Измерительное устройство, устройство управления и измерительный прибор для измерения уровня наполнения

Измерительное устройство, устройство управления и измерительный прибор для измерения уровня наполнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение касается области измерительной техники и, в частности, изобретение касается измерительного устройства, устройства управления, измерительного прибора, способа эксплуатации измерительного устройства, компьютерочитаемого носителя информации, применения измерительного устройства для измерения эмульсии и применения измерительного устройства для определения свойств среды.

Уровень техники

У датчиков уровня наполнения, работающих по методу FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave, непрерывная частотная модуляция сигнала) или по время-импульсному методу, электромагнитные или акустические волны эмитируются в направлении поверхности наполняющего материала. Вслед за этим датчик регистрирует эхосигналы, отраженные от наполняющего материала, встроенных элементов контейнера и от самого контейнера, и выводит на основании этого соответствующий уровень наполнения.

Книга «Radar level measurement - The users guide», ISBN 0-9538920-0-X, Peter Devine, VEGA Controls, 2000, описывает принципиальную конструкцию радиолокационных датчиков уровня наполнения.

Публикация DE 102007061574 А1 описывает способ измерения уровня наполнения, при котором измеряется отраженная составляющая сигнала и емкость между емкостным зондом и электродом сравнения.

Существует потребность в обеспечении возможности эффективного измерения, в частности, уровней наполнения и предельных уровней, а также свойств наполняющего материала.

Краткое изложение изобретения

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения описывается измерительное устройство, в частности, измерительное устройство для измерения уровней наполнения и/или предельных уровней, устройство управления, измерительный прибор, способ эксплуатации измерительного устройства, компьютерочитаемый носитель информации, применение измерительного устройства для измерения эмульсии и применение измерительного устройства для определения свойств среды.

Согласно одному из аспектов изобретение описывается с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Другие аспекты указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Например, по одному из аспектов настоящего изобретения раскрывается измерительное устройство, которое имеет первое волноводное устройство, снабженное первым устройством ввода, и замеряющее устройство. Первое волноводное устройство может быть выполнено для осуществления первого измерения, а замеряющее устройство для осуществления второго измерения. Первое волноводное устройство может быть, кроме того, выполнено для разделения внутреннего пространства контейнера на по меньшей мере одну первую область пространства и одну вторую область пространства. Кроме того, первое волноводное устройство может быть выполнено для направления в первой области пространства первой электромагнитной волны, например, направленного микроволнового излучения, которое через первое устройство ввода может быть введено в первое волноводное устройство. С помощью первого измерения в одном из примеров может определяться уровень наполнения в первой области пространства.

Замеряющее устройство может быть выполнено для выполнения второго измерения на первом волноводном устройстве или по меньшей мере на одной части первого волноводного устройства. Второе измерение может осуществляться во второй области пространства. В частности, замеряющее устройство может быть выполнено для измерения уровня наполнения.

Для замера первого волноводного устройства, второй области пространства или уровня наполнения во второй области пространства замеряющее устройство в одном из примеров тоже может использовать электромагнитную волну или в целом любой способ, основанный на измерении времени распространения. В другом примере осуществления замеряющее устройство может использовать альтернативный способ измерения, например, акустический, кондуктивный, емкостной или индуктивный способ измерения. Сигнал измерения, который может использоваться в способе измерения замеряющего устройства, может вводиться в замеряющее устройство через дополнительное устройство ввода.

Первое волноводное устройство может быть выполнено для дистанционирования первого устройства ввода первого волноводного устройства и замеряющего устройства, так чтобы первая электромагнитная волна в первой области пространства могла распространяться на задаваемом расстоянии от второй области пространства, предусмотренной для выполнения второго измерения с помощью замеряющего устройства. Первая область пространства может отличаться от второй области пространства. Так, уровень наполнения в различных местах может определяться различными способами измерения уровня наполнения с помощью одного общего измерительного устройства. В одном из примеров области пространства могут быть разделены. В другом примере эти две области пространства могут проходить по существу параллельно друг другу. Области пространства могут быть расположены в разных местах вдоль одного направления по существу перпендикулярно продольной оси первого волноводного устройства или перпендикулярно направлению распространения первой электромагнитной волны. Первое волноводное устройство может быть, таким образом, выполнено как для дистанционирования областей пространства, так и для дистанционирования устройств ввода или, соответственно, волноводных устройств и/или замеряющего устройства.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения измерительное устройство может иметь дистанционирующее устройство, причем это дистанционирующее устройство выполнено для дистанционирования первого устройства ввода первого волноводного устройства и замеряющего устройства. Дистанционирующее устройство может быть выполнено для дистанционирования первого волноводного устройства и замеряющего устройства, так чтобы первая электромагнитная волна могла распространяться на задаваемом дистанционирующим устройством расстоянии от замеряющего устройства. Другими словами, расположение первого волноводного устройства и замеряющего устройства в измерительном устройстве может позволять измерять уровень наполнения внутри контейнера в различных местах. Дистанционирующее устройство может дополнительно или отдельно служить для разделения областей пространства, так чтобы могло обеспечиваться осуществление первого измерения по существу в первой области пространства, а второго измерения по существу во второй области пространства.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения заявляется устройство управления. Устройство управления может иметь устройство аналитической обработки, первое устройство измерения, снабженное первым устройством подключения, и второе устройство измерения, снабженное вторым устройством подключения. Кроме того, устройство управления может иметь дистанционирующее устройство подключения и сборный интерфейс. Первое устройство измерения и второе устройство измерения могут быть соединены с устройством аналитической обработки и выполнены для предоставления первой электромагнитной волны через первое устройство подключения или, соответственно, для предоставления сигнала измерения для замера по меньшей мереб одной части первого волноводного устройства через второе устройство подключения. Сигнал измерения может предоставляться замеряющему устройству.

Первое устройство подключения может быть посредством дистанционирующего устройства подключения дистанционировано от второго устройства подключения, так чтобы первая электромагнитная волна могла предоставляться на задаваемом дистанционирующим устройством подключения расстоянии от сигнала измерения. Первое устройство измерения может для определения и предоставления первого значения измерения с помощью электромагнитной волны быть выполнено в первой области пространства, при этом может происходить предоставление первого значения измерения устройству аналитической обработки. Первая электромагнитная волна может предоставляться для первой области пространства.

Второе устройство измерения может быть выполнено для определения и для предоставления второго значения измерения. Второе значение измерения может представлять собой результат измерения с помощью сигнала измерения во второй области пространства, при этом второе значение измерения тоже может предоставляться устройству аналитической обработки. Устройство аналитической обработки, после приема первого значения измерения и второго значения измерения, может быть выполнено для преобразования первого значения измерения и второго значения измерения в одно общее значение измерения и для предоставления этого общего значения измерения на сборном интерфейсе. Другими словами, в устройстве аналитической обработки может осуществляться обработка первого значения первого измерения и второго значения второго измерения, причем эта аналитическая обработка может происходить по задаваемым критериям.

В качестве первого значения измерения или, соответственно, в качестве второго значения измерения может также предоставляться эхо-кривая или сигнал отражения. На основании сигнала отражения может генерироваться эхо-кривая, и на основании эхо-кривой может определяться значение измерения или показатель для соответствующей области пространства. Эхо-кривая может отображать коэффициент отражения в области пространства.

Для аналитической обработки первого значения измерения и/или второго значения измерения положенный в основу метод измерения может определяться соответствующим устройством измерения. Устройство измерения или устройство управления может распознавать тип подключенного устройства измерения.

Вид аналитической обработки, в частности метод расчета, может также устанавливаться посредством регулирующего устройства на устройстве управления.

В соответствии с другим аспектом изобретения заявляется измерительный прибор для измерения уровня наполнения и/или для измерения предельного уровня или измерения предельного значения. Этот измерительный прибор может иметь предлагаемое изобретением измерительное устройство и предлагаемое изобретением устройство управления, при этом измерительное устройство может быть электрически и/или механически соединено или подключено к устройству управления. Механическое подключение может, например, создаваться посредством винтовой резьбы и/или байонетного разъема.

Измерительное устройство и/или устройство управления может быть, таким образом, пригодно для измерения уровня наполнения или для измерения предельного уровня.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения раскрывается способ, служащий для эксплуатации предлагаемого изобретением измерительного устройства. Способ может включать в себя предоставление электромагнитной волны в первом волноводном устройстве через первое устройство подключения. Первая электромагнитная волна может предоставляться в первой области пространства первого волноводного устройства. Кроме того, способ может включать в себя замер по меньшей мере, одной части первого волноводного устройства с помощью сигнала измерения, который подается через второе устройство подключения. Замер первого волноводного устройства с помощью замеряющего устройства может осуществляться во второй области пространства. В одном из примеров первое устройство подключения может быть дистанционировано от второго устройства подключения с помощью дистанционирующего устройства подключения.

Первая электромагнитная волна и сигнал измерения могут предоставляться для измерения локально разделенными.

По существу после выполнения измерений первое значение измерения с помощью электромагнитной волны может предоставляться устройству аналитической обработки, и второе значение измерения с помощью сигнала измерения может тоже предоставляться устройству аналитической обработки. Первое значение измерения и/или второе значение измерения может также представлять собой определенную эхо-кривую в аналоговой или цифровой форме. Полученные первые и вторые значения измерения могут преобразовываться или объединяться в устройстве аналитической обработки в одно общее значение измерения, и это общее значение измерения может предоставляться на сборном интерфейсе устройства аналитической обработки. Сборный интерфейс в одном из примеров может представлять собой внешний интерфейс. В одном из примеров устройство аналитической обработки может также являться частью блока вывода.

Согласно еще одному другому примеру осуществления заявляется компьютерочитаемый носитель информации, на котором может быть сохранен в памяти программный код, который, когда он выполняется процессором, может подавать процессору команду выполнения предлагаемого изобретением способа.

Согласно другому аспекту описывается программный элемент, который, когда он выполняется процессором, может подавать процессору команду выполнения предлагаемого изобретением способа.

Устройство управления может быть реализовано как одна единственная интегральная переключательная схема (ИС, интегральная схема).

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения описывается применение измерительного устройства и/или устройства управления для измерения эмульсии.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения описывается применение измерительного устройства и/или устройства управления для определения свойств среды, в частности, свойств среды жидкости или содержимого контейнера.

Одним из аспектов настоящего изобретения может считаться, что посредством по меньшей мере, двух измерений, выполняемых по существу на задаваемом расстоянии, могут предоставляться результаты измерений, уровни наполнения или эхо-кривые, которые по существу могут воспроизводить одно и то же содержание. Вследствие различных способов аналитической обработки результатов измерений, полученных различными способами измерения, могут определяться параметры, с помощью которых может делаться заключение, отличающееся от уровня наполнения. Например, такое заключение может касаться содержимого или соотношения компонентов смеси содержимого среды в контейнере. Также может определяться положение разделительного слоя. Кроме того, может быть определен показатель для покрывающей среды, которая находится над поверхностью наполняющего материала и/или поверхностью разделительного слоя. Покрывающая среда может представлять собой более легкую вторую жидкость, которая находится над первой жидкостью, пар, газ или смесь газов. Показатель может представлять собой магнитную проницаемость, диэлектрическую проницаемость, давление, температуру или степень насыщения покрывающей среды.

По меньшей мере, два измерения могут представлять собой измерения, осуществляемым по разным принципам измерения. Например, может выполняться измерение времени распространения или отражения. В другом примере может выполняться измерение уровня наполнения на основе ультразвука, лазера или электромагнитной волны. Но, кроме того, может также применяться измерение уровня наполнения с помощью кондуктивного, индуктивного или емкостного замера. В частности, уровень наполнения в трубке может определяться с помощью кондуктивного или емкостного способа измерения. В одном из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения распространение двух электромагнитных волн в различных физических местах может использоваться для определения интересующих параметров. В другом примере осуществления настоящего изобретения может осуществляться двойное измерение уровня наполнения способом, основанным на измерении времени распространения. Другими словами, для замера по меньшей мере, один способ измерения времени распространения, или способ измерения отражения может комбинироваться с любым другим способом измерения. Но в одном из наглядных примеров осуществления способ, основанный на измерении времени распространения, может комбинироваться с другим способом измерения времени распространения. Различие между способами измерения заключается в месте, в котором может выполняться соответствующий способ. Эти различные места могут представлять собой различные области пространства или различные каналы. Каналы могут быть выполнены внутри одного общего корпуса измерительного устройства.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения измерительное устройство может иметь замеряющее устройство, которое может быть выбрано из группы замеряющих устройств, причем эта группа может состоять из кондуктивного замеряющего устройства, емкостного замеряющего устройства, индуктивного замеряющего устройства и акустического замеряющего устройства. Группа может также содержать второе волноводное устройство, снабженное вторым устройством ввода, причем это второе волноводное устройство может быть выполнено для направления второй электромагнитной волны, которая через второе устройство ввода может быть введена во второе волноводное устройство.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения первое волноводное устройство и/или второе волноводное устройство может быть выбрано из группы различных волноводных устройств. Группа волноводных устройств может состоять из коаксиального провода, полого провода, снабженного по меньшей мере, одним боковым отверстием полого провода, направляющего устройства для микроволнового излучения, направляющей трубки, проволоки, металлического стержня и троса.

Первое волноводное устройство и замеряющее устройство, в частности второе волноводное устройство, могут быть объединены в одном общем корпусе. Например, первое волноводное устройство может быть также интегрировано в замеряющее устройство или замеряющее устройство в первое волноводное устройство. Соответственно внешнее устройство может служить корпусом для всего измерительного устройства. Благодаря этому может быть реализована компактная конструкция зонда, так чтобы зонд мог располагаться только в одном единственном технологическом разъеме контейнера. Технологический разъем может представлять собой отверстие контейнера. Это отверстие может быть также снабжено фланцем для монтажа измерительного устройства и/или устройства управления.

Общий корпус может обеспечивать возможность простой транспортировки измерительного устройства. В одном из примеров измерительное устройство может представлять собой зонд. Объединение компонентов зонда в одном общем корпусе может также облегчать монтаж зонда на устройстве управления. Расстояние между каналами по существу не могут подвергаться влиянию при транспортировке.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения дистанционирующее устройство может представлять собой по меньшей мере одно дистанционирующее устройство, выбранное из группы дистанционирующих устройств. Группа дистанционирующих устройств может состоять из скобы, фланца, стенки контейнера, стенок полого провода и изолятора.

Дистанционирующее устройство может удерживать первое волноводное устройство и замеряющее устройство по существу на постоянном расстоянии. Таким образом, одна и та же измеряемая величина, например, уровень жидкости в контейнере, может определяться в разных местах. Положение этих мест может быть по существу известно благодаря дистанционирующему устройству. Путем особых приспособлений, таких как боковые отверстия в направляющей трубке, можно добиться того, чтобы в отдельных каналах мог быть обеспечен по существу одинаковый уровень жидкости.

Согласно еще одному наглядному примеру осуществления настоящего изобретения первое волноводное устройство и замеряющее устройство, в частности второе волноводное устройство, могут быть расположены коаксиально.

С помощью коаксиального расположения волноводного устройства и замеряющего устройства, в частности первого волноводного устройства и второго волноводного устройства, может реализовываться интеграция первого волноводного устройства в замеряющее устройство и наоборот. Например, первое волноводное устройство может представлять собой металлический стержень, а замеряющее устройство наружную стенку полого провода. Металлический стержень может иметь первую продольную ось, а полый провод может иметь вторую продольную ось, причем при коаксиальном расположении продольные оси волноводных устройств или замеряющего устройства по существу накладываются друг на друга.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения первое волноводное устройство и/или второе волноводное устройство может иметь конец, причем через этот конец проходит опорной линия по существу перпендикулярно направлению распространения электромагнитной волны, при этом первое устройство ввода и второе устройство ввода расположены по существу на одинаковом расстоянии относительно этой опорной линии. Опорная линия может представлять собой воображаемую опорную линию.

Таким образом, устройства ввода могут находиться по существу на одинаковом расстоянии от конца трубки или конца зонда.

Согласно еще одному примеру осуществления настоящего изобретения первое устройство ввода и/или второе устройство ввода может представлять собой по меньшей мере одно устройство ввода, выбранное из группы устройств ввода. Группа устройств ввода может состоять из полоскового провода, громкоговорителя, оптического устройства ввода, лазера, индуктивного устройства ввода, емкостного устройства ввода, связи посредством шлейфа, связи посредством штифта и связи посредством отверстия.

Устройство ввода может быть выполнено для возбуждения сигнала измерения, в частности, электромагнитной волны, акустической волны или оптической волны в первом устройстве ввода и/или замеряющем устройстве, так чтобы соответствующий сигнал мог распространяться в замеряющем устройстве или, соответственно, волноводном устройстве.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения первое устройство ввода и/или второе устройство ввода может иметь устройство подключения, в частности, первое устройство подключения или, соответственно, второе устройство подключения. Каждое из устройств подключения может представлять собой по меньшей мере одно устройство подключения, которое может быть выбрано из группы устройств подключения, состоящей из высокочастотного штекера, высокочастотной гнездовой части, высокочастотного адаптера, циркулятора и направленного ответвителя.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения измерительное устройство может быть выполнено в виде зонда для прибора измерения уровня наполнения и/или для прибора измерения предельного уровня.

Зонд может, например, иметь винтовой разъем или байонетный разъем, с помощью которого может подключаться надлежащее устройство управления для получения измерительного прибора или полевого прибора, в частности, полевого прибора для измерения уровня наполнения или для измерения предельного уровня.

Согласно одному из аспектов сигнал измерения может представлять собой ток, который может регулироваться в зависимости от емкости или индуктивности.

Согласно еще одному аспекту сигнал измерения может представлять собой вторую электромагнитную волну.

Замер первого волноводного устройства может, таким образом, по существу осуществляться не только посредством емкостного или индуктивного способа, но и посредством свободно распространяющейся или направленной электромагнитной волны. В качестве альтернативы может также применяться акустическая волна, например, в ультразвуковом диапазоне.

Таким образом, замеряющее устройство может использовать другой способ измерения времени распространения, или способ измерения коэффициента отражения.

Согласно еще одному другому примеру осуществления настоящего изобретения устройство управления может иметь один общий генератор для создания электромагнитной волны и сигнала измерения и, в частности, первой электромагнитной волны и второй электромагнитной волны. Кроме того, устройство управления может иметь распределительное устройство, причем распределительное устройство может быть выполнено для распределения первой электромагнитной волны первому устройству подключения и второй электромагнитной волны второму устройству подключения. В случае индуктивного и/или емкостного измерения сигнал измерения может представлять собой ток, который может подвергаться влиянию в соответствии с имеющимся уровнем наполнения.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ эксплуатации измерительного устройства может включать в себя предоставление второй электромагнитной волны как сигнала измерения. Вторая электромагнитная волна может предоставляться через второе устройство подключения. Затем второе значение измерения с помощью второй электромагнитной волны может предоставляться в устройство аналитической обработки.

Следует заметить, что различные аспекты изобретения описаны со ссылкой на различные объекты изобретения. В частности, некоторые аспекты описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, касающиеся устройств, в отличие от чего другие аспекты описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, касающиеся способа. Однако специалисту в области техники из предыдущего описания и последующего описания понятно, что, если не предусматривается иного, то дополнительно к каждой комбинации признаков, раскрываемой в отношении одной категории объектов, предусматривается любая комбинация признаков, раскрываемая в отношении различных категорий объектов. В частности, раскрываются комбинации признаков пунктов формулы изобретения, касающихся устройств, и пунктов формулы изобретения, касающихся способа.

Краткое описание фигур

Ниже описываются наглядные примеры осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фигуры, на которых показано:

Фиг.1 - измерительная система для измерения уровня наполнения, включающая в себя направляющую трубку и измерительный стержень, способом направленного микроволнового излучения для лучшего понимания настоящего изобретения.

Фиг.2 - три кривые аналитической обработки эхо-сигнала для лучшего понимания настоящего изобретения.

Фиг.3 - измерительная система, включающая в себя измерительный стержень по принципу направленного микроволнового излучения для лучшего понимания настоящего изобретения.

Фиг.4 - система, включающая в себя направляющую трубку для измерения уровня наполнения по принципу свободно излучающего радара для лучшего понимания настоящего изобретения.

Фиг.5 - измерительная система для измерения уровня наполнения посредством свободно излучаемой электромагнитной волны и направленного микроволнового излучения согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - измерительная система для измерения уровня наполнения с помощью двух электромагнитных волн по принципу направленного микроволнового излучения согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7- дополнительная измерительная система для измерения уровня наполнения с помощью двух электромагнитных волн по принципу направленного микроволнового излучения согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - измерительная система для измерения эмульсии согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - измерительная система для определения свойств среды при измерении уровня наполнения согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10A - простая схема устройства управления согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10B - детальная блок-схема устройства управления с раздельными путями сигнала согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10C - детальная схема устройства управления с одним общим блоком аналитической обработки и одним общим блоком вывода согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10D - детальная схема устройства управления с аналоговым выключателем согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10E - детальная схема устройства управления с высокочастотным выключателем согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - вид сверху измерительного устройства из фиг.6 согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - блок-схема способа эксплуатации измерительного устройства согласно одному из наглядных примеров осуществления настоящего изобретения.

Детальное описание примеров осуществления

Изображения на фигурах являются схематичными без соблюдения масштаба.

Измерительное устройство может, например, иметь первое волноводное устройство и замеряющее устройство или первое волноводное устройство и второе волноводное устройство, которые реализованы в виде двух приборов. Эти приборы могут использовать различные принципы измерения. С помощью направляющей трубки может направляться микроволновое излучение, но возможно также измерение емкости направляющей трубки.

При применении акустических или оптических волн сигнал, генерируемый прибором измерения уровня наполнения или устройством управления, в общем, свободно распространяется в направлении подлежащей замеру поверхности наполняющего материала. В случае устройства или прибора, который использует радарные волны для замера поверхности наполняющего материала, учитывается как свободное распространение в направлении подлежащей замеру среды, которая может образовывать поверхность наполняющего материала, так и распространение по направляющему устройству, такому как, например, внутренняя область полого провода, которое направляет радарные волны от прибора для измерения уровня наполнения, в частности, от устройства управления или устройства ввода, к среде. В случае приборов, функционирующих по принципу направленного микроволнового излучения, высокочастотные сигналы направляются внутри или вдоль поверхности волновода в направлении среды.

На поверхности подлежащей замеру среды часть поступающих сигналов отражается, и по прохождении соответствующего времени распространения снова поступает обратно на прибор измерения уровня наполнения, в частности, на устройство управления прибора измерения уровня наполнения или полевого прибора. Не отраженные составляющие сигналов проникают в среду, и распространяются в ней в соответствии с физическими свойствами этой среды дальше в направлении дна контейнера. На дне контейнера эти сигналы отражаются, и после прохождения среды и покрывающей атмосферы или покрывающей среды снова поступают обратно на прибор измерения уровня наполнения, в частности, на первое измерительное устройство или на второе измерительное устройство.

Измерительное устройство получает отраженные в разных местах сигналы и на основании этого методом измерения времени распространения определяет расстояние до наполняющего материала.

Определенное расстояние до наполняющего материала предоставляется вовне через внешний интерфейс. Предоставление может осуществляться в аналоговой форме, например, в виде сигнала 4…30 мА на интерфейсе 4…20 мА, или же в цифровой форме, например, на полевой шине. Полевая шина может быть шиной HART®, шиной Profibus или полевой шиной Fieldbus Foudation™. Другим примером интерфейса может быть интерфейс I²C (Inter-Integrated Circuit, взаимно-интегрированная схема) или компьютерный интерфейс, такой как RS232, RS485, USB (Universal Serial Bus, универсальная последовательная шина), Ethernet, FireWire или WLAN (Wireless Local Area Network, беспроводная локальная сеть).

Измерение уровня наполнения, измерение разделительного слоя и/или измерение эмульсии может осуществляться различным образом. Например, система для измерения уровня наполнения, измерения разделительного слоя и/или измерения эмульсии может иметь по меньшей мере одно измерительное устройство и/или одно устройство управления, которое определяет уровень наполнения по принципу направленного микроволнового излучения. В другом наглядном примере осуществления, однако, возможна также реализация устройства, которое в качестве принципа измерения в дополнение к направленному микроволновому излучению или альтернативно этому использует по меньшей мере, один акустический принцип измерения, оптический принцип измерения, индуктивный принцип измерения, емкостной принцип измерения или по существу принцип измерения посредством свободного излучения, в частности, с применением свободно излучаемых радарных волн.

Одним из аспектов изобретения может быть создание устройства или зонда, которое позволяет использовать по существу одновременно по меньшей мере два одинаковых или различных принципа измерения только с помощью одного единственного устройства.

На фиг.1 показана система для измерения уровня наполнения по принципу направленного микроволнового излучения. Система с фиг.1 использует коаксиальную направляющую трубку 104 с внутренним проводом для измерения уровня наполнения. Контейнер 100 до высоты d_B-d_L наполнения наполнен средой M106 или жидкостью 106. Высота наполнения рассчитывается из разности двух расстояний, начиная от опорной высоты, например, места ввода микроволнового излучения. Пространство над жидкостью 107 сначала, допустим, наполнено другой средой, например воздухом L.

Подлежащая измерению жидкость 106 и покрывающая атмосфера 107 находятся по существу во внутреннем пространстве контейнера.

Прибор 101 измерения уровня наполнения, работающий по принципу направленного микроволнового излучения, генерирует в устройстве 130 управления с помощью высокочастотного блока 102 электромагнитный импульс 103 и вводит его в зонд 104, который в конструкции, изображенной на фиг.1, выполнен в виде волновода 104, после чего этот импульс приблизительно со скоростью света распространяется в направлении подлежащей замеру поверхности 104 наполняющего материала внутри волновода 104.

Изображенный волновод 104 в настоящем примере выполнен в виде коаксиального провода. В качестве зонда возможно использование, однако, любого вида волновода, то есть, в частности, однопроводные или многопроводные линии.

Применяемый для измерения уровня наполнения коаксиальный провод 104 имеет трубку, которая на равных расстояниях снабжена отверстиями 115 в стенке трубки, обеспечивающими возможность проникновения подлежащей измерению жидкости 106 в область между наружным проводом, например, стенками трубки, и внутренним проводом 120.

Поверхность 105 наполняющего материала отражает часть энергии поступающих сигналов, после чего отраженная составляющая сигналов по волноводу 104 снова распространяется обратно к прибору 101 для измерения уровня наполнения и, в частности, к устройству аналитической обработки прибора для измерения уровня наполнения. Не отраженная составляющая сигналов проникает в жидкость 106, и распространяется в ней с сильно уменьшенной скоростью по волноводу 104. Скорость C_medium электромагнитной волны 103 внутри жидкости 106 определяется свойствами материала жидкости 106:

где c₀ описывает скорость света в вакууме, ε_R - коэффициент диэлектрической проницаемости жидкости, а µ_R - коэффициент магнитной проницаемости жидкости. На нижнем конце 108 волновода 104 в области дна контейнера 100 оставшаяся составляющая сигнала тоже отражается, и попадает по прохождении соответствующего времени снова обратно в прибор 101 для измерения уровня наполнения, в частности, на устройство 130 управления. В приборе 101 для измерения уровня наполнения, в частности, в устройстве 130 управления, поступающие сигналы обрабатываются с помощью высокочастотного блока 102, и, например, трансформируются в диапазон промежуточных частот (диапазон ПЧ) с более низкими частотами. С помощью блока 1