专利名称：具有电源电压控制的延迟的脉冲水准测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及脉冲雷达水准测量系统。
背景技术：
雷达水准测量(Radar level gauge，RLG)系统被广泛应用于确定罐中所包含的产品的填充水准。雷达水准测量通常借助于向罐中包含的产品辐射电磁信号的非接触测量来进行，或者借助于通常称为导波雷达(Guided wave radar,GffR)的、其中通过作为波导的探针将电磁信号导向并导入所述产品的接触测量来进行。所述探针通常被布置为从罐的顶部向底部垂直延伸。所述探针还可被布置在连接到罐的外壁并与罐的内部流体相通的测量管 (所谓的室(chamber))中。所发射的电磁信号在所述产品的表面处被反射，而反射信号由雷达水准测量系统中所包括的接收器或者收发器接收。基于所发射的信号和反射信号，可确定到产品的表面的距离。更具体地，到产品的表面的距离通常基于发射电磁信号和接收其在罐内的气氛与其中包含的产品之间的界面处的反射之间的时间来确定。为了确定产品的实际填充水准， 基于上述时间(所谓的飞行时间)以及电磁信号的传播速度来确定从基准位置到所述表面的距离。当今市场上的大多数雷达水准测量系统要么是基于发射脉冲与接收其在产品表面处的反射之间的时间差来确定到罐内包含的产品的表面的距离的所谓的脉冲雷达水准测量系统，要么是基于所发射的调频信号与其在所述表面处的反射之间的相位差来确定到所述表面的距离的系统。后一类型的系统通常称为调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCff)型。对于脉冲雷达水准测量系统，通常使用时间扩展技术来得到飞行时间 (time-of-flight)。这种脉冲雷达水准测量系统一般具有第一振荡器和第二振荡器，第一振荡器用于生成由脉冲形成的发射信号，用于以发射脉冲重复频率ft向罐内包含的产品的表面发射， 第二振荡器用于生成由基准脉冲形成的基准信号，其基准脉冲重复频率f；与发送脉冲重复频率相差给定的频率差Δ ·。该频率差Af—般在Hz的量级或几十Hz的范围在测量扫描的开始，发射信号和基准信号被同步为具有相同的相位。由于频率差 Δ f，发射信号和基准信号之间的相位差在测量扫描期间会逐渐增加。在测量扫描期间，将由于发射信号在罐内包含的产品的表面的反射而形成的反射信号与基准信号相关，使得仅在反射脉冲和基准脉冲同时发生时才产生输出信号。从测量扫描的开始到由于反射信号与基准信号的相关而导致发生输出信号的时间为发射信号与反射信号之间的相位差的度量，其又是反射脉冲的飞行时间的时间扩展的度量，根据其可以确定到罐内所包含的产品的表面的距离。由于发射信号和基准信号之间的频率差Δ ·的准确度对于脉冲雷达水准测量系统的性能来说很重要，因此，可通过监视频率差Δι并调节第二振荡器以保持预定的频率差Δ f的调节器来控制第二振荡器。为了提供稳定的调节，由于需要低值的频率差Af以获得足够的时间扩展，因此， 调节器一般需要几百样本量级的频率差Δ ·，这对应于长度为20-30秒的持续时间。因此，在开始实际的填充水准测量之前，当前可获得的上述类型的脉冲雷达水准测量系统通常需要被通电一相当的时间段。
实用新型内容鉴于现有技术中的上述和其他缺陷，本实用新型的一个总目标是提供一种改进的脉冲水准测量系统和方法，并且具体地，提供一种能够实现更能量有效的填充水准确定的脉冲水准测量系统和方法。根据本实用新型的第一方面，这些以及其他目标是通过一种水准测量系统来实现的，该系统用于利用电磁信号来确定罐中包含的产品的填充水准。所述水准测量系统包括 发射信号生成电路，用于生成发射脉冲序列形式的发射信号；传播设备，连接到所述发射信号生成电路并被配置为向所述罐内的所述产品的表面传播所述发射信号，并返回由于所述发射信号在所述罐中所包含的所述产品的所述表面处的反射而得到的反射信号；基准信号提供电路，被配置为提供基准脉冲序列形式的基准信号；所述发射信号生成电路和基准信号提供电路中的至少一个包括延迟电路，该延迟电路用于提供所述发射信号和所述基准信号之间的时变相位差；测量电路，连接到所述传播设备并连接到所述基准信号提供电路，所述测量电路被配置为基于所述基准信号和所述反射信号来提供测量信号；及处理电路，连接到所述测量电路，用于基于所述测量信号来确定填充水准，其中，所述延迟电路包括至少一个电源电压控制的延迟单元，该至少一个电源电压控制的延迟单元对于通过该至少一个电源电压控制的延迟单元的脉冲，展示出根据提供到所述至少一个电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟；及电压控制电路，连接到所述至少一个电源电压控制的延迟单元，用于提供可控电源电压到所述至少一个电源电压控制的延迟单元，以使得能够控制所述延迟电路的信号传播延迟。所述罐可以是能够容纳产品的任何容器或器皿，并且可以是金属的，或部分或全部为非金属的，可以是开放的、半开放的、或密封的。此外，罐中所包含的产品的填充水准可通过利用信号传播设备向罐内产品传播发射信号来直接确定，或者利用设置在位于罐外部但与罐内部流体连通使得室内的水准与罐内的水准对应的所谓室内的传播设备来间接确定。发射信号为电磁信号。所述“传播设备”可以是能够传播电磁信号的任何设备，包括发射线探针、波导和各种类型的天线(如喇叭天线、阵列天线等)等。应注意，处理电路中所包括的装置中的任何一个或几个可以被提供为分离的物理部件、单个部件内的分离的硬件模块或者由一个或几个微处理器执行的软件。本实用新型基于如下实现可以利用展示电源电压依赖的传播延迟的至少一个电源电压控制的延迟单元并通过控制所述电源电压、以很高的精度来获得发射脉冲和基准脉冲之间的可控定时差。一个或几个电源电压控制的延迟单元和用于控制到电源电压控制的延迟单元的电源电压的电压控制电路可包括于发射信号生成电路或者基准信号提供电路中，或者包括于二者中。例如，发射信号生成电路可包括振荡器电路(例如压控振荡器)，基准信号提供电路可包括用于提供发射信号的延迟版本形式的基准信号的延迟电路。 通过利用包括展示出电源电压依赖的传播延迟的至少一个电源电压控制的延迟单元和控制电源电压的电压控制电路的延迟电路，可在任何时间将延迟控制为期望的值。 这使得能够实现所述水准测量系统的各种节电工作模式。例如，可使用‘快速搜索’模式， 其中，通过快速改变电源电压来快速地改变延迟。这样，可快速地找到罐内产品的表面，而随后的测量可以在距表面距离周围有限的范围内进行。与在所述水准测量系统的整个范围内进行“完整”的测量相比，像这样在有限的范围内进行测量可以节省时间和功率。这样与在所述水准测量系统的整个范围内进行“完整”的测量相比而节省的功率例如相反可用于对所选的范围过采样或多次“加窗”，从而能够改善敏感度。 发射信号生成电路和基准信号提供电路可以有利地基于共同的脉冲产生电路来分别提供发射信号和基准信号。但是，根据本实用新型的各实施例，发射信号生成电路和基准信号提供电路可被连接到或可包括不同的脉冲产生电路(如不同的振荡器)。此外，延迟电路可包括串联的多个电源电压控制的延迟单元，每个电源电压控制的延迟单元对于通过该电源电压控制的延迟单元的脉冲展示根据提供到该电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟。这样，与单个电源电压控制的延迟单元的情况相比，可延展可获得的延迟范围。电压控制电路可连接到每个电源电压控制的延迟单元，以对提供到每个电源电压控制的延迟单元的电源电压进行同时控制。在这种配置中，总延迟变为针对电源电压控制的延迟单元的给定电源电压的各延迟的和。根据本实用新型的各实施例，延迟电路还可包括多个延迟部件，这多个延迟部件可以是或者可以不是电源电压控制的延迟单元；和可控开关电路，该开关电路被布置并配置为使得能够形成通过串联的所选数量的延迟部件的延迟路径。通过利用包括多个延迟部件(每个延迟部件对通过其的电磁信号提供已知的传播延迟(该传播延迟可以针对所有延迟部件均为相同的，或者可以在延迟部件之间是不同的))和被布置并配置为使得能够形成通过串联的所选数量的延迟部件的延迟路径的可控开关电路的延迟电路，可在更宽的范围之上控制所述延迟。通过对所述延迟电路中包括的一个或几个电源电压控制的延迟单元的电源电压进行控制，可以提供对所述延迟的精细调节。或者，形成所述延迟路径的延迟部件可以包括于基准信号提供电路中，或至少一个电源电压控制的延迟单元可包括于发射信号生成电路中，或者反之亦可。在这些实施例中，通过改变形成延迟路径的延迟部件的数量，并且对于每个数量的延迟部件来改变提供到展示出电源电压依赖的传播延迟的电源电压控制的延迟单元的电源电压，可实现延迟电路的总传播延迟的改变。为了形成延迟路径，开关电路可包括被配置在相邻延迟部件之间的可控开关部件。或者，所有的延迟部件可串联，并且开关电路可包括用于将所选的延迟部件连接到延迟电路的输出的可控开关部件。
6[0031]为了提供延迟电路的特征和/或调节，所述水准测量系统还可包括相位检测器， 该相位检测器被布置为提供用于指示通过延迟电路的传播延迟的信号。该信号用于实现对延迟电路的总延迟的稳定和准确的控制。例如，用于对提供到电源电压控制的延迟单元的电源电压进行控制的电压控制电路可连接到相位检测器，并且被配置为依赖于相位检测器提供的信号来提供可控的电源电压。在本实用新型的各实施例中，至少一个电源电压控制的延迟单元可以是包括至少一个晶体管的逻辑电路。这种逻辑电路的一个示例是反相器，但是应理解，延迟单元可被实施为大量不同的逻辑电路(例如与(AND)门、与非(NAND)、或(OR)门、或非(NOR)门等)中的任何一个。传播设备可以是发射线探针，该发射线探针可被布置为向罐内所包含的产品延伸并延伸到罐内所包含的产品中，用于将发射信号导向产品的表面，并沿着发射线探针将反射信号导回。根据另一实施例，传播设备可包括用于向罐内包含的产品表面辐射发射信号并捕获由于发射信号在罐内包含的产品的表面处的反射而得到的反射信号的天线设备。此外，所述水准测量系统可有利地被配置为由本地电源来供电，该本地电源例如可包括电池、风力涡轮机和/或太阳能电池等。而且，所述水准测量系统还可包括用于与外部设备进行无线通信的无线电收发
ο根据本实用新型的第二方面，上述以及其他目标通过一种利用电磁信号来确定罐内包含的产品的填充水准的方法来实现，所述方法包括以下步骤生成脉冲序列形式的发射信号；向所述罐内的所述产品的表面传播所述发射信号；接收由于所述发射信号在所述产品的所述表面处的反射而得到的反射信号；提供脉冲序列形式的基准信号；基于所述基准信号和所述反射信号来提供测量信号；及基于所述测量信号来确定所述填充水准，其中， 生成所述发射信号和提供所述基准信号中的至少一个步骤包括下列步骤使得所述脉冲通过至少一个电源电压控制的延迟单元，该至少一个电源电压控制的延迟单元对于所述脉冲展示出根据提供到该至少一个电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟；及改变到所述至少一个电源电压控制的延迟单元的电源电压，以提供所述发射信号和所述基准信号之间的时变相位差。本实用新型的该第二方面的其他实施例以及通过该第二方面获得的效果大体上与上述的本实用新型的第一方面相似。
现在参考示出本实用新型的实施例的示例的附图，更详细地描述本实用新型的这些及其他方面。在附图中图1示意性示出安装在示例性罐内的根据本实用新型的一个实施例的水准测量系统；图2是包括于图1的水准测量系统中的测量电子单元的示意图；图3是示意性示出图1的水准测量系统的框图；[0044]图如示意性示出包括于图3的水准测量系统中的延迟电路的第一示例性实施例；图4b是示出使用图如的延迟电路可得到的传播延迟的图；图如示意性示出传播延迟对图如的延迟电路中所包括的示例性电源电压控制的延迟单元的电源电压的依赖性；图5示意性示出包括于图3的水准测量系统中的延迟电路的第二示例性实施例；图6示意性示出包括于图3的水准测量系统中的延迟电路的第三示例性实施例；图7示意性示出包括于图3的水准测量系统中的延迟电路的第四示例性实施例； 以及图8是示意性示出根据本公开的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
在本说明书中，主要参考非接触型的脉冲雷达水准测量系统来讨论根据本实用新型的水准测量系统的各个实施例，其中，利用辐射天线形式的传播设备向罐内包含的产品传播电磁信号，所述辐射天线例如为喇叭天线、阵列天线或平板天线(patch antenna)。应注意，这决不意味着对本实用新型的范围的限制，本实用新型同样可应用于利用探针形式的传播设备的脉冲导波雷达(GWR)水准测量系统，所述探针例如是单线探针 (包括所谓的Goubau探针)、双头探针、同轴探针等。图1示意性示出根据本实用新型的一个实施例的水准测量系统1，该水准测量系统1包括测量电子单元2以及辐射天线设备3形式的传播设备。雷达水准测量系统1设置在罐5上，罐5部分填充有要测量的产品6。在图1所示的情况中，产品6是固体的，如颗粒或塑料球等；但是，该产品也可以是液体，如水或基于石油的产品等。通过分析由天线设备3向产品6的表面7辐射的发射信号&以及从表面7返回的反射信号SK，测量电子单元 2可确定基准位置和产品6的表面7之间的距离，从而推导出填充水准。应注意，尽管这里讨论的是包含单种产品6的罐5，但是，可以用相似的方式来测量到罐5中存在的任何材料界面的距离。如图2中示意性示出的，电子单元2包括用于发射和接收电磁信号的收发器10和处理单元11，处理单元11连接到收发器10，以控制收发器和处理由收发器接收的信号，以确定罐5中产品6的填充水准。另外，处理单元11可通过接口 12连接到外部通信线路13，用于模拟和/或数字通信。而且，尽管图2中未示出，但是，雷达水准测量系统1 一般可连接到外部电源，或可通过外部通信线路13来供电。或者，雷达水准测量系统1可本地供电，并可被配置为进行无线
ififn。尽管在图2中被示出为分离的�？椋牵辗⑵�10、处理电路11和接口 12中的几个可以被设置在同一电路板上。另外，在图2中，收发器10被示出为与罐5的内部分离，并经由通过设置在罐壁中的馈通15的导体14而连接到天线设备3。应理解，这并非必需的情况，而至少收发器10可以设置在罐5内部。例如，在如图2所示的那样天线设备3被提供为平板天线的情况下，至少收发器10和平板天线3可被提供在同一电路板上。[0058]图3是示意性示出图1的水准测量系统中所包含的功能部件的框图。该示例性的水准测量系统1包括发射器支路和接收器支路。发射器支路包括在此提供为脉冲发生器30形式的发射信号生成电路、RF源1和发射天线32，并且接收器支路包括延迟电路34形式的基准信号提供电路、本地振荡器35、 测量电路36和接收天线37。通过脉冲发生器30提供的脉冲Spkf来调制RF源31所产生的微波，从而形成发射脉冲序列(微波能量的短“包”)形式的发射信号&，并且通过发射天线32向产品的表面7 辐射该发射信号。接收天线37接收反射信号SK，并且该反射信号被转发到测量电路36。测量电路 36还被提供有基准信号Skef，该基准信号Skef通过利用延迟电路34将脉冲发生器30提供的脉冲Spkf延迟并将延迟的脉冲SPKF,del反馈到本地振荡器35来形成。由从微处理器38到延迟电路34的线路所示意性示出的，延迟电路34被控制，以改变延迟，使得发射脉冲和基准脉冲之间的定时差随着时间改变(增加或降低)。在测量电路36中，将基准信号Skef和反射信号&时间相关，以形成时间扩展的测量信号、，该测量信号被提供到微处理器38，其中基于测量信号来确定到产品6的表面 7的距离。在上述示例性实施例中，基准信号Skef是发射信号&的延迟版本。如本领域的技术人员可理解的，延迟电路34同样可以提供在发射器支路，用于延迟发射信号，使得发射信号&变为基准信号Skef的延迟版本。或者，延迟电路可以被配置为在发射器支路和接收器支路二者上提供延迟。例如，可在接收器支路上提供粗延迟，而在发射器支路上提供精细延迟，并且反之亦然。例如，测量电路36可包括混合器和抽样保持放大器，但是，还可用本领域的技术人员所知的其他方式来实施。例如，抽样保持放大器被配置为通过利用基准信号Skef来控制采样开关来实现时间相关。而且，对于所谓的导波雷达(GWR)，脉冲发生器30所生成的脉冲Spkf可以利用发射线探针向所述表面直接传播。这种GWR系统因此可以在没有图3所示的RF源31和本地振荡器35的情况下工作。在本实用新型的其他实施例中，发射器支路和接收器支路可具有不同的脉冲发生
ο图如示意性示出图3的延迟电路34的第一示例性实施例。参考图4a，延迟电路 34包括串联的多个电源电压控制的延迟单元D1-Dn以及电压控制电路45，电压控制电路45 被布置为使得能够控制提供到电源电压控制的延迟单元D1-Dn的电源电压Vs。电源电压控制的延迟单元D1-Dn中的每一个对于通过其的脉冲展示依赖于提供到该电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟。延迟电路34例如可实施于FPGA中，并且电源电压控制的延迟单元D1-Dn可以是反相器。与使用单个电源电压控制的延迟单元Dn相比，通过将多个电源电压控制的延迟单元D1-Dn串联，可增大延迟范围TD,min-TD,max。这在图4b中示意性示出了，其中上部的条46示出了针对单个电源电压控制的延迟单元Dn的可调节延迟范围(有点的)，而底部的条47示出了针对图如的包括串联连接的多个电源电压控制的延迟单元D1-Dn的延迟电路34的可调节的延迟范围(有点的)。如上所述，每个电源电压控制的延迟单元Dn展示依赖于电源电压Vs而改变的传播延迟TD。作为一个示例，电源电压控制的延迟单元Dn是可以利用CMOS技术来实施的逻辑电路。这种逻辑电路展示随着电源电压Vs增大而变短的传播延迟。图如示意性示出了针对反相器形式的示例性逻辑电路、传播延迟Td对电源电压的示例性依赖性。现在将参考图5来描述图3的延迟电路34的第二示例性实施例。图5的延迟电路34与上面参考图如描述的延迟电路的区别在于，其还包括开关电路40，开关电路40是可控的，以形成通过所选数量的电源电压控制的延迟单元D1-Dn的延迟路径(图5中的粗线所示的)。开关电路40是可控的，以通过所选数量的电源电压控制的延迟单元D1-Dn (在本示例中通过D1和D2)来形成图如中的粗线示意性示出的延迟路径。开关电路可利用本领域的技术人员易于实现的各种方式来实施。当然，开关电路会引入额外的延迟，如果需要，可通过在其他分支中(在本示例中，在发射器支路中)引入对应的延迟来补偿该额外的延迟。如参考图如所描述的，电源电压控制的延迟单元D1-Dn中的每个展示依赖于提供到延迟单元D1-Dn的电源电压Vs而改变的传播延迟Td (Vs)。与上文参考图乜描述的延迟电路；34的实施例相似，图5的延迟电路34还包括电压控制电路50，该电压控制电路50被布置和配置为向电源电压控制的延迟单元D1-Dn提供通过提供到电压控制电路50的控制信号 51来确定的电源电压Vs。利用这种配置，通过利用开关电路40来确定要包括在延迟路径中的电源电压控制的延迟单元(在图5中示意性所示的示例性情况中为Dl和拟)的数量并通过利用电压控制电路50控制电源电压Vs来控制这些电源电压控制的延迟单元D1和&的延迟时间Td (Vs)， 可精确控制延迟电路；34的总延迟。为了提供对延迟电路的延迟控制/调节和/或校准，可使用反馈配置。下面参考图6来描述这种反馈配置的一个示例。与上面参考图5描述的延迟电路相似，图6的延迟电路34包括电源电压控制的延迟单元D1-Dn、开关电路40和电压控制电路50。另外，图6的延迟电路34包括相位检测器，该相位检测器被布置为提供信号61，该信号指示通过所有的电源电压控制的延迟单元 D1-Dn的传播延迟。该信号61由可被用于控制提供到电源电压控制的延迟单元D1-Dn的电源电压Vs，以使得通过所有的电源电压控制的延迟单元的传播延迟保持稳定。这样，电源电压控制的延迟单元D1-Dn中的每一个的传播延迟Td可基本上保持稳定。在通过所选的电源电压控制的延迟单元之后，该信号路由通过包括至少一个电源电压控制的延迟单元和连接到至少一个电源电压控制的延迟单元的电压控制电路的延迟调节单元41，其中可添加另一可控延迟td，以进一步改善总延迟的分辨率。在定时扫描期间，通过开关电路控制信号42，开关电路40可以首先被控制，以使得要被延迟的信号Spkf直接通过到延迟调节单元41，延迟调节单元41由延迟调节控制信号43来控制，以从td,min扫描到td,max。之后，开关电路40被控制，以使得要被延迟的信号Spkf通过第一延迟单元D1,并且延迟调节单元41再次被控制，以从td,min扫描到td,max，等等。[0080]现在将参考图7来描述图3中的水准测量系统1的延迟电路34的另一示例性配置。如图7中所示意性示出的，延迟电路34包括多个延迟单元D1-Dn、开关电路40和延迟调节单元41。在该示例性实施例中，延迟单元不是电源电压控制的，也就是说，提供到延迟单元的电源电压是基本上稳定的。如图7中所示意性示出的，每个延迟单元D1-Dn具有传播延迟TD。开关电路40是可控的，以形成图如中的粗线所示出的通过所选数量的延迟单元的D1-Dn(在示例中通的延迟路径。在该示例中，由于每个延迟单元D1-Dn具有传播延迟TD，因此，通过D1和D2的总传播延迟为2Td。可以利用与上文参考图6描述的相同方式来控制延迟电路的总传播延迟。现在将参考图8的流程图来描述根据本实用新型的方法的一个实施例。参考图8，在第一步骤801中，生成发射脉冲序列形式的发射信号，在第二步骤 802，向罐内包含的产品的表面传播该发射信号。发射信号在所述表面被反射，并作为反射信号返回。在步骤803中接收该反射信号。在步骤804，来自用于生成发射信号的脉冲产生电路的脉冲通过一个或几个电源电压控制的延迟单元，所述电源电压控制的延迟单元被提供有时变的电源电压，以形成发射信号的延迟副本形式的、具有时变延迟的基准信号。在随后的步骤805，通过将反射信号和基准信号时间相关来形成测量信号，并且在步骤806，基于在步骤805中形成的测量信号来确定填充水准。注意，已经主要参考几个实施例而描述了本实用新型。但是，如本领域的技术人员易于理解的，在本实用新型的如所附权利要求所限定的范围内，与上述实施例不同的其他实施例同样是可能的。还要注意，在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元素或步骤，并且不定冠词"a (—个)"或"an (—个)"并不排除多个。单个设备或其他单元可完成权利要求所述的几项的功能。在彼此不同的从属权利要求中描述了特定度量这一事实并不意味着不能利用这些度量的组合来突出优点。
权利要求1.一种水准测量系统，用于利用电磁信号来确定罐中包含的产品的填充水准，所述水准测量系统包括发射信号生成电路，用于生成发射脉冲序列形式的发射信号； 传播设备，连接到所述发射信号生成电路并被配置为向所述罐内的所述产品的表面传播所述发射信号，并返回由于所述发射信号在所述罐中所包含的所述产品的所述表面处的反射而得到的反射信号；基准信号提供电路，被配置为提供基准脉冲序列形式的基准信号； 所述发射信号生成电路和基准信号提供电路中的至少一个包括延迟电路，该延迟电路用于提供所述发射信号和所述基准信号之间的时变相位差；测量电路，连接到所述传播设备并连接到所述基准信号提供电路，所述测量电路被配置为基于所述基准信号和所述反射信号来提供测量信号；及处理电路，连接到所述测量电路，用于基于所述测量信号来确定填充水准， 其中，所述延迟电路包括至少一个电源电压控制的延迟单元，该至少一个电源电压控制的延迟单元对于通过该至少一个电源电压控制的延迟单元的脉冲，展示出根据提供到所述至少一个电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟；及电压控制电路，连接到所述至少一个电源电压控制的延迟单元，用于提供可控电源电压到所述至少一个电源电压控制的延迟单元，以使得能够控制所述延迟电路的信号传播延迟。
2.根据权利要求1所述的水准测量系统，其中，所述延迟电路包括串联的多个电源电压控制的延迟单元，每个电源电压控制的延迟单元对于通过该电源电压控制的延迟单元的脉冲，展示出根据提供到该电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟。
3.根据权利要求2所述的水准测量系统，其中，所述电压控制电路连接到所述电源电压控制的延迟单元中的每一个，以实现对提供到所述电源电压控制的延迟单元中的每一个的电源电压的同时控制。
4.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，其中，所述延迟电路包括 多个延迟部件；以及可控开关电路，被布置和配置为使得能够形成通过串联的所选数量的所述延迟部件的延迟路径。
5.根据权利要求4所述的水准测量系统，其中，所述开关电路包括被布置在相邻的延迟部件之间的可控开关部件。
6.根据权利要求4所述的水准测量系统，其中，至少一个所述延迟部件为电源电压控制的延迟单元，该电源电压控制的延迟单元对于通过该电源电压控制的延迟单元的脉冲， 展示出根据提供到该电源电压控制的延迟单元的电源电压而改变的传播延迟。
7.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，其中，所述水准测量系统还包括相位检测器，该相位检测器被布置为提供用于指示通过所述延迟电路的传播延迟的信号。
8.根据权利要求7所述的水准测量系统，其中，所述电压控制电路连接到所述相位检测器，并被配置为根据所述相位检测器提供的所述信号来提供所述可控电源电压。
9.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，其中，至少一个所述延迟单元为包括至少一个晶体管的逻辑电路。
10.根据权利要求9所述的水准测量系统，其中，所述逻辑电路为反相器。
11.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，其中，所述传播设备为发射线探针。
12.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，其中，所述传播设备包括辐射天线。
13.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，该水准测量系统由本地电源供电，该本地电源包括从包括以下的组中选择的至少一个设备电池设备、太阳能电池和风力涡轮机。
14.根据权利要求1或2所述的水准测量系统，还包括无线电收发器，该无线电收发器用于与外部设备的无线通信。
专利摘要提供了具有电源电压控制的延迟的脉冲水准测量系统。一种水准测量系统包括发射信号生成电路，用于生成发射脉冲序列形式的发射信号；传播设备，连接到发射信号生成电路并配置为向罐内产品的表面传播发射信号，并返回由于发射信号在该表面处的反射而得到的反射信号。该系统还包括被配置为提供基准脉冲序列形式的基准信号的基准信号提供电路。发射信号生成电路和基准信号提供电路中的至少一个包括延迟电路，用于提供发射信号和基准信号间的时变相位差。该延迟电路包括至少一个电源电压控制的延迟单元，该延迟单元对通过其的脉冲展示出根据提供到其的电源电压而改变的传播延迟；及电压控制电路，连接到延迟单元，用于提供可控电源电压到延迟单元。
文档编号G01F23/284GK202255548SQ20112036637
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月6日
发明者塞缪尔·贝奎斯特, 法比安·文格尔, 瓦尔特·尼尔森 申请人:罗斯蒙特储罐雷达股份公司
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