. Nutzechowellen wieder empfangen. Aus der Laufzeit lässt sich mit Hilfe der bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit der jeweiligen ausgesendeten Wellen der Füllstand des Mediums in einem Behälter berechnen.
Die Laufzeit-Messmethode wird grundsätzlich in zwei Ermittlungsverfahren aufgeteilt: Als erste Laufzeit-Messmethode ist die Zeitdifferenzmessung zu nennen, die die Dauer der Laufzeit eines ausgesandten hochfrequenten Impulssignals für eine zurückgelegte Wegstrecke ermittelt. Ein weiteres weit verbreitetes Ermittlungsverfahren ist die Bestimmung der Frequenzdifferenz des kontinuierlich ausgesendeten Hochfrequenzsignals, dessen Sendefrequenz beispielsweise mit der Zeit kontinuierlich verändert wird, zum reflektierten, empfangenen Hochfrequenzsignal (FMCW – Frequency Modulated Continuous Wave oder Dauerstrichverfahren). Im Weiteren wird nur noch auf das Impulslaufzeitverfahren Bezug genommen, jedoch ist das erfindungsgemäße Verfahren auf die anderen Laufzeitmessmethoden, wie z.B. FMCW, gleichfalls anwendbar.
Die ausgesendeten Messsignale bilden mit den empfangenen Nutz-Echosignalen ein Gesamtmesssignal, das gegebenenfalls unter realen Messbedingungen zusätzliche Stör-Echosignale beinhaltet. Diese Stör-Echosignale haben verschiedene Ursachen, wie z.B.:

– Reflexionen an Einbauten im Behälter und dem Behälter selbst
– Mehrwegeausbreitung (Retroreflexionen) und Mehrmodenausbreitung
– Dispersion der ausgesendeten Wellen
– Schaum- und Ansatzbildung des Mediums
– Befüll- und Entleervorgänge
– Reflektionseigenschaften des Mediums
– niedrige Dielektrizitätskonstante des Mediums
– Luftfeuchte im Behälter
– turbulente Mediumsoberflächen.

Nach heutigem Stand der Technik gibt es verschiedene Ansätze, diese Stör-Echosignale aus dem Gesamtmesssignal zu entfernen, da diese Stör-Echosignale die Auswertung und Bestimmung des Füllstandes erschweren können, indem sie beispielsweise das Nutzechosignal überdecken.

In der EP 1 069 438 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, die unabhängig von Störsignalen und im Speziellen unabhängig von Mehrfachreflexionen oder Mehrmodenausbreitung eine hochgenaue Füllstandsmessung ermöglichen. Es wird über eine spezielle Vorgehensweise bei bestimmten Füllstandswerten aus dem Unterschied des Amplitudenentfernungswerts und des Phasenentfernungswerts ein Korrekturwert ermittelt und abgespeichert. Zwischen zwei Korrekturwerten der bestimmten Füllstandswerte wird eine Interpolation der Werte vorgenommen.

Durch diese Korrekturwerte kann ein beliebiger Füllstand unabhängig von Mehrfachreflexionen und Mehrmodenausbreitung hochgenau bestimmt werden.

Als ein weiterer Lösungsansatz wird in der Patentschrift DE 43 27 33 C2 ein Verfahren zur Messung des Füllstands mit einem Laufzeitmessgerät beschrieben, bei dem die Störsignale mittels einer Subtraktion eines ermittelten Intensitätswertes, des ersten aufgetretenen Störsignals, vom Gesamtsignal korrigiert werden.

Des Weiteren wird in der WO 03/016835 A1 ein Verfahren zur Auswertung von Messsignalen eines nach dem Laufzeitprinzip arbeitenden Messgerätes beschrieben, bei dem eine aktuell aufgenommene Messkurve mit Referenz-Signaldaten verglichen wird. Im Vergleich der Referenz-Signaldaten zu der aktuell aufgenommenen Messkurve kann aus der zeitlichen Verschiebung der entsprechenden Stör- und Nutzsignale ein Korrekturfaktor ermittelt werden, mit dem der gesuchte Füllstand bei nicht vorhandenem oder auswertbarem Nutzsignal des Füllstandes ermittelt werden kann.

Die in den obigen Anmeldungen aufgezeigten Verfahren und Vorrichtungen zur Beseitigung von Störsignalen aus dem Messsignal haben alle die Problematik, dass sie nicht auf die Veränderungen der Prozessbedingungen im Behälter, die das Messsignal beeinflussen, oder auf die Veränderungen der Messmethode und Messperformanz des Messgerätes reagieren können.

In der europäischen Patentanmeldung EP 0 961 106 A1 ist ein Füllstandsmessgerät zur kontinuierlichen Messung des Füllstandes eines Füllguts in einem Behälter beschrieben. In dieser Patenanmeldung (4 mit Beschreibung) werden solche Stör-Echosignale beispielsweise in einer Grenzkurve ermittelt und gespeichert. Diese Grenzkurve wird anhand einer Messung im leeren Behälter ermittelt und stellt folglich die sog. Leerechofunktion dar, zu der ein zusätzlicher, konstanter Offset der Amplitudenwerte hinzu gerechnet wird. Von der aktuellen Echofunktion werden im Ermittlungsverfahren des Füllstands nur die Werte verwendet, die oberhalb dieser Grenzkurve zu liegen kommen. In der Beschreibung (2 und 3) wird auch die Problematik aufgrund von prozesstechnischen Bedingungen, die bei einer Messung der Laufzeit von Wellen im Behälter auftreten, angesprochen. Zur Problemlösung wird in der Patentanmeldung vorgeschlagen, zusätzlich zu dem Füllstandsmessgerät vier Grenzwertschalter in verschiedenen Höhen des Behälters anzubringen, die eine Korrektur bzw. einen Abgleich der Grenzkurve auf die prozesstechnischen Veränderungen im Behälter ermöglichen. Diese Integration von Grenzwertschaltern hat die Nachteile, dass für den gesamten Messaufbau durch die zusätzlichen Grenzwertschalter erhöhte Kosten verursacht werden und dass durch die Anbringung der Grenzwertschalter in der Behälterwand weitere Einbauten als Störelemente eingebracht werden, die das Messsignal durch reflektierte Stör-Echosignale beeinflussen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und genaueres Verfahren zur Auswertung und Korrektur von den Gesamtmesssignalen von Messgeräten aufzuzeigen, das auf Veränderungen in der Messung reagiert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen eines Messgeräts, das nach dem Laufzeitmessverfahren arbeitet und das zur Ermittlung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter eingesetzt wird, dass während eines Messzyklus' Messsignale in Richtung des Mediums ausgesendet werden und an einer Oberfläche des Mediums als Nutz-Echosignale oder an einer Oberfläche eines Störelementes als Stör-Echosignale reflektiert und empfangen werden, dass aus dem hochfrequenten Gesamtmesssignal, bestehend aus der Überlagerung der ausgesendeten Messsignale, den reflektierten Nutz-Echosignalen und den Stör-Echosignalen, durch eine sequentielle Abtastung ein niederfrequentes Zwischenfrequenzsignal erzeugt wird, dass aus dem Zwischenfrequenzsignal zumindest eine von der Laufzeit oder der Laufstrecke abhängige Roh-Echokurve oder digitalisierte Hüllkurve ermittelt wird, dass die Stör-Echosignale in der Roh-Echokurve oder der digitalisierten Hüllkurve in einer aktuellen statischen Referenzkurve ermittelt und abgespeichert werden, dass im Falle einer Modifikation zumindest einer prozesstechnischen Bedingung im Behälter und/oder einer Modifikation zumindest einer messtechnischen Bedingung des Messgerätes anhand der aktuellen statischen Referenzkurve eine unabhängige Referenzkurve ermittelt wird, dass die Stör-Echosignale aus der Roh-Echokurve anhand eines Ausblendalgorithmus, der die unabhängige Referenzkurve verwendet, ausgeblendet werden.

Durch dieses Verfahren ist es möglich, auf die Modifikationen von Prozessbedingungen und die Modifikationen der messtechnischen Bedingung des Messgerätes zu reagieren und dadurch die Ermittlung und Messung des Füllstands eines Mediums im Behälter zu optimieren. Hierzu wird folgende Vorgehensweise angewandt: Von einem Messgerät wird über eine Sende- und Empfangseinheit ein Messsignal ausgesendet und an der Oberfläche des Mediums als Nutz-Echosignal und beispielsweise an den Störelementen als Stör-Echosignal reflektiert. Das Gesamtmesssignal entsteht durch eine Überlagerung des ausgesendeten Messsignals, des Nutz-Echosignals und ggf. der Stör-Echosignale. Das niederfrequente Zwischenfrequenzsignal wird aus dem Gesamtmesssignal mittels einer Signalabtastschaltung erzeugt. Grundlegend wird bei diesem Abtastverfahren ein Messsignal erzeugt und ausgesandt, und ein Abtastsignal mit einer etwas geringeren Pulsrepetierfrequenz erzeugt oder das Abtastsignal gegenüber dem ausgesandten Messsignal phasenmoduliert erzeugt. Das niederfrequentere Zwischenfrequenzsignal wird dadurch erzeugt, dass das Gesamtmesssignal und das Abtastfrequenzsignal auf einen Frequenzmischer geführt werden. Das niederfrequentere Zwischenfrequenzsignal hat den gleichen Verlauf wie das Gesamtmesssignal, ist gegenüber dem Gesamtmesssignal jedoch um einen Zeitdehnungsfaktor gestreckt, der gleich dem Quotienten aus der Pulsrepetierfrequenz des Messsignals und der Frequenzdifferenz der beiden Frequenzen von Abtastsignal und des Messsignal ist. Bei einer Pulsrepetierfrequenz von einigen Megahertz, einer Frequenzdifferenz von wenigen Hertz und einer Mikrowellenfrequenz von einigen Gigahertz wird eine Frequenz des Zwischenfrequenzsignals von kleiner als 100 kHz erzeugt.

Die Transformation des Gesamtmesssignals auf die Zwischenfrequenz hat den Vorteil, dass verhältnismäßig langsamere und folglich kostengünstigere elektronische Bauteile zur Signalauswertung benutzt werden können. Für eine analoge Weiterverarbeitung wird eine analoge Roh-Echokurve erzeugt, die dem durch eine Mittelung über einige Gesamtmesssignale entstandenen, analogen Zwischenfrequenzsignal entspricht. Wird in den folgenden Verfahrensschritten mit digitalen Werten weiter gerechnet, wird aus dem analogen Zwischenfrequenzsignal durch eine Gleichrichtung, optional eine Logarithmierung und eine Digitalisierung der analogen Zwischenfrequenz eine digitalisierte Hüllkurve bzw. Einhüllende ermittelt. Aus der Hüllkurve im leeren Behälter, der sog. Leerechokurve oder Leerfunktion, wird eine statische Referenzkurve erzeugt, zu der ein bestimmter Offset zu den Amplitudenwerten der Leerechokurve hinzuaddiert wird; alternativ wird dieser Offset von den Amplitudenwerten der Hüllkurve für die weitere Signalverarbeitung subtrahiert. Die statische Referenzkurve erfasst besonders gut die statischen bzw. zeitlich stabilen Störechosignale von festen Störelementen, z.B. Einbauten im Behälter. Mit der statischen Referenzkurve können somit Stör-Echosignale aus der Hüllkurve oder der Roh-Echokurve ausgeblendet werden. Ändert sich die Messsituation im Behälter bzw. Prozessbereich oder werden beispielsweise die Filterparameter des Messgerätes modifiziert, so muss die statische Referenzkurve an die geänderten Bedingungen angepasst werden. Da diese Änderungen bzw. Modifikationen der prozesstechnischen und messtechnischen Bedingungen einen Einfluss auf das Gesamtmesssignal und entsprechend auf die Hüllkurve haben, indem sich beispielsweise die Lage oder die Form der Hüllkurve und der Nutz- Echosignale bzw. Stör-Echosignale verändert, müssen diese Einflüsse auch in der statischen Referenzkurve berücksichtigt werden. Ansonsten könnte – als mögliche Beispiele – das modifizierte Nutz-Echosignal von der unmodifizierten statischen Referenzkurve ausgeblendet werden oder ein modifiziertes Stör-Echosignal könnte oberhalb der unmodifizierten statischen Referenzkurve zu liegen kommen und somit als Nutz-Echosignal angesehen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung schlägt vor, dass eine Bewertungskurve durch ein Glättungsverfahren aus der Roh-Echokurve oder digitalisierten Hüllkurve erzeugt wird. Die Bewertungskurve wird durch ein Glättungsverfahren erzeugt, das immer eine mathematische Filterfunktion der digitalisierten Hüllkurve darstellt. Beispielsweise wird die Glättung durch den Einsatz einer Filterfunktion mit einer Fensterfunktion, z.B. ein gleitendes Mittel mit einer bestimmten Fensterbreite, bewirkt. Diese Glättungsverfahren haben jedoch meist den Nachteil, dass die Kurvenform stark verändert wird und im Besonderen die Signalbreite der Echosignale verbreitert wird, da die Mittelungsbreite oft sehr breit eingestellt werden muss, damit keine Artefakte erhalten werden. Die Bewertungskurve blendet besonders gut Störechosignale aus, die statistischer Natur sind und beispielsweise durch die Befüllung des Tankes, durch Umrühren des Mediums und durch turbulente Mediumsoberflächen entstehen können.

Eine sehr vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass das Glättungsverfahren durch eine mathematische Filterfunktion des gleitenden Minimums realisiert wird. In diesem Verfahren ist es sehr wichtig, dass durch die Glättung der digitalisierten Hüllkurve die Signalbreite der Echosignale in der Bewertungskurve nicht verbreitert wird und nahezu eine Nulllinie bzw. Basislinie der Echosignale durch die Bewertungslinie gebildet wird. Die Bewertungskurve bildet gewissermaßen eine Bezugslinie für die Auswertung bzw. Bewertung der Hüllkurven, die auf die Modifikationen der prozesstechnischen und messtechnischen Bedingungen reagiert. Diese Anforderung an die Bewertungskurve wird durch eine Glättung mit der Fenster-Filterfunktion des gleitenden Minimums erfüllt. Die Fenster-Filterfunktion des gleitenden Minimums hat gegenüber anderen Fenster-Filterfunktionen den Vorteil, dass die Einstellung der Fensterbreite der Filterung keine so großen Auswirkungen auf das Messergebnis hat. Die Bewertungskurve zeigt vorherrschend die Signalanteile an, die durch Änderungen der Prozessbedingungen im Behälter bewirkt werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung schlägt vor, dass die statische Referenzkurve aus einer aktuellen Leerechokurve, welche aus der Roh-Echokurve oder der digitalisierten Hüllkurve im leeren Behälter ermittelt wird, periodisch oder ereignisgesteuert erzeugt wird. In der statischen Referenzkurve werden die Stör-Echosignale ermittelt. Daher ist es notwendig, diese Stör-Echosignale in einer ersten Messung im leeren Behälter zu messen, damit auf der gesamten Messstrecke bzw. Behälterhöhe die Stör-Echosignale ermittelt und abgespeichert werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die statische Referenzkurve bei nicht leerem Behälter im Bereich oberhalb des Füllstands des Mediums aus einer aktuellen Teil-Leerechokurve periodisch oder ereignisgesteuert ermittelt wird und im Bereich unterhalb des Füllstands des Mediums aus einer bei zurückliegenden Messzyklen erzeugten statischen Referenzkurve periodisch oder ereignisgesteuert ermittelt wird, und dass die aktuelle Teil-Leerechokurve zumindest durch den Bereich A der Roh-Echokurve oder der digitalisierten Hüllkurve vom Aussenden der Messsignale bis zur Reflexion des Echosignals des Füllstands des Mediums repräsentiert wird. Ist der Behälter teilweise gefüllt mit dem Medium, so kann nur die Teil-Leerechokurve des Bereichs A oberhalb der Mediumsoberfläche ermittelt werden, da das Messsignal meist vollständig an der Oberfläche des Mediums reflektiert wird und die Störelemente unterhalb des Füllstandes des Mediums in dem Gesamtmesssignal ausgeblendet sind. Die gespeicherte statische Referenzkurve von zurückliegenden Messzyklen wird von den Kurvenwerten der Teil-Leerechokurve bis zum Nutzechosignal überschrieben. Infolgedessen ist die statische Referenzkurve in dem Bereich A oberhalb der Mediumsoberfläche der neuen Messsituation angepasst worden. Sinkt der Füllstand bzw. die Oberfläche des Mediums weiter, wird eine neue Teil-Echokurve erzeugt und die statische Referenzkurve so sukzessiv erneuert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird vorgeschlagen, dass anhand einer Differenzbildung oder Korrelationsberechnung zwischen der Bewertungskurve und der statischen Referenzkurve eine Differenzkurve erzeugt und abgespeichert wird. In der Differenzkurve werden die Kurvenabweichungen bzw. Kurvendifferenzwerte der Kurvenpunkte zwischen der aktuellen Bewertungskurve und der aktuellen statischen Referenzkurve ermittelt und gespeichert. Durch die Bildung einer Differenzkurve wird der Bezug zwischen den zeitlich stabilen Stör-Echosignalen bei der aktuellen Messsituation ermittelt und gespeichert. Ändert sich nun aufgrund von Modifikationen von prozesstechnischen oder messtechnischen Bedingungen die aktuelle Messsituation, wird diese Änderung durch die aktuelle Bewertungskurve ermittelt.

Ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es sich bei der prozesstechnischen Bedingung um eine zeitliche Änderung der Messsituation im Behälter handelt, dass die statische Referenzkurve auf die aktuelle, zeitliche Änderung der Messsituation im Behälter abgestimmt wird und eine aktuelle relative Referenzkurve ermittelt wird. Aufgrund der Situation, dass die statische Referenzkurve, die nur einen Augenblickswert der Messsituation im Behälter zum Zeitpunkt der Aufnahme darstellt, auf die zeitlichen Änderungen der Messsituation nicht eingeht, wird eine relative Referenzkurve berechnet, die die zeitlichen Änderungen der Messsituation berücksichtigt.

Eine sehr vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die aktuelle relative Referenzkurve aus einer Addition der Bewertungskurve und der abgespeicherten, aktuellen Differenzkurve oder der abgespeicherten Differenzkurve von zurückliegenden Messzyklen gebildet wird. Die relative Referenzkurve wird aus der gespeicherten Differenzkurve bzw. den gespeicherten Differenzwerten, die aktuell oder in einem vorhergehenden Messzyklus ermittelt wurden, und der aktuellen Bewertungskurve berechnet. Da die Bewertungskurve in jedem Messzyklus neu ermittelt wird und sich der Messsituation im Behälter anpasst, reagiert die relative Referenzkurve auf die zeitlichen Änderungen der Messsituation bzw. Modifikation der prozesstechnischen Bedingungen.

Ein zweckmäßiges alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es sich bei der Modifikation der messtechnischen Bedingung um eine Änderung der Filterparametrierung des Messgeräts handelt, und dass durch die Berechnung der statischen Referenzkurve aus der ungefilterten Roh-Echokurve oder der ungefilterten, digitalisierten Hüllkurve die statische Referenzkurve unabhängig von der aktuellen Filterparametrierung des Messgerätes erzeugt wird. Wenn die Filterparameter der Kurvenfilter verändert werden, passt die Kurvenform oder Lage der gefilterten Hüllkurven bzw. gefilterten Roh-Echokurven nicht mehr zu der in einem zurückliegenden Messzyklus erzeugten statischen Referenzkurve bzw. Grenzkurve. Wird hingegen die statische Referenzkurve aus einer ungefilterten Hüllkurve bzw. ungefilterten Roh-Echokurve erzeugt, so ist diese unabhängig von den Filterparametern und kann in einem späteren Verfahrensschritt signaltechnisch weiter verarbeitet werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die unabhängige Referenzkurve durch eine Filterung der statischen Referenzkurve oder der relativen Referenzkurve mit den aktuellen Parametereinstellungen eines Filters, mit der auch die Roh-Echokurve oder die digitalisierte Hüllkurve verarbeitet wird, ermittelt wird. Dadurch dass die aktuelle Hüllkurve bzw. die aktuelle Roh-Echokurve und die statische Referenzkurve bzw. relative Referenzkurve periodisch oder ereignisgesteuert mit dem gleichen Filterparameter signaltechnisch verarbeitet werden, wirkt sich eine Modifikation der Filterparameter auf beide gleichermaßen aus.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung schlägt vor, dass im Messzyklus der Inbetriebnahme des Messgerätes die aktuelle statische Referenzkurve und die aktuelle Differenzkurve ermittelt werden und in einem Speicher abgespeichert werden. In einem ersten Inbetriebnahme-Messzyklus werden die Vergangenheitswerte der statischen Referenzkurve und der Differenzkurve für nachfolgende Messzyklen erzeugt und gespeichert. Bei diesem Messzyklus ist es von Vorteil, wenn die statische Referenzkurve im leeren Behälter ermittelt wird, wodurch die gesamte Leerechofunktion bzw. Leerechokurve ermittelt und abgespeichert werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass während des Betriebs des Messgerätes auf die in zurückliegenden Messzyklen gespeicherten Kurvenwerte der statischen Referenzkurve und/oder der Differenzkurve zurückgegriffen wird, falls keine Modifikationen der prozesstechnischen Bedingungen im Vergleich zum zurückliegenden Messzyklus erfolgt sind. Der Messzyklus wird stetig neu abgearbeitet, und es werden periodisch oder ereignisgesteuert die Historienwerte bzw- -kurven zurückliegender Messzyklen ergänzt oder überschrieben. Ist hingegen keine Änderung der Messsituation im Behälter im Vergleich zum zurückliegenden Messzyklus erfolgt, so kann auf die gespeicherten Historienwerte bzw. -kurven zurückliegender Messzyklen der statischen Referenzkurve und der Differenzkurve zurückgegriffen werden; ansonsten werden eine neue statische Referenzkurve und Differenzkurve erzeugt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist es, dass der Ausblendalgorithmus durch eine Differenzbildung und/oder Korrelationsberechnung der unabhängigen Referenzkurve mit der Hüllkurve oder Roh-Echokurve ausgeführt wird. Es sind verschiedene Ausblendalgorithmen zur Ausblendung der Stör-Echosignale einsetzbar. Eine Differenzbildung oder Korrelationsberechnung ist eine einfache Möglichkeit, die Stör-Echosignale in der Hüllkurve oder der Roh-Echokurve auszublenden, jedoch können auch weitere Algorithmen, wie z.B. Berechnungen von Korrekturwerten, in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Zur Vereinfachung sind in den Zeichnungen identische Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen worden. Es zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Messaufbaus des Messgerätes auf einem Behälter mit einigen der möglichen Störeinflüsse sowie der entsprechenden digitalisierten Hüllkurve,
2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens des ersten Messzyklus bei der Inbetriebnahme oder Initialisierung des Messgerätes,
3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens eines Messzyklus im Betrieb des Messgerätes,
4 ein Diagramm mit einer Ausblendung von Störechos nach den Verfahren des Stands der Technik, und
5 ein Diagramm mit einer Ausblendung von Störechos nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In 1 ist auf einem Behälter 3 in einen Stutzen 12 ein Messgerät 1 montiert, das nach dem Laufzeit-Messverfahren den Füllstand 6 eines Mediums 4 im Behälter 3 ermittelt. Als Störelemente 7 sind in der Darstellung beispielsweise ein Rührwerk, eine Kühlrohrwendel und ein in die Behälterwand eingebautes Grenzstandmessgerät dargestellt, jedoch gibt es auch noch weitere, in der Zeichnung nicht explizit abgebildete Störelemente 7, die die Messung beeinflussen können. Eine der Messsituation im Behälter 3 entsprechende Hüllkurve HK(n) ist proportional zu der Höhe des Behälters 3 dargestellt. Die abgebildete Hüllkurve HK(n) stellt die Amplitude Amp des abgetasteten, ausgesendeten und reflektierten Messsignals MS(n) in Abhängigkeit von der Laufstrecke x bzw. der Laufzeit t dar. Die Störeinflüsse von Störelementen 7 im Behälter 3 und die Oberfläche 5 des Mediums 4 sind über Bezugslinien direkt dem entsprechenden Nutz-Echosignal NES(n) und den entsprechenden Stör-Echosignalen SES(n) in der Hüllkurve HK(n) zugeordnet, so dass man das Ursache-Wirkungs-Prinzip auf einen Blick erfassen kann. Die Sende- und Empfangseinheit 2 ist als eine Hornantenne ausgestaltet, jedoch kann jede bekannte Sende- und Empfangseinheit 2, wie z.B. Planarantennen, Stabantennen, Parabolspiegelantennen, Mikrowellenleiter, Schallwandler, sowie optische Sende- und Empfangselemente, eingesetzt werden. Zur Kommunikation mit entfernten Messgeräten 1 oder einer Leitstelle ist ein Feldbus 10 vorgesehen, der nach den üblichen Kommunikationsstandards, wie z.B. Foundation Fieldbus, Profibus-PA, arbeitet und beispielsweise in einer Zweileitertechnik ausgestaltet ist. Die Versorgung des Messgeräts 1 mit Energie kann, zusätzlich zur Energieversorgung des Messgeräts 1 über den Feldbus 10, mittels einer separaten Versorgungsleitung 11 erfolgen.
In 2 ist ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens im Inbetriebnahmemodus gezeigt. Dieser Inbetriebnahmemodus hat die Funktion, alle Referenzwerte oder Referenzkurven LE(n) oder TLE(n), statRef(n), Diff(n) zu ermitteln und in einem Speicher 9 abzulegen. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Messsignal MS(n) ausgesendet und an der Oberfläche 5 des Mediums 4 wird das Messsignal Ms(n) als Nutz-Echosignal NES(n) und an der Oberfläche 8 von Störelementen 7 als Stör-Echosignale SES(n) reflektiert. Durch eine sequentielle Abtastung in dem zweiten Verfahrensschritt wird aus dem Gesamtmesssignal, aus einer Überlagerung von Messsignal MS(n), Nutz-Echosignal NES(n) und Stör- Echosignal SES(n), ein zeitgedehntes Zwischenfrequenzsignal ZF(n) erzeugt. Aus dem zeitgedehnten Zwischenfrequenzsignal ZF(n) wird in einem dritten Verfahrensschritt S3 eine gemittelte Roh-Echokurve RE(n) oder eine gleichgerichtete, digitalisierte Hüllkurve HK(n) ermittelt. Durch ein Glättungsverfahren bzw. eine mathematische Filterfunktion, wie z.B. die Fensterfunktion des gleitenden Minimums, wird in einem vierten Verfahrenschritt S4 aus der Hüllkurve HK(n) oder der Roh-Echokurve RE(n) eine Bewertungskurve BK(n) gebildet und in einem Speicher 9 abgespeichert. In einem fünften Verfahrensschritt S5 wird in einem leeren Behälter 3 die Leerechokurve LE(n) ermittelt. Ist der Behälter 3 teilweise mit einem Medium 4 gefüllt, kann nur eine Teil-Leerechokurve TLE(n), die den leeren Bereich des Behälters 3 bis zur Oberfläche 5 des Mediums 4 charakterisiert, aufgenommen werden. Die Leerechokurve LE(n) enthält die statischen Stör-Echosignale SES(n) von Störelementen 7, die sich im Behälter 3 befinden. Diese Leerechokurve LE(n) oder Teil-Leerechokurve TLE(n) mit den enthaltenen Störechosignalen SES(n) werden in dem sechsten Verfahrensschritt S6a in einer statischen Referenzkurve statRef(n) für spätere Messzyklen und weitere Verfahrensschritte abgespeichert. In einem achten Verfahrensschritt S8a wird durch eine Subtraktion der gespeicherten statischen Referenzkurve statRef(n) und der Bewertungskurve BK(n) eine Differenzkurve Diff(n) erzeugt. In dieser Differenzkurve Diff(n) wird die Differenz bestimmt und gespeichert, die die statischen Stör-Echosignale SES(n) zur Bewertungskurve BK(n) besitzt. Da die Bewertungskurve BK(n) in jedem Messzyklus Mzyk(n) neu aus der Hüllkurve HK(n) oder der Roh-Echokurve RE(n) ermittelt wird und diese Kurve auf Änderungen der Prozessbedingungen reagiert, wird eine von der aktuellen Bewertungskurve BK(n) abhängige statische Referenzkurve statRef(n) geschaffen.
In 3. ist ein weiteres Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens im Betrieb des Messgerätes 1 gezeigt. Wie schon zuvor in der Beschreibung zu 2 beschrieben, wird in den ersten bis dritten Verfahrensschritt S1, S2, S3 aus dem Gesamtmesssignal GS(n) ein zeitgedehntes Zwischenfrequenzsignal ZF(n) erzeugt, aus welchem eine digitalisierte Hüllkurve HK(n) oder eine Roh-Echokurve RE(n) bestimmt wird. In einem weiteren vierten Verfahrensschritt S6 wird eine aktuelle Bewertungskurve BK(n) bestimmt und abgespeichert. Wird in einem fünften Verfahrensschritt S5 ereignisgesteuert oder periodisch eine neue Leerechokurve LE(n) oder eine Teil-Leerechokurve TLE(n) ermittelt, so wird in einem sechsten Verfahrensschritt S6a die Leerechokurve LE(n) als statische Referenzkurve statRef(n) gespeichert oder ein Teilbereich von der in einem zurückliegenden Messzyklus Mzyk(n-a) oder im Inbetriebnahmemodus erzeugten statischen Referenzkurve statRef(n-a) durch die Teil-Leerechokurve TLE(n) überschrieben. Ein Ereignis, das eine solche Aktion einer neuen Ermittlung einer Teil-Echokurve TLE(n) auslösen kann, ist beispielsweise ein abnehmender Füllstand des Mediums, der in zurückliegenden Messungen ermittelt wurde. Soll keine neue Leerechokurve LE(n) aufgenommen werden, wird in dem sechsten Verfahrensschritt S6b eine statische Referenzkurve statRef(n-a) von zurückliegenden Messzyklen Mzyk(n-a) aus dem Speicher 9 geladen. Sind in diesem Messzyklus Mzyk(n) im Gegensatz zum zurückliegenden Messzyklus Mzyk(n) bei der Ermittlung der Bewertungskurve BK(n) die Glättungsparameter, wie z.B. Fensterbreite der digitalen Filterung, bzw. die mathematischen Filterfunktionen geändert worden, muss in einem achten Verfahrensschritt S8a, wie zuvor in der Beschreibung zu 2 dargestellt, eine aktuelle Differenzkurve Diff(n) ermittelt werden. Ansonsten kann in einem achten Verfahrensschritt S8b auf die gespeicherte Differenzkurve Diff(n-a) von zurückliegenden Messzyklen Mzyk(n-a) zurückgegriffen werden. In einem neunten Verfahrensschritt S9 des Messzyklus Mzyk(n) wird durch die Addition der aktuellen Differenzkurve Diff(n) oder der Differenzkurve Diff(n-a) von zurückliegenden Messzyklen Mzyk(n) mit der aktuellen Bewertungskurve Bk(n) dieses Messzyklus' eine relative Referenzkurve relRef(n) gebildet. Diese relative Referenzkurve vereint die Vorteile der Bewertungskurve BK(n), dass die Bewertungskurve BK(n) auf zeitliche Änderungen der prozesstechnischen Bedingungen im Behälter 3 reagiert, mit dem Vorteil der statischen Referenzkurve statRef(n), dass Stör-Echosignale SES(n) von beispielsweise Störelementen 7 im Behälter 3 in dieser Kurve ermittelt werden. Damit die Änderungen der messtechnischen Bedingungen, wie z.B. der Filterparameter, sich gleich auf die relative Referenzkurve relRef(n) und die Hüllkurve HK(n) oder Roh-Echokurve RE(n) auswirken, werden in einem zehnten Verfahrensschritt S10 beide messtechnisch gleich verarbeitet bzw. mit den gleichen Filterparametern gefiltert. In einem letzten bzw. elften Verfahrenschritt S11 werden mit der gefilterten, unabhängigen Referenzkurve unRef(n) die Stör-Echosignale SES(n) aus der Echokurve E(n) entfernt.
In 4 ist ein Diagramm mit zwei Hüllkurven HK(n) gezeigt, die nach einem aus dem Stand der Technik bekanntem Verfahren ermittelt wurden. Auf der Abszissenachse ist die zurückgelegte Zeit t oder der zurückgelegte Weg x des Messsignals im Behälter 3 aufgetragen, und die Ordinatenachse enthält den Amplitudenwert Amp der Hüllkurve HK(n) des Gesamtmesssignals GS(n). In dem Diagramm sind zwei Hüllkurven HK(n) dargestellt: eine erste Hüllkurve HK₁(n-a) zeigt das Messergebnis eines zurückliegenden Messzyklus' Mzyk(n-a) und eine zweite Hüllkurve HK₂(n), die durch Änderungen der prozesstechnischen Bedingungen, wie z.B. Ansatzbildung des Mediums an der Wand des Behälters 3 oder dem Zustand vor und nach der Befüllung des Behälters 3, gegenüber der ersten Hüllkurve HK₁(n) einen Anstieg bzw. Gradienten 13 aufweist. In dem Diagramm sind des Weiteren zwei Bewertungskurven BK(n) zu sehen, die mit einer mathematischen Filterfunktion – dem gleitenden Mittel gMittel(n) – aus der jeweiligen Hüllkurve HK(n) ermittelt wurden. Es ist zu sehen, dass die Bewertungskurve BK₂(n) auf den Anstieg der Hüllkurve HK₂(n) und somit die Änderungen der prozesstechnischen Bedingungen reagiert. Die statische Referenzkurve statRef(n-a) ist in einem zurückliegenden Messzyklus Mzyk(n-a) aus der Hüllkurve HK₁(n-a) erzeugt worden und wurde abgespeichert. Im aktuellen Messzyklus Mzyk(n) steigt die Hüllkurve HK₂(n) leicht an, wodurch das Stör-Echosignal SES(n) in der Hüllkurve HK₂(n) über der gespeicherten, statischen Referenzkurve statRef(n) bzw. Ausblendkurve liegt und nicht mehr ausgeblendet wird.
In 5 ist ein Diagramm mit zwei Hüllkurven HK(n) gezeigt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wurden. Zur Verdeutlichung des Unterschieds der beiden Verfahren wurden die gleichen Hüllkurven HK(n) und Bewertungskurven BK(n) des gleitenden Mittels gMittel(n) wie in 4 des zurückliegenden Messzyklus Mzyk(n-a) und des aktuellen Messzyklus Mzyk(n) verwendet. Durch die Ermittlung der unabhängigen Referenzkurve unRef(n) wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren das Stör-Echosignal SES(n) in der zweiten Hüllkurve HK₂(n) ausgeblendet. Die unabhängige Referenzkurve unRef(n) passt sich der Modifikation der aktuellen Bewertungskurve BK₄(n) an und reagiert somit auf Änderungen von prozesstechnischen Bedingungen. Die aktuelle Bewertungskurve BK₄(n) wurde durch eine mathematische Filterfunktion des gleitenden Minimums erzeugt. Die Bewertungskurve BK₄(n) hat zu den Bewertungskurven BK₃(n-a) und BK₁(n-a) den Vorteil, dass das Glättungsverfahren nach dem gleitenden Minimum keine Signalverbreiterung der Nutz-Echosignale NES(n) oder der Stör-Echosignale SES(n) hervorruft und eine Art Basislinie der Nutz-Echosignale NES(n) oder der Stör-Echosignale SES(n) bildet.

1: Messgerät
2: Sende- und Empfangseinheit bzw. Antenne
3: Behälter
4: Medium
5: Oberfläche
6: Füllstand
7: Störelement
8: Oberfläche
9: Speicher
10: Feldbus
11: Versorgungsleitung
12: Stutzen
13: Abstieg bzw. Gradient
S1: erster Verfahrensschritt
S2: zweiter Verfahrensschritt
S3: dritter Verfahrensschritt
S4: vierter Verfahrensschritt
S5: fünfter Verfahrensschritt
S6a, S6b: sechster Verfahrensschritt
S7: siebter Verfahrensschritt
S8a, S8b: achter Verfahrensschritt
S9: neunter Verfahrensschritt
S10: zehnter Verfahrensschritt
S11: elfter Verfahrensschritt
Mzyk(n): aktueller Messzyklus
Mzyk(n-a): zurückliegender Messzyklus
GS(n): Gesamtmesssignal
MS(n): Messsignal
NES(n): Nutz-Echosignal
SES(n): Stör-Echosignal
ZF(n): Zwischenfrequenzsignal
RE(n): Roh-Echokurve
E(n): Echokurve
HK(n): digitalisierte Hüllkurve
HK₁(n-a): erste Hüllkurve
HK2(n): zweite Hüllkurve bzw. aktuelle Hüllkurve
BK(n): Bewertungskurve bzw. aktuelle Bewertungskurve
BK₁(n-a): erste Bewertungskurve
BK2(n): zweite Bewertungskurve
BK₃(n-a): dritte Bewertungskurve
BK₄(n): vierte Bewertungskurve
statRef(n): aktuelle statische Referenzkurve
statRef(n-a): statische Referenzkurve von zurückliegenden Messzyklen
relRef(n): relative Referenzkurve
unRef(n): unabhängige Referenzkurve
Diff(n): Differenzkurve
Diff(n-a): Differenzkurve von zurückliegenden Messzyklen
LE(n): Leerechokurve
TLE(n): Teil-Leerechokurve
gMittel(n): gleitendes Mittel
gMin(n): gleitendes Minimum
A: Bereich oberhalb des Füllstandes des Mediums
B: Bereich unterhalb des Füllstandes des Mediums

Claims

Verfahren zur Auswertung und Korrektur von Gesamtmesssignalen (GS(n)) eines Messgeräts (1), das nach dem Laufzeitmessverfahren arbeitet und das zur Ermittlung des kontinuierlichen Füllstands (6) eines Mediums (4) in einem Behälter (3) eingesetzt wird, – wobei während eines Messzyklus' (Mzyk(n)) Messsignale (MS(n)) in Richtung des Mediums (4) ausgesendet werden und an einer Oberfläche (5) des Mediums (4) als Nutz-Echosignale (NES(n)) oder an einer Oberfläche (8) eines Störelementes (7) als Stör-Echosignale (SES(n)) reflektiert und empfangen werden, – wobei aus dem hochfrequenten Gesamtmesssignal (GS(n)), bestehend aus der Überlagerung der ausgesendeten Messsignale (MS(n)), der reflektierten Nutz-Echosignale (NES(n)) und der Stör-Echosignale (SES(n)), durch eine sequentielle Abtastung ein niederfrequentes Zwischenfrequenzsignal (ZF(n)) erzeugt wird, – wobei aus dem Zwischenfrequenzsignal (ZF(n)) zumindest eine von der Laufzeit oder der Laufstrecke abhängige Roh-Echokurve (RE(n)) oder digitalisierte Hüllkurve (HK(n)) ermittelt wird, – wobei die Stör-Echosignale (SES(n)) in der Roh-Echokurve (RE(n)) oder der digitalisierten Hüllkurve (HK(n)) in einer aktuellen statischen Referenzkurve (statRef(n)) ermittelt und abgespeichert werden, – wobei im Falle einer Modifikation zumindest einer prozesstechnischen Bedingung im Behälter und/oder einer Modifikation zumindest einer messtechnischen Bedingung des Messgerätes (1) anhand der aktuellen statischen Referenzkurve (statRef(n)) eine unabhängige Referenzkurve (unRef(n)) ermittelt wird, und – wobei die Stör-Echosignale (SES(n)) aus der Roh-Echokurve (RE(n)) anhand eines Ausblendalgorithmus, der die unabhängige Referenzkurve (unRef(n)) verwendet, ausgeblendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Bewertungskurve (BK(n)) durch ein Glättungsverfahren aus der Roh-Echokurve (RE(n)) oder digitalisierten Hüllkurve (HK(n)) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Glättungsverfahren durch eine mathematische Filterfunktion des gleitenden Minimums (gM(n)) realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die statische Referenzkurve (statRef(n)) aus einer aktuellen Leerechokurve (LE(n)), welche aus der Roh-Echokurve (RE(n)) oder der digitalisierten Hüllkurve (HK(n)) im leeren Behälter (3) ermittelt wird, periodisch oder ereignisgesteuert erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die statische Referenzkurve (statRef(n)) bei nicht leerem Behälter (3) im Bereich A oberhalb des Füllstands (6) des Mediums (4) aus einer aktuellen Teil-Leerechokurve (TLE(n)) periodisch oder ereignisgesteuert ermittelt wird und im Bereich (B) unterhalb des Füllstands (6) des Mediums (4) aus einer bei zurückliegenden Messzyklen erzeugten statischen Referenzkurve (statRef(n–a)) periodisch oder ereignisgesteuert ermittelt wird, und wobei die aktuelle Teil-Leerechokurve (TLE(n)) zumindest durch den Bereich (A) der Roh-Echokurve (RE(n)) oder der digitalisierten Hüllkurve (HK(n)) vom Aussenden der Messsignale (MS(n)) bis zur Reflexion des Nutz-Echosignals (NES(n)) repräsentiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei anhand einer Differenzbildung oder Korrelationsberechnung zwischen der Bewertungskurve (BK(n)) und der statischen Referenzkurve (statRef(n)) eine Differenzkurve (Diff(n)) erzeugt und abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Modifikation der prozesstechnischen Bedingung um eine zeitliche Änderung der Messsituation im Behälter (3) handelt, und wobei die statische Referenzkurve (statRef(n)) auf die aktuelle, zeitliche Änderung der Messsituation im Behälter (3) abgestimmt und eine aktuelle relative Referenzkurve (relRef(n)) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, wobei die aktuelle relative Referenzkurve (relRef(n)) aus einer Addition der Bewertungskurve (BK(n)) und der abgespeicherten, aktuellen Differenzkurve (Diff(n)) oder der abgespeicherten Differenzkurve Diff(n-a) von zurückliegenden Messzyklen Mzyk(n-a) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Modifikation der messtechnischen Bedingung um eine Änderung der Filterparametrierung des Messgeräts (1) handelt, und wobei durch die Berechnung der statischen Referenzkurve (satRef(n)) aus der ungefilterten Roh-Echokurve (RE(n)) oder der ungefilterten, digitalisierten Hüllkurve (HK(n)) die statische Referenzkurve (statRef(n)) unabhängig von der aktuellen Filterparametrierung des Messgerätes (1) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 7 oder 9, wobei die unabhängige Referenzkurve (unRef(n)) durch eine Filterung der statischen Referenzkurve (statRef(n)) oder der relativen Referenzkurve (relRef(n)) mit den aktuellen Parametereinstellungen eines Filters, mit der auch die Roh-Echokurve (RE(n)) oder die digitalisierte Hüllkurve (HK(n)) verarbeitet wird, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 6, wobei im Messzyklus (Mzyk(n)) der Inbetriebnahme des Messgerätes (1) die aktuelle statische Referenzkurve (statRef(n)) und die aktuelle Differenzkurve (Diff(n)) ermittelt und in einem Speicher (9) abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 und 6, wobei während des Betriebs des Messgerätes (1) auf die in zurückliegenden Messzyklen gespeicherten Kurvenwerte der statischen Referenzkurve (statRef(n-a)) und/oder der Differenzkurve (Diff(n-a)) zurückgegriffen wird, falls keine Modifikationen der prozesstechnischen und/oder messtechnischen Bedingungen im Vergleich zum zurückliegenden Messzyklus (Mzyk(n-a)) erfolgt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ausblendalgorithmus durch eine Differenzbildung und Korrelationsberechnung der unabhängigen Referenzkurve (unRef(n)) mit der Hüllkurve (HK(n)) oder Roh-Echokurve (RE(n)) ausgeführt wird.