DE102015106187A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Füllstands - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung des Füllstands (1) eines in einem Behälter (1) befindlichen Füllgutes mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung von klimatischen Einflussgrößen, die im oder in der Umgebung des Behälters (1) vorherrschen. Hierbei werden erfindungsgemäß die klimatischen Einflussgrößen ermittelt. Dies sind vorzugsweise die Temperatur (T), der Druck (p) und die relative Luftfeuchte (rH). Anhand der klimatischen Einflussgrößen und der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c0) wird eine korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Mikrowellen-Signale bestimmt. Anhand der Laufzeit (t) zwischen Aussenden der Mikrowellen-Signale und Empfangen der Echo-Signale und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird der Füllstand (L) bestimmt. Hierdurch wird erreicht, dass Messfehler bei der Füllstandsmessung, die durch klimatische Einflussgrößen entstehen, verringert werden. Dies wirkt sich vor allem positiv auf den absoluten Messfehler bei großen Messdistanzen aus.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung des Füllstands eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung von klimatischen Einflussgrößen, die am Ort der Messung, insbesondere im Behälter vorherrschen.
• In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, die beispielsweise in Füllstandsmessgeräten, Durchflussmessgeräten, Druck- und Temperaturmessgeräten, pH-Redoxpotential-Messgeräten, Leitfähigkeitsmessgeräten, usw. integriert sind, welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert, Redoxpotential bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein elektronische Komponenten verstanden, die auf Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
• Zur Messung des Füllstands haben sich berührungslose Messverfahren etabliert, da sie robust und wartungsarm sind. Ein weiterer Vorteil besteht in der Fähigkeit, stufenlos messen zu können. Hier haben sich speziell Ultraschall- und Radar-basierte Messverfahren, die auf dem Laufzeit-Prinzip beruhen, durchgesetzt.
• Vor allem Ultraschall zeichnet sich durch eine hohe Robustheit und günstige Herstellungskosten aus. Allerdings kann bei Ultraschall-basierten Verfahren aufgrund der starken Temperaturabhängigkeit der Ausbreitungs-Geschwindigkeit des Schalls nicht solch eine hohe Messgenauigkeit erreicht werden, wie es bei Radar-basierten Verfahren der Fall ist. In der Regel ist bei Füllstands-Messanwendungen diese Beschränkung der Messgenauigkeit nicht kritisch, da bei Füllstandsmessungen oftmals die Genauigkeit schon durch Gegebenheiten der Anwendung eingeschränkt ist, z. B. durch Schaum- oder Wellenbildung bei Flüssigkeiten, oder zerklüftete Oberflächen bei festem Schüttgut.
• Bei bestimmten Anwendungen ist jedoch eine hochgenaue Bestimmung des Füllstands erwünscht, beispielsweise bei der Füllstandsmessung in Tankanlagen der Öl- und Gas-Industrie. Hier macht sich bereits ein Füllstands-Unterschied im Millimeterbereich deutlich bemerkbar, da schon kleine Abweichungen mit einer erheblichen Volumendifferenz des Füllgutes verbunden sind. Der in diesem Bereich üblicherweise einzuhaltende Standard ist der OIML R-85, welcher einen maximalen Messfehler des Füllstandes von 1 mm innerhalb eines Messbereichs von 30 Metern verlangt. Daher wird bei Anwendungen, die solch erhöhte Messgenauigkeit verlangen, vorzugsweise auf Radar-basierte Verfahren zurückgegriffen. Die Geräte, die in diesem Bereich eingesetzt werden, können sowohl auf dem Puls-Radar Verfahren als auch auf dem FMCW („Frequency Modulated Continous Wave”) Verfahren beruhen. Des Weiteren können sie als frei abstrahlendes Radar oder auch als geführtes Radar ausgeführt sein.
• Frei abstrahlende Radar-Messgeräte werden durch Endress + Hauser beispielsweise unter der Produktlinie „Micropilot” vertrieben, geführtes Radar unter der Produktlinie „Levelflex”.
• Eine typische schaltungstechnische Realisierung eines auf dem Pulsverfahren basierenden Füllstands-Messgerätes ist unter anderem in der Patentschrift EP2795268 A1 beschrieben. Hier wird eine erhöhte Messgenauigkeit durch eine statistische Auswertung der Echo-Signale erreicht.
• In der WO2012/139852A1 ist eine im Bereich FMCW verwendete schaltungstechnische Anordnung dargestellt. Mit der dort beschriebenen Anordnung ist es möglich, das Messgerät bei Bedarf selbstständig zu kalibrieren.
• Den verschiedenen Radar-Messprinzipien und Ausführungsformen ist allerdings gemeinsam, dass es mit zunehmender Weite des Messbereichs schwierig wird, die Vorgaben bezüglich des maximal erlaubten Messfehlers einzuhalten. Der Hauptgrund hierfür liegt in der Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Radar-Signale. Diese weicht unter realen Messbedingungen von der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) ab, wodurch sich der absolute Messfehler mit zunehmender Mess-Entfernung erhöht.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radar-basiertes Verfahren und eine Radar-basierte Vorrichtung zur Füllstandsmessung bereitzustellen, bei denen der Messfehler insbesondere bei großen Entfernungen reduziert wird.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Messung des Füllstands (L) eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung von klimatischen Einflussgrößen, die am Ort der Messung, insbesondere im Behälter vorherrschen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
• – Die klimatischen Einflussgrößen werden ermittelt,
• – anhand der klimatischen Einflussgrößen und der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) wird eine korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Mikrowellen-Signale ermittelt,
• – ein Mikrowellen-Signal wird in Richtung des Füllgutes ausgesendet,
• – ein Echo-Signal, das durch Reflektion des ausgesendeten Mikrowellen-Signals an der Oberfläche des Füllgutes entsteht, wird empfangen,
• – eine Laufzeit (t) zwischen Aussenden des Mikrowellen-Signals und Empfangen des Echo-Signals wird ermittelt,
• – anhand der Laufzeit (t) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird der Füllstand (L) bestimmt.
• Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens liegt darin, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) des Radar-Signals durch Erfassung der klimatischen Einflussgrößen korrigiert werden kann. Hierdurch wird der Messfehler, der durch die Abweichung der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) von der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) entsteht, kompensiert. Dies betrifft vor allem den absoluten Messfehler in großen Distanzen. Bei Füllstandsmessungen in geschlossen Behältern ist es vorteilhaft, wenn die Erfassung der klimatischen Bedingungen direkt im Behälter erfolgt. Eine Erfassung außerhalb des Behälters gibt die klimatischen Bedingungen, die im Behälter vorherrschen, gegebenenfalls nur näherungsweise wieder. Beispielsweise kann im Behälter Überdruck herrschen. Bei Füllstandsmessungen an offenen Behältern, wie beispielsweise Schüttgut-Gruben ist dies nicht relevant.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Bestimmung des Füllstandes (L) anhand der Laufzeit (t) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) mittels zumindest eines Korrekturparameters (A_i) erfolgt, der bei der Kalibrierung des Gerätes ermittelt wird. Solch eine Kalibrierung wird vorzugsweise bei jedem einzelnen Gerät individuell durchgeführt. Mithilfe dieses zumindest einen Korrekturparameters (A_i) werden in erster Linie diejenigen Messfehler kompensiert, die durch Geräte-interne Einflussgrößen bedingt sind. Dies können beispielsweise schaltungstechnisch bedingte Signal-Verzögerungen, oder variierende Abstrahlcharakteristiken der Antennen sein. Geräte-externe Einflussgrößen, wie die klimatischen Einflussgrößen, werden ohne weitere Vorkehrungen durch den oder die Korrekturparameter (A_i) nicht berücksichtigt.
• In einer Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltungsform wird der zumindest eine Korrekturparameter (A_i) mittels folgender Kalibrier-Schritte ermittelt:
• – Die klimatischen Einflussgrößen werden ermittelt,
• – anhand der klimatischen Einflussgrößen und der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) wird eine korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Mikrowellen-Signale ermittelt,
• – ein Mikrowellen-Signal wird in Richtung eines Testobjekts, das in einer vorbestimmten Referenz-Distanz (d_i) positioniert ist, ausgesendet,
• – ein Echo-Signal, das durch Reflektion des ausgesendeten Mikrowellen-Signals auf dem Testobjekt entsteht, wird empfangen,
• – eine Laufzeit (t_i) zwischen Aussenden des Mikrowellen-Signals und Empfangen des Echo-Signals wird gemessen,
• – anhand der Laufzeit (t_i) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird eine Distanz (D_i) zum Messobjekt ermittelt,
• – durch Vergleich der Distanz (D_i) zur Referenz-Distanz (d_i) wird der Korrekturparameter (A_i) ermittelt.
• Der oder die Korrekturparameter (A_i) wird/werden dann beispielsweise in einem Speicher abgespeichert, worauf bei den Füllstands-Messungen dann zurückgegriffen wird. Die genannten Kalibrierungsschritte werden in der Regel an einer Vielzahl von verschiedenen Referenz-Distanzen (d_i), die sich über den gesamten Füllstands-Messbereich erstrecken, wiederholt. Hierdurch wird eine entsprechende Anzahl an Korrekturparametern (A_i) generiert. Durch Ermittlung der klimatischen Einflussgrößen und eine darauf basierende Korrektur der Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) werden bei der Kalibrierung nicht nur die Geräte-internen Fehlerquellen, sondern auch die klimatischen Einflussgrößen, die während der Kalibrierung des Gerätes vorherrschen, kompensiert. Dies stellt insofern eine wichtige zusätzliche Korrektur dar, weil sich die Kalibrierung gerade bei einer großen Anzahl von verschiedenen Referenz-Distanzen (d_i) über große Zeiträume erstrecken kann, in denen sich auch die klimatischen Bedingungen verändern können. Dabei ist das Klimatisieren ganzer Hallen mit der nötigen Genauigkeit sehr aufwändig oder praktisch unmöglich. Eine Wiederholung der Kalibrierung zu einem späteren Zeitpunkt oder an einem anderen Ort unter abweichenden klimatischen Bedingungen ist problematisch. Dementsprechend ist es durch die oben beschriebenen Kalibrier-Schritte sichergestellt, dass die klimatischen Einflussgrößen während der gesamten Kalibrierung wiederholt ermittelt werden. Hierdurch werden auch bei der Erstellung vieler Korrekturparameter (A_i) stets die aktuell vorherrschenden klimatischen Einflussgrößen berücksichtigt.
• Des Weiteren löst die Erfindung die ihr gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Messung des Füllstands (L) eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung der klimatischen Einflussgrößen, die im oder in der Umgebung des Behälters vorherrschen, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten umfasst:
• – Eine Eingabe-Einheit zur Eingabe der im oder in der Umgebung des Behälters vorherrschenden klimatischen Einflussgrößen,
• – Eine Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung der Mikrowellen-Signale,
• – eine Sendeeinheit zum Aussenden der Mikrowellen-Signale in Richtung des Füllgutes,
• – eine Empfangseinheit zum Empfangen der Echo-Signale,
• – eine Regel/Auswerte-Einheit zur Bestimmung des Füllstands (L).
• Im Vergleich zu Radar-basierten Füllstands-Messgeräten nach dem Stand der Technik können die klimatischen Einflussgrößen über die Eingabe-Einheit mit in die Messung einbezogen werden und so zu einer Verringerung von Messfehlern, die durch die klimatische Einflussgrößen hervorgerufen werden, beitragen.
• Eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass es sich bei den klimatischen Einflussgrößen um die Temperatur (T), den Druck (p) und die relative Luftfeuchte (rH) handelt. Diese Einflussgrößen können herangezogen werden, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) so zu korrigieren, wie es nach Rüeger beschrieben wurde.(Refractive Index Formulae for Radio Waves, JS28 Integration of Techniques and Corrections for Accurate Engineering, FIG XXII International Congress, Washington D. C. USA, April 19–26, 2002). Die drei Einflussgrößen wirken sich auf den Brechungsindex (n) des Übertragungsmediums aus, welcher über die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) verbunden ist:

  
• Dabei ist n laut Rüeger vom Druck (p), dem Wasserdampfpartialdruck (p_w) und der Temperatur (T) abhängig:

  
• Der Wasserdampfpartialdruck (p_w) wiederum kann durch die relative Luftfeuchte (rH) in Prozent sowie den Wasserdampfsättigungsdruck (p_{w_sat}) beschrieben werden: p_w = p_{w_sat}( rh / 100)
• Zur Bestimmung des Wasserdampfsättigungsdrucks (p_{w_sat}) kann schließlich die Magnus-Formel verwendet werden, die die Abhängigkeit zwischen (p_{w_sat}) und der Temperatur (T) beschreibt: p_{w_sat} = 6,112·exp( 17,62·T / 243,12 + T)
• Sofern es sich bei der Messung nicht um die Atmosphären-typische Gaszusammensetzung handelt, wirkt sich dies zusätzlich auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) aus.
• Weitere klimatische Einflussgrößen wurden in den Betrachtungen von Rüeger nicht berücksichtigt, beziehungsweise es wurde angenommen, dass sie konstant sind. So zum Beispiel die CO₂-Konzentration, welche sich auch auf den Brechungsindex n auswirkt. Es versteht sich von selbst, dass bei Vorhandensein entsprechender Modelle auch weitere klimatische Einflussgrößen, wie beispielsweise die CO₂-Konzentration oder weitere Gase in die Korrektur miteinbezogen werden können.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei den Mikrowellen-Signalen um periodisch ausgesendete Signal-Pulse. Bei dieser Signal-Form, die auch unter dem Begriff Pulsradar bekannt ist, werden die Signal-Pulse, die eine Sendefrequenz im Mikrowellenbereich aufweisen, mit einer vorbestimmten Wiederholfrequenz ausgestrahlt. Über die Laufzeit (t) des an der Oberfläche des Füllstandes reflektierten Signal-Pulses und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird der Füllstand (L) ermittelt.
• Alternativ zu periodisch ausgesendeten Signal-Pulsen handelt es sich bei den Mikrowellen-Signalen um kontinuierliche Signale mit sich periodisch verändernder Frequenz. Diese Form ist unter dem Begriff FMCW („Frequency Modulated Continuos Wave”, zu deutsch „Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar”) bekannt. Hier kann die Laufzeit (t) des Mikrowellen-Signals über die Frequenz-Information des reflektierten Signals ermittelt werden.
• Eine Ausgestaltungsform bezüglich der Eingabe-Einheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Eingabe der klimatischen Einflussgrößen in die Eingabe-Einheit manuell erfolgt. In diesem Fall umfasst die Eingabe-Einheit ein Tastenfeld oder eine äquivalente Eingabemöglichkeit, mit der die klimatischen Einflussgrößen manuell eingegeben werden können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Eingabe-Einheit auch ein Display oder eine grafische Anzeige umfasst, welche die getätigten Eingabe-Werte zumindest temporär anzeigt.
• Eine Alternative zur letztgenannten Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Eingabe-Einheit zur Eingabe der klimatischen Einflussgrößen mit einem Messgerät verbunden ist, welches einen Sensor zur Erfassung der Temperatur (T) und/oder einen Sensor zur Erfassung des Drucks (p) und/oder einen Sensor zur Erfassung der relativen Luftfeuchte (rH) umfasst. Bei dieser Ausgestaltungsform ist keine manuelle Eingabe erforderlich. Die Eingabe-Einheit dient in diesem Fall als Schnittstelle, welche die vom Messgerät erfassten Werte aufnimmt, sowie gegebenenfalls weiterverarbeitet und weiterleitet.
• In einer Weiterbildung der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungsform ist das Messgerät integraler Bestandteil der Vorrichtung. Somit entfällt eine separate Anordnung des Messgerätes, wodurch eine kompakte Bauform der Vorrichtung erreicht wird. Hierdurch ist zudem sichergestellt, dass die Sensoren für Druck (p), Temperatur (T) und relative Luftfeuchte (rH) automatisch in unmittelbarer Nähe zum Behälter angebracht sind.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Figur erläutert. Es zeigt:
• 1: Eine Vorrichtung 3 zur Messung des Füllstands L eines in einem Behälter 1 befindlichen Füllgutes 2 mittels Mikrowellen-Signalen.
• In 1 ist eine Vorrichtung 3 zur Messung des Füllstands L eines in einem Behälter 1 befindlichen Füllgutes 2 mittels Mikrowellen-Signalen dargestellt. Hierzu ist die Vorrichtung 3 derart an der Oberseite des Behälters 1 angebracht, dass die Sende-Einheit 6 Mikrowellen-Signale in Richtung der Oberfläche des Füllgutes 2 aussendet. Dabei werden die Mikrowellen-Signale in der Signal-Erzeugungseinheit 5 generiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung als freistrahlendes Radar dargestellt. Ebenso könnte es jedoch auch als geführtes Radar ausgeführt sein, bei dem das Mikrowellen-Signal über einen Hohlleiter durch den Behälter 1 geführt wird.
• Durch die Reflektion der Mikrowellen-Signale an der Oberfläche des Füllgutes 2 werden Echo-Signale erzeugt, welche von einer Empfangseinheit 7 detektiert werden. In der vorliegenden Ausführung sind die Empfangseinheit 7 sowie die Sende-Einheit 6 als in einer einzigen Antenne integriert. Die Ermittlung des Füllstandes L anhand der Laufzeitdifferenzen t zwischen Aussenden der Mikrowellen-Signale und Empfangen der Echo-Signale geschieht in einer Regel/Auswerte-Einheit 8. Die Ermittlung erfolgt auf Basis einer korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit c und unter Berücksichtigung der Gesamthöhe H des Behälters 1: L = H – c·t / 2
• Um anhand der klimatischen Einflussgrößen die korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit c zu ermitteln, ist die Regel/Auswerte-Einheit 8 mit einer Eingabe-Einheit 4 verbunden, über welche die klimatischen Einflussgrößen Druck p, Temperatur T und relative Luftfeuchte rH bereitgestellt werden. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden diese Messwerte von einem Messgerät 9 erfasst, wobei das Messgerät 9 derart angeordnet ist, dass der Druck p, die Temperatur T und die relative Luftfeuchte rH direkt im Behälter 1 erfasst werden. Die klimatischen Einflussgrößen werden also direkt am Ort der Messung erfasst. Folglich werden die Messfehler bei der Füllstandsmessung, die durch die klimatischen Einflussgrößen hervorgerufen werden, reduziert.
• Bezugszeichenliste

1

Behälter

2

Füllgut

3

Vorrichtung

4

Eingabe-Einheit

5

Signal-Erzeugungs-Einheit

6

Sende-Einheit

7

Empfangseinheit

8

Regel/Auswerte-Einheit

9

Messgerät

A_i

Korrekturparameter

c

Korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit

c₀

Vakuum-Lichtgeschwindigkeit

D_i

Distanz

d_i

Referenz-Distanz

H

Gesamthöhe des Behälters

L

Füllstand

p

Druck

rH

Relative Luftfeuchte

T

Temperatur

t

Laufzeit

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 2795268 A1 [0007]
• WO 2012/139852 A1 [0008]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Refractive Index Formulae for Radio Waves, JS28 Integration of Techniques and Corrections for Accurate Engineering, FIG XXII International Congress, Washington D. C. USA, April 19–26, 2002 [0018]

Claims (10)

1. Verfahren zur Messung des Füllstands (L) eines in einem Behälter (1) befindlichen Füllgutes (2) mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung von klimatischen Einflussgrößen, die am Ort der Messung, insbesondere im Behälter (1) vorherrschen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: – die klimatischen Einflussgrößen werden ermittelt, – anhand der klimatischen Einflussgrößen und der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) wird eine korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Mikrowellen-Signale ermittelt, – ein Mikrowellen-Signal wird in Richtung des Füllgutes (2) ausgesendet, – ein Echo-Signal, das durch Reflektion des ausgesendeten Mikrowellen-Signals an der Oberfläche des Füllgutes (2) entsteht, wird empfangen, – eine Laufzeit (t) zwischen Aussenden des Mikrowellen-Signals und Empfangen des Echo-Signals wird ermittelt, – anhand der Laufzeit (t) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird der Füllstand (L) bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung des Füllstandes (L) anhand der Laufzeit (t) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) mittels zumindest eines Korrekturparameters (A_i) erfolgt, der bei der Kalibrierung des Gerätes ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Korrekturparameter (A_i) mittels folgender Kalibrier-Schritte ermittelt wird: – die klimatischen Einflussgrößen werden ermittelt, – anhand der klimatischen Einflussgrößen und der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c₀) wird eine korrigierte Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) der Mikrowellen-Signale ermittelt, – ein Mikrowellen-Signal wird in Richtung eines Testobjekts, das in einer vorbestimmten Referenz-Distanz (d_i) positioniert ist, ausgesendet, – ein Echo-Signal, das durch Reflektion des ausgesendeten Mikrowellen-Signals auf dem Testobjekt entsteht, wird empfangen, – eine Laufzeit (t_i) zwischen Aussenden des Mikrowellen-Signals und Empfangen des Echo-Signals wird gemessen, – anhand der Laufzeit (t_i) und der korrigierten Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) wird eine Distanz (D_i) zum Messobjekt ermittelt, – durch Vergleich der Distanz (D_i) zur Referenz-Distanz (d_i) wird der Korrekturparameter (A_i) ermittelt.
4. Vorrichtung zur Messung des Füllstands (L) eines in einem Behälter (1) befindlichen Füllgutes (2) mittels Mikrowellen-Signalen, unter Berücksichtigung der klimatischen Einflussgrößen, die am Ort der Messung, insbesondere im Behälter (1) vorherrschen, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten umfasst: – Eine Eingabe-Einheit (4) zur Eingabe der im oder in der Umgebung des Behälters (1) vorherrschenden klimatischen Einflussgrößen, – Eine Signal-Erzeugungseinheit (5) zur Erzeugung der Mikrowellen-Signale, – eine Sendeeinheit (6) zum Aussenden der Mikrowellen-Signale in Richtung des Füllgutes (2), – eine Empfangseinheit (7) zum Empfangen der Echo-Signale, – eine Regel/Auswerte-Einheit (8) zur Bestimmung des Füllstands (L).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei es sich bei den klimatischen Einflussgrößen um die Temperatur (T), den Druck (p) und die relative Luftfeuchte (rH) handelt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei es sich bei den Mikrowellen-Signalen um periodisch ausgesendete Signal-Pulse handelt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei es sich bei den Mikrowellen-Signalen um kontinuierliche Signale mit sich periodisch verändernder Frequenz handelt.
8. Vorrichtung nach zumindest einem Ansprüche 4 bis 7, wobei die Eingabe der klimatischen Einflussgrößen in die Eingabe-Einheit (4) manuell erfolgt.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Eingabe-Einheit (4) zur Eingabe der klimatischen Einflussgrößen mit einem Messgerät (9) verbunden ist, welches einen Sensor zur Erfassung der Temperatur (T) und/oder einen Sensor zur Erfassung des Drucks (p) und/oder einen Sensor zur Erfassung der relativen Luftfeuchte (rH) umfasst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Messgerät (9) integraler Bestandteil der Vorrichtung (3) ist.

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