FI61246C - SAETT OCH ANORDNING FOR THE PURPOSE OF THE ENVIRONMENTAL LEVEL - Google Patents

Description

R3F*I M (11)KUULUTU$JULKAISU ,1 λ i /R3F * I M (11) CALLED $ PUBLICATION, 1 λ i /

Mi lJ ' v UTUAOONINOSSKRIfT 612 40 C Patentti myönnetty 10 C6 1902 V!vi ^ Patent aieddelat ^ ^ (51) Kv.ik.3/im.ci.3 G 01 P 23/28Mi lJ 'v UTUAOONINOSSKRIfT 612 40 C Patent granted 10 C6 1902 V! Vi ^ Patent aieddelat ^ ^ (51) Kv.ik.3 / im.ci.3 G 01 P 23/28

SUOMI —FINLAND (21) IHMntUh.kmmM —Pmm«»n.eknlnf 3306/?UFINLAND —FINLAND (21) IHMntUh.kmmM —Pmm «» n.eknlnf 3306 /? U

(22) HakamitpUvl —AnaMutkigad·· lU.11.71» ' ' (23) Alkuptlvi—Glklghrtsdig lU.11.71* (41) Tullut julltlMlui — Bllvlt offuntllg 21.05.75(22) HakamitpUvl —AnaMutkigad ·· lU.11.71 »'' (23) Alkuptlvi — Glklghrtsdig lU.11.71 * (41) Tullut julltlMlui - Bllvlt offuntllg 21.05.75

Patentti- ja rekisterihallitus .... ........ , _ ___. , , . _. , (44) Nlhttvlkslpunon |s kuuLlullulaun pvm. — ?6 02 82Patent and Registration Office .... ........ , _ ___. ,,. _. , (44) Date of issue of Nlhttvlkslpunon | -? 6 02 82

Patent- och registerstyrelsen ' ' AmMcm uttogd och u«i.«kriftM puMiewsd ^o.u^.oc (32)(33)(31) Pyydetty utuolkaut—Begird priorlcet 20.11.73Patents and registries '' AmMcm uttogd och u «i.« KriftM puMiewsd ^ o.u ^ .oc (32) (33) (31) Requested utuolkaut — Begird priorlcet 20.11.73

Ruotsi-Sverige(SE) 731561*9-9 (71) Saab-Scania Aktiebolag, S-58I 88 Linköping, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Kurt Olov Edvardsson, Linköping, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Leitzinger Oy (5M Tapa ja laite nestepinnan tason arvioimiseksi - Sätt och anordning för beräkning av en vätskeytas niv& Tämä keksintö koskee tapaa laskea nestepinnan taso edullisesti säiliössä, jolloin lähetetään mikroaaltosignaali, jonka taajuus pyyhkii ajan mukaan, toisaalta pintaa vastaan, jota vastaan osa heijastetaan ja viiveen jälkeen vastaten etäisyyttä vertailukohdan ja pinnan välillä vastaanotetaan ja sekoitetaan sen signaalin kanssa, joka sillä hetkellä lähetetään niin, että etäisyyttä vastaava erotustaa-juus saadaan, toisaalta niin, että se voidaan vastaanottaa tunnettua etäisyyttä vastaavan viiveen mukaisesti, joka samalla tavoin muunnetaan etäisyyttä vastaavaksi vertailutaajuudeksi, ja että erotustaa-juus suhteistetaan vertailutaajuuteen niin, että etäisyyden laskeminen tulee pohjautumaan tunnetulle välimatkalle.Sweden-Sweden (SE) 731561 * 9-9 (71) Saab-Scania Aktiebolag, S-58I 88 Linköping, Sweden-Sweden (SE) (72) Kurt Olov Edvardsson, Linköping, Sweden-Sweden (SE) (7 * 0 This invention relates to a method for calculating the level of a liquid, preferably in a tank, by transmitting a microwave signal, the frequency of which sweeps with time, against the surface against which the part is projected and delayed. then, corresponding to the distance between the reference point and the surface, receiving and mixing with the signal currently transmitted so as to obtain a separation frequency corresponding to the distance, on the other hand so that it can be received according to a known distance delay, which is similarly converted to a distance reference frequency, and that the difference frequency is related to the reference frequency so that the calculation of the distance will be based on a known distance.

Sen vuoksi, että mikroaalloilla on hyvin vakio leviämisnopeus, ovat nämä aallot sopivia käyttää nestepintojen tarkkaan mittaukseen, kuten edellä on esitetty. Mittalaitteisto, joka toimii mikroaalloilla on lisäksi suhteellisen tunteeton likaisuudelle ja edelleen on mittaus kosketukseton, joka on eduksi monissa sovellutuksissa, erityisesti mitattaessa nestepintoja, joista haihtuu helposti syttyviä höyryjä.Because microwaves have a very constant rate of propagation, these waves are suitable for accurate measurement of liquid surfaces, as discussed above. In addition, measuring equipment that operates in microwaves is relatively insensitive to dirt and still has non-contact measurement, which is an advantage in many applications, especially when measuring liquid surfaces from which flammable vapors evaporate.

2 612462 61246

Mikroaalloilla pintoja mitattaessa kuitenkin on monia tekijöitä, jotka vaikuttavat haitallisesti mittaustarkkuuteen. Tällaisia tekijöitä ovat vaikeudet määrittää tarkasti saatu erotustaajuus, että erotetaan pois häiritsevät heijastukset esimerkiksi tukipalkeista tai pohjasta säiliössä, sekä mikroaaltolähteen epälineaarisuus tai muu epätäydellisyys. Jotta lisättäisiin mittatarkkuutta, on ehdotettu esimerkiksi saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 1.935.012, että mittauksessa käytettäisiin hyväksi vertailuviivettä, johon tasomittaus suhteistetaan.However, when measuring surfaces in microwaves, there are many factors that adversely affect the measurement accuracy. Such factors include the difficulty of accurately determining the resulting separation frequency to separate out interfering reflections from, for example, support beams or the bottom of the tank, and the nonlinearity or other imperfection of the microwave source. In order to increase the accuracy of the measurement, it has been proposed, for example, in the German publication 1.935.012, that the measurement take advantage of a reference delay to which the level measurement is related.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tapa ja laite nestepinnan tason mittausta varten mikroaalloilla, joka antaa hyvän mittatarkkuuden, asettaa kohtuulliset vaatimukset mikroaaltolähteen lineaarisuudelle, ja joka samalla laajoissa rajoissa on tunteeton häiritseville heijastuksille, ja tämä saavutetaan siten, että keksinnöllä on oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyt tunnusmerkit.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for measuring the level of a liquid with microwaves which gives good dimensional accuracy, sets reasonable requirements for the linearity of a microwave source and is insensitive to interfering reflections over a wide range, and is achieved by the appended claims.

Keksintö selitetään seuraavassa edelleen viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:The invention is further explained below with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää kaaviomuotona keksinnön mukaisesti toimivan tasomit-tarin periaaterakenteen.Figure 1 shows in diagrammatic form the basic structure of a planar meter operating in accordance with the invention.

Kuvio 2 on kaavio, joka kuvaa keksinnölle ominaisen laskinsovellu-tusta.Fig. 2 is a diagram illustrating a calculator application specific to the invention.

Kuvio 3 on aika-amplitudidiagrammi, joka esittää signaalien kulkua, jotka ovat otetut ilmoitetuissa kohdissa kuvion 1 mukaisessa kaaviossa.Fig. 3 is a time-amplitude diagram showing the flow of signals taken at the indicated points in the diagram of Fig. 1.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisesti lukuisia tasomittareita, jotka ovat asennetut säiliöalukselle.Figure 4 shows a number of level gauges mounted on a tanker according to the invention.

Kuvio 5 esittää yksityiskohtaisesti ja osittain leikkauksessa tällaista asennusta.Figure 5 shows in detail and in partial section such an installation.

Kuviossa 1 merkitsee 1 lähetinyksikköä, joka on yhdistetty signaalin käsittely-yksikköön kolmella liitosnavalla 3, 4 ja 5. Signaalin käsittely-yksikkö voidaan liittää useampaan lähetinyksikköön siten, että 3 61246 liitäntänapoihin 3-5 kytketyn jaksollisesti työskentelevän valitsijan avulla aikaansaadaan alkajako valitsijan rinnakkain kytkettyjen lähe-tinyksikköjen välillä.In Fig. 1, 1 transmitter unit is connected to the signal processing unit by three connection terminals 3, 4 and 5. The signal processing unit can be connected to several transmitter units so that a periodically operating selector connected to terminals 3 to 61246 between the units.

Lähetinyksikkö 1 käsittää mikroaaltogeneraattorin 6, esimerkiksi kapa-sitanssigunndiodin, jonka lähtö on sekoittajan R kautta yhdistetty sitä pintaa 9 vastaan, jonka tasoa tulee mitata, suunnatun antennin 10 kanssa. Sekoittaja 8 on lisäksi vahvistimen 11 kautta yhdistetty signaalikäsittely-yksikön napaan 3. Mikroaaltogeneraattori 6 on kytketty liitosnapaan 5 signaalin käsittely-yksikössä ja sitä syötetään tämän kytkennän kautta pyyhkäisykäynnistyspulsseilla, jotka kukin vapauttavat taajuuspyyhkäisyn a, jonka taajuus vaihtelee pääasiassa lineaarisesti ajan mukaan, kuten esitetään kuviossa 3. Sekoittaja R vuotaa säädetysti niin, että osa mikroaaltosingaalista generaattorista 6 antennin 10 kautta lähetetään ulos pintaa 9 vastaan. Osa pintaa 9 vastaan tulevasta mikrosäteilystä heijastuu kohti antennia 10, josta se syötetään sekoittajaan 8. Tämän heijastuneen mikroaaltosignaa-lin kulku, jotka kutsutaan d:ksi, esitetään kuviossa 3. Kuten nähdään, omaavat signaalit a ja b saman taajuusarvon eri aikakohdilla. Aika-erotus vastaa mikroaallon kulkuaikaa, välimatkaa sekoittajasta 8 pintaa 9 vastaan ja takaisin. Toisenlainen ilmaisu antaa määrätyllä silmänräpäyksellä erotustaajuuden signaalin a ja b välillä, joka riippuu juuri mainitusta välistä. Sekoittajalla 8 on tehtävänä signaalien a ja b sekoittamisella tuottaa tällainen erotustaajuussignaali c, jonka kulku käy selville kuviosta 3. Epäsäännöllisyysyksiköt, jotka voidaan havaita signaalissa c, omaavat alkuperänsä häiritsevästä kaiusta esineistä nestepinnan 9 ylä- tai alapuolella ja epälineaarisuuksista mik-roaaltogeneraattorissa 6. Kuvio 4 esittää säilyttäen viitemerkinnät kuviossa 1, sellaista kohdetta, tässä tapauksessa jäykistyspalkkeja 12, jotka synnyttävät kaiun, jota voidaan vaihdella nestepinnan 9 kanssa. Lähetinyksiköt 1 ovat koteloidut ja liitetyt ei-esitettyyn signaalin käsittely-yksikköön.The transmitter unit 1 comprises a microwave generator 6, for example a capacitance gun diode, the output of which is connected via a mixer R to an antenna 10 directed against the surface 9 whose level is to be measured. The mixer 8 is further connected to the terminal 3 of the signal processing unit via the amplifier 11. The microwave generator 6 is connected to the terminal 5 of the signal processing unit and is supplied via this connection by The mixer R leaks in a controlled manner so that a part of the microwave partial generator 6 is sent out against the surface 9 via the antenna 10. Some of the microradiation against the surface 9 is reflected towards the antenna 10, from where it is fed to the mixer 8. The path of this reflected microwave signal, called d, is shown in Figure 3. As can be seen, signals a and b have the same frequency value at different times. The time difference corresponds to the travel time of the microwave, the distance from the mixer 8 to the surface 9 and back. A different expression gives, with a certain blink of an eye, a difference frequency between the signal a and b, which depends on the interval just mentioned. The mixer 8 has the task of mixing signals a and b to produce such a difference frequency signal c, the flow of which can be seen in Figure 3. The irregularity units that can be detected in signal c originate from interfering echoes above or below liquid surface 9. retaining the reference numerals in Fig. 1, an object, in this case stiffening beams 12, which generate an echo which can be varied with the liquid surface 9. The transmitter units 1 are encapsulated and connected to a signal processing unit (not shown).

Jotta sinänsä tunnetulla tavalla eliminoitaisiin mainittujen häiriö-lähteiden vaikutus, on mikroaaltogeneraattorin 6 lähtöön liitetty sekoittaja 13, joka samalla tavoin kuin sekoittaja 8 on yhdistetty toisaalta viivejohdon 14 kanssa, toisaalta vahvistimen 15 kautta signaalin käsittely-yksikön 2 liitosnavan 4 kanssa. Samalla tavoin kuin . 61246 4 edellä on selitetty, saadaan sekoittajasta 13 erotustaajuussignaali d, jolla on viivejohdon 14 määräämä vakiotaajuus. Tämä on esitetty kuviossa 3. Signaali d käytetään hyväksi jatkossa vertailusignaalina. Lä-hetinyksikön 1 lähtösignaalit c ja d sisältävät siis pääasiassa kaksi taajuutta ja osamäärää eli jako niiden välillä antaa etsityn neste-tason. Signaali d on suhteellisen puhdas sinisignaali ja sillä on lähes vakio taajuus. Signaali c sisältää sitä vastoin, kuten mainittu, lukuisia taajuuksia, joista ainoastaan yksi johtuu heijastuksista nestepinnassa, jonka taso tulee mitata. Signaalin käsittely-yksikön 2 tehtävä on suhteistaa erotustaasuunsignaali c vertailutaajuussingaa-liin d niin, että tason laskeminen pinnassa 9 perustuu viivejohdon 14 pituuteen.In order to eliminate the effect of said interference sources in a manner known per se, a mixer 13 is connected to the output of the microwave generator 6, which in the same way as the mixer 8 is connected on the one hand to the delay line 14 and on the other hand to the signal processing unit 2. In the same way as. 61246 4 described above, a difference frequency signal d having a constant frequency determined by the delay line 14 is obtained from the mixer 13. This is shown in Figure 3. The signal d will be used in the future as a reference signal. Thus, the output signals c and d of the transmitter unit 1 contain mainly two frequencies and quotients, i.e. the division between them gives the desired liquid level. The signal d is a relatively pure blue signal and has an almost constant frequency. The signal c, on the other hand, contains, as mentioned, a number of frequencies, only one of which is due to reflections in the liquid surface, the level of which is to be measured. The function of the signal processing unit 2 is to relate the difference gas signal c to the reference frequency signal d so that the calculation of the level in the surface 9 is based on the length of the delay line 14.

Liitosnapa 4, johon signaali d tulee signaalin käsittely-yksikköön 2, on taajuuskertoja 15 ja pulssinmuokkaajän 17 kautta liitetty laskimeen 18. Samalla tavoin on liitosnapa 3, johon signaali c tulee, säädettävän suodattimen 19 ja pulssinmuokkaajän 20 kautta yhdistetty laskuelimeen 18. Tämä on toisaalta muistin 21 kautta yhdistetty osoi-tinelimen 22 kanssa ja toisaalta yhdistetty ohjaisyksikön 23 kanssa. Osoitinelin 22 ja ohjainyksikkö 23 ovat liitetyt elimeen 24 mittauksen käsinohjausta varten ja vakioiden johtamiseksi laskuun. Ohjain-yksikkö 23 ja lähtö muistista 21 ovat yhdsitetyt suodattimeen 19, joka sisääntulossa ja ulosmenossa on yhdistetty amplitudin vertaili-jaan 25, joka puolestaan ulostulossa on kytketty ohjainyksikköön 23. Tämä on lisäksi liitinnavan 5 kautta yhdistetty mikroaaltogeneraat-torin 6 kanssa.The connection terminal 4, to which the signal d enters the signal processing unit 2, is connected to the counter 18 by frequency multipliers 15 and a pulse modulator 17. Similarly, the connection terminal 3, to which the signal c enters, is connected to the counter 18 by an adjustable filter 19 21 connected to the indicator member 22 and on the other hand connected to the control unit 23. The indicator member 22 and the control unit 23 are connected to the member 24 for manual control of the measurement and for directing the constants to the landing. The controller unit 23 and the output from the memory 21 are connected to a filter 19, which at the input and output is connected to an amplitude comparator 25, which in turn is connected at the output to a controller unit 23. This is further connected via a terminal 5 to a microwave generator 6.

Taajuuskertojan 16 tehtävänä on signaalista d kehittää signaali e, kts. kuvio 3, vakiolla amplitudilla ja taajuudella, joka on signaalissa d olevan taajuuden monikerta, joka on vastaava viivejohdon 14 pituuden näennäisen lisäyksen kanssa. Tämän pituuden lisäämiseksi todellisuudessa tämä käsittää toisaalta lisätyn vaimennuksen siitä johtuvan mittausprobleeman kera toisaalta enemmän tilaa vaativan ja kalliin johdon. Pulssinmuokkaaja 17 on sovitettu tuottamaan pulssijono f pulssisignaalin e puoli jaksoa kohti.The function of the frequency multiplier 16 is to generate a signal e from the signal d, see Fig. 3, with a constant amplitude and a frequency which is a multiple of the frequency in the signal d, which corresponds to the apparent increase in the length of the delay line 14. In order to increase this length in reality, this comprises, on the one hand, an increased attenuation with a consequent measurement problem and, on the other hand, a more space-consuming and expensive line. The pulse shaper 17 is adapted to produce a pulse train f per half cycle of the pulse signal e.

Signaali c suodatetaan sitten, kun se on ohittanut vahvistimen 11 suodattimessa 19, joka on kapeakaistainen ohjattava kaistanpäästösuo- 5 61246 datin. Tämä on sovitettu niin, että sen keskitaajuus signaalista e järjestetään olemaan suhteessa vertailutaajuussignaalin d hetkelliseen taajuuteen ja ohjainyksikön 23 kautta ohjainelimestä 24 tulevaan arvoon nähden. Täten voidaan mikroaalto-oskillaattorin 6 pyyhkäisyn nopeuden sallia vaihdella hieman, sillä suodattimen keskitaajuus, joka myös käy selville keksinnön erityisestä tunnusmerkistä, järjestetään seuraamaan muutoksia pyyhkäisynopeudessa. Suodattimen 19 lähtösignaali g on puhdas sinisignaali, jonka taajuus on mitta etsitylle nestetasol-le. Pulssinmuokkaajalla 20 saadaan signaalista g pulssisignaali h, joka sisältää pulssin kullekin signaalin g puolijaksolle. Jatkuva signaalin käsittely lähtee siitä, että muodostetaan osamäärä molempien pulssisignaalien f ja h välillä, jolloin pulssien aika-asemia ei käytetä vaan ainoastaan pulssien keskinäinen järjestys on merkityksellinen. Osamäärän muodostuksessa käytetään painotekijää i, jonka kulku yhden pyyhkäisyn aikana esitetään esimerkkinä, kuten kuviossa 3. Tämä kuviossa esitetty painotekijä omaa keksinnön erityisen tunnusmerkin mukaisesti muodon n(N-n), jossa N on lukumäärä keskenään pääasiassa yhtä suuria osavälejä pyyhkäisyn aikana ja n on osavälin järjestysnumero, joka on 1 ensimmäiselle ja N viimeiselle osavälille. Tämän pai-notekijän voidaan esittää sisältävän sen, että signaalien f ja h taajuuksien osamäärä määräytyy pienimmän neliömenetelmän mielessä ja antaa arviossa tarkkuuden jo yhden pyyhkäisyn jälkeen. Vakiopainotekijä sisältäisi tavallisen pulssin laskun, joka korkeaa tarkkuutta varten vaatii pulssin laskun suurella lukumäärällä taajuuspyyhkäisyjä, mutta joka kuitenkin on suhteellisen herkkä häiriökaiuille.The signal c is then filtered after it has passed the amplifier 11 in the filter 19, which is a narrowband controllable bandpass filter. This is arranged so that its center frequency from the signal e is arranged to be proportional to the instantaneous frequency of the reference frequency signal d and to the value coming from the control element 24 via the control unit 23. Thus, the scanning speed of the microwave oscillator 6 can be allowed to vary slightly, since the center frequency of the filter, which is also apparent from a particular feature of the invention, is arranged to monitor changes in the scanning speed. The output signal g of the filter 19 is a pure blue signal, the frequency of which is a measure of the liquid level sought. The pulse modifier 20 provides a pulse signal h from the signal g, which contains a pulse for each half-cycle of the signal g. Continuous signal processing starts from forming a quotient between the two pulse signals f and h, in which case the time positions of the pulses are not used but only the mutual order of the pulses is relevant. A weighting factor i is used to form the quotient, the course of which during one sweep is shown as an example, as in Fig. 3. According to a particular feature of the invention, this weighting factor has the form n (Nn), where N is a number of substantially equal sub-slots which is 1 for the first and N for the last subinterval. This weighting factor can be shown to include that the quotient of the frequencies of the signals f and h is determined in terms of the least squares method and gives the accuracy of the estimate after only one sweep. The constant weight factor would include a standard pulse drop, which for high accuracy requires a pulse drop with a large number of frequency sweeps, but which is nevertheless relatively sensitive to interference echoes.

Keksinnölle tunnusomaisen painotekijän ja osamääränmuodostuksen laskeminen tapahtuu laskuelimessä 18, jonka rakenne esimerkkinä käy selville kuviosta 2. Tässä kuviossa on 26 pulssinmuokkaajaan 20 liitetty elin painotekijän laskemiseksi signaalista h. Laskettu painotekijä varastoidaan rekisteriin 27, joka ohjaa signaalien f ja h sisäänsyöttöä kahteen kertojaan 28, 29, joista kukin lisäävien rekisterien 30, 31 kautta ovat yhdistetyt osamäärän muodostajaan 32. Painotekijän johtaminen tapahtuu seuraavalla tavalla: Edellä mainittu välipituus valitaan yhtä suureksi kuin etäisyys pulssien välillä signaalissa h. Kutakin pulssia varten signaalissa h lasketaan painotekijää vastaan ko. arvojen lukumäärä pulsseja rekisteriin 30. Kutakin pulssia varten signaalissa f lasketaan samalla välillä sama lukumäärä pulsseja rekiste- 6 61246 riin 31. N vertailusignaalipulssien jälkeen lasketaan osamäärä k lukujen 1 ja m välillä molemmissa rekistereissä 30, 31. Yhden asteikkote-kijän tarkkuudella tämä osamäärä k on etsityn tason mitta. Koska taso mitataan sekoittajan 8 ja pinnan 9 välillä, on sopivaa, että ohjain-elimen 24 avulla johdetaan vakio, jonka avulla nestetasomittaus suh-teistetaan sopivaan ulommaiseen kohtaan. Mittauksen tulos varastoidaan muistiin 21 ja esitetään esityselimellä 24. Varastoitu mittatulos voidaan myös rekisteröidä kirjoittimella.The calculation of the weighting factor and the quotient characterization of the invention takes place in a calculating element 18, the structure of which is shown by way of example in Fig. 2. In this figure there is a means 26 connected to the pulse modifier 20 for calculating the weighting factor from the signal h. each of which is connected to the quotient generator 32 via the incremental registers 30, 31. The weighting factor is derived as follows: The above-mentioned intermediate length is selected to be equal to the distance between the pulses in the signal h. number of values pulses in register 30. For each pulse in signal f, the same number of pulses is calculated in register 31. After N reference signal pulses, the quotient k is calculated between the numbers 1 and m in both registers 30, 31. To the accuracy of one scale factor, this quotient k is a measure of the level sought. Since the level is measured between the mixer 8 and the surface 9, it is suitable that a constant is derived by means of the guide member 24, by means of which the liquid level measurement is related to a suitable outer point. The result of the measurement is stored in the memory 21 and displayed on the display element 24. The stored measurement result can also be registered with a printer.

Kuten edellä olevasta nähdään, omaa erotustaajuussignaalin c amplitudi vähäisen vaikutuksen jatkuvaan signaalin käsittelyyn, mutta jos amplitudi ulkopuolisilla ominaisuuksilla on tullut niin pieneksi, että se voidaan sekoittaa signaaliamplitudeihin, jotka tulevat häiritsevistä kaiuista, on vaara vaihtumiseen. Sen vuoksi voi määrätyissä sovellutuksissa esimerkiksi pintaa mitattaessa säiliöaluksella olla tarpeellista amplitudivalvonta, sillä amplitudiin vaikuttavat aallot nestepinnassa. Amplitudivertailijän 25 tehtävä on aikaansaada tällainen vertailu ja tarkkailu vertailemalla signaalia g, joka sisältää nestepintaa 9 vastaavan erotustaajuuden, vastaavalla signaalista c suodatetun taajuuden kiinteän kaiun, vertailija 25 on järjestetty tuottamaan loogisen signaalin, joka esittää kuinka signaali, joka vastaa sitä tasoa, joka tulee laskea, omaa suuremman tai pienemmän amplitudin kuin signaali, joka vastaa kiinteää kaikua. Tämä vertailu tekee myös tasomittauksen riippumattomaksi vaihteluista mikroaalto-generaattorin 6 ulostehossa. Jos amplitudi signaalissa c on riittämätön, pysäytetään mittaus ohjainyksiköllä 23.As can be seen from the above, the amplitude of the difference frequency signal c has little effect on the continuous signal processing, but if the amplitude with external properties has become so small that it can be confused with the signal amplitudes coming from the interfering echoes, there is a risk of switching. Therefore, in certain applications, for example when measuring the surface, a tanker may need amplitude monitoring, as the amplitude is affected by waves in the liquid surface. The function of the amplitude comparator 25 is to provide such comparison and monitoring by comparing a signal g containing a difference frequency corresponding to the liquid surface 9, a fixed echo of the frequency filtered from the corresponding signal c, the comparator 25 being arranged to produce a logic signal showing how the signal corresponds to the level to be calculated. has a greater or lesser amplitude than the signal corresponding to a fixed echo. This comparison also makes the level measurement independent of variations in the output power of the microwave generator 6. If the amplitude in the signal c is insufficient, the measurement is stopped by the control unit 23.

Kuvio 5 esittää sovellutusesimerkkiä keksinnön mukaisesta lähetinyksi-köstä ja sellaisesta, joka esitetään kuviossa 4. Putkimaiseen koteloon 33 on järjestetty antenni 10 niin, että se on suunnattu nestepintaa 9 vastaan. 34 on mikroaaltotorvi, joka aaltoputken 35 kautta on yhdistetty sekoittajan ja mikroaaltogeneraattorin kanssa, jotka yhdessä lä-hetinyksikön muiden aikaisemmin selitettyjen toimintakappaleiden 36 kanssa ovat yhdistetyt koteloon 33 järjestettyyn ja tämän suhteen pienempään, putkimaiseen koteloon 37. Antenni 10, torvi 34, aaltoputki 35 ja toimintakappaleet 36 ovat helposti luoksepäästäviä tarkastusta ja mahdollista korjausta varten luukkujen 38, 39 kautta jotka ovat koteloissa 33 ja 37.Fig. 5 shows an application example of a transmitter unit according to the invention and one shown in Fig. 4. An antenna 10 is arranged in the tubular housing 33 so that it is directed against the liquid surface 9. 34 is a microwave tube connected via a waveguide 35 to a stirrer and a microwave generator which, together with the other previously described actuators 36 of the transmitter unit, are connected to a tubular housing 37 arranged in a housing 33 and smaller in this respect. 36 are easily accessible for inspection and possible repair through hatches 38, 39 located in housings 33 and 37.

Claims (8)

1. Tapa laskea nestepinnan taso sopivimmin säiliössä, jolloin läheteään mikro-aaltosignaali, jonka taajuus pyyhkii ajan kuluessa, toisaalta pintaa vastaan, jota vastaan osa heijastetaan, ja vertailukohdan ja pinnan välistä etäisyyttä vastaavan taajuuden jälkeen vastaanotetaan ja sekoitetaan signaalin kanssa, joka sillä hetkellä lähetetään, toisaalta etäisyyttä vastaava erotustaajuus saavutetaan viiveen kera, joka samalla tavoin muunnetaan väliä vastaavaksi vertai-lutaajuudeksi ja että erotustaajuus suhteistetaan vertailutaajuuksiin niin, että välimatkan laskeminen tulee perustumaan tunnettuun väliin, tunnettu siitä, että erotustaajuus (c) ja vertailutaajuus (d) kerrotaan pyyhkäisyajan osavälillä vakiolla mutta pyyhkäisyaikana muuttuvalla tekijällä (i), että tekijän (i) ja vastaavien taajuuksien (c, d) tulokset lasketaan yhteen kukin ja että pyyhkäisyajan lopussa muodostetaan osamäärä (k) siten saatujen summien (1, m) välillä, joka osamäärä on mitta etsitylle välimatkalle.1. A method of calculating the level of the liquid surface, preferably in a tank, by transmitting a microwave signal whose frequency is erased over time against the surface against which the part is projected and receiving and mixing with the signal currently transmitted after the frequency corresponding to the distance between the reference point and the surface, on the other hand, the difference frequency corresponding to the distance is reached with a delay which is similarly converted into a reference frequency corresponding to the interval and that the difference frequency is related to the reference frequencies so that the distance calculation is based on a known interval with the variable factor (i) during the sweeping time, that the results of the factor (i) and the corresponding frequencies (c, d) are each summed and that at the end of the sweeping time a quotient (k) is formed between the sums (1, m) thus obtained, which is a measure of the distance sought. 2. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että tekijä (i) kullekin osavälille on yhtä kuin n(N-n), jossa N on lukumäärä keskenään pääasiassa yhtä suuria osaväliä ja n on osavälien järjestysnumero, joka on yhtä kuin 1 ensinnäiselle osavälille ja N viimeiselle osavälille.A method according to claim 2, characterized in that the factor (i) for each sub-slot is equal to n (Nn), where N is a number of substantially equal sub-slots and n is a sequence number of sub-slots equal to 1 for the first sub-slot and N for the last the partial interval. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kukin osaväli oi yhtä kuin erotustaajuuden (c) puolijakso.A method according to claim 2, characterized in that each sub-interval is equal to half the period of the difference frequency (c). 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että vertailutaajuus (d) kerrotaan siten valitulla vakiolla, että se taajuus (e), joka tällöin saadaan, cm suurempi kuin erotustaajuus (c), joka sisältää sen, että viive näennäisesti lisääntyy niin, että välin näennäinen pituus aina on suurempi kuin välimatka, joka tulee mitata.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference frequency (d) is multiplied by a constant selected in such a way that the frequency (e) then obtained is cm higher than the difference frequency (c), which includes an apparent increase in delay. that the apparent length of the interval is always greater than the distance to be measured. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että erotsu-taajuus (c) suodatetaan kaistanpäästösuodattimen (1) avulla, jonka keskitaa-juuksia ohjataan niin, että se on suhteessa vertailutaajuuksiin (d) nähden, jolloin saadaan häiritsevien heijastusten pois suodattuminen huolimatta pyyh-käisynopeuden vaihtelusta.A method according to claim 1, characterized in that the difference frequency (c) is filtered by means of a bandpass filter (1), the center frequencies of which are controlled so as to be proportional to the reference frequencies (d), thereby filtering out interfering reflections despite erasure. variation in fermentation speed. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että heijastuneen mikroaaltosignaalin (d) amplitudia verrataan tunnetun kaikusignaalin amplitudiin ja että sellaiset signaalit erotetaan, joiden amplitudi on suurempi 61246 tai pienempi kuin amplitudiväli tunnetun kaiun amplitudin lähellä.A method according to claim 1, characterized in that the amplitude of the reflected microwave signal (d) is compared with the amplitude of a known echo signal and that signals having an amplitude greater than 61246 or less than the amplitude interval near the known echo amplitude are separated. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että erotustaa-juuden signaali (c) muunnetaan pulssijonoksi (f) pulssin kera erotustaajuuden kutakin puolijaksoa varten, että pulssit pyyhkäisyä varten syötetään siirtore-kisteriin vertailutaajuuden ohjaamalla nopeudella ja että siten varastoidut pulssit syötetään ulos tasaisella nopeudella, joka on samanlainen pyyhkäisyn lineaarisuuden kanssa.A method according to claim 1, characterized in that the difference frequency signal (c) is converted into a pulse train (f) with a pulse for each half cycle of the difference frequency, that the pulses for scanning are fed to the shift register at a reference frequency controlled rate and that the stored pulses are , which is similar to the linearity of the sweep. 7 612467 61246 8. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen tavan soveltamiseksi, johon kuuluu mik-roaaltogeneraattori (6) mikroaaltosignaalin (a) tuottamiseksi, jonka taajuus pyyhkii ajan mukaan, generaattoriin liitetty, pintaa (9) vastaan suunnattu an** tenni (10) mikroaaltosignaalin (a) lähettämiseksi ja mikroaaltosignaalin pinnasta (9) heijastuneen osan (b) vastaanottamiseksi, ja antenniin (10) ja generaattoriin (6) yhdistetty ensimmäinen sekoittaja (8), joka on sovitettu heijastuneen ja lähetetyn mikroaaltosignaalin sekoituksella tuottamaan välimatkaa vastaavan erotustaajuuden (c), generaattoriin (6) liitetyn viivejohdon (IA) tunnettua väliä vastaavan viiveen kera, generaattorin (6) ja viivejohtoon (14) liitetyn toisen sekoittajan (13), joka on sovitettu siten viivytetyn mikroaaltosig-naalin ja lähetetyn mikroaaltosignaalin sekoituksella tuottamaan tunnettua väliä vastaavan vertailutaajuuden (d), sekä laskin (18), joka on järjestetty niin, että erotustaajuuksilla (c) suhteistettuna vertailutaajuuksiin (d) lasketaan etsitty välimatka, tunnettu siitä, että laskin (18) sisältää kerto-elimen (28, 29) kanssa toiminnallisesti yhdistetyt lisärekisterit (30, 31) jotka ovat järjestetyt siten, että pyyhkäisyajalla lasketaan yhteen tekijän (i) ja vastaavien taajuuksien tulokset, sekä rekisteriin kytketty osamäärän-muodostaja (32), jonka tehtävänä on se, että pyyhkäisyajan lopussa muodostetaan osamäärä (k) summien välillä rekisterissä. Patentkräv 612 4 6Apparatus for applying the method according to claim 1, comprising a microwave generator (6) for generating a microwave signal (a), the frequency of which is erased over time, an antenna (10) connected to the generator, directed against the surface (9), for transmitting the microwave signal (a) and a portion (b) reflected from the surface (9) of the microwave signal, and a first mixer (8) connected to the antenna (10) and the generator (6), adapted to mix the reflected and transmitted microwave signal to produce a separation frequency (c) corresponding to the distance to the generator (6) a delay line corresponding to the known delay of the connected delay line (IA), a generator (6) and a second mixer (13) connected to the delay line (14), thus adapted by mixing the delayed microwave signal and the transmitted microwave signal to produce a reference frequency corresponding to the known interval, (18) arranged so that at the difference frequencies (c) in relation to the reference frequencies n (d) calculates the searched distance, characterized in that the calculator (18) contains additional registers (30, 31) operatively connected to the multiplier (28, 29), which are arranged so that the scanning time adds up the factor (i) and the corresponding frequencies. results, and a quotient generator (32) connected to the register, the function of which is to form a quotient (k) between the sums in the register at the end of the sweep time. Patentkräv 612 4 6