(57)【要約】  タンク内の充填材料の充填レベルを決定するレーダレベルゲージシステムが開示される。本システムは充填材料の表面へ向けて測定信号を送信する送信機と、タンクからエコー信号を受信する受信機と、前記エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定する処理回路であって、前記決定した充填レベルを少なくとも１つのプリセット閾値と比較し前記閾値に依存して警報信号を発生させる処理回路と、プリセット閾値を格納する記憶手段とを含み、前記記憶手段内の前記閾値は置換可能かつ／または調節可能である。警報信号はハイレベルおよび／またはオーバフィルを示すことができる。閾値を調節する／置換する可能性により、システムが既に設置されている時に警報レベルを調節することができる。対応する操作方法も開示される。
2008510990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の充填材料の前記充填レベルを連続的に決定するレーダレベルゲージシステムであって、
充填材料の前記表面へ向けて測定信号を送信する送信機と、
前記表面からエコー信号を受信する受信機と、
前記エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定する処理回路であって、前記決定した充填レベルを少なくとも１つのプリセット閾値と比較し、前記閾値に依存して警報信号を発生させるようにされた処理回路と、
プリセット閾値を格納する記憶手段であって、記憶手段は制御可能であり、前記記憶手段内に格納された閾値はオペレータが調節可能である前記記憶手段と、
を含むレーダレベルゲージシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、前記測定信号をタンク内の表面へ向けて案内しかつエコー信号を前記表面から離れるように案内する伝導信号案内媒体を含むゲージシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、警報器を含み、それは前記警報信号により活性化されるゲージシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のゲージシステムであって、閾値に依存して発生させる警報信号はハイレベル警報およびオーバフィル警報の少なくとも一方に対応するゲージシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、記憶手段内の閾値を調節するためのデータを入力するデータ入力手段を含むゲージシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は入力データの認可および認証制御の少なくとも一方を可能にするようにされているゲージシステム。
【請求項７】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は記憶手段内の閾値を調節する前にオペレータによる入力データの確認を要求するようにされているゲージシステム。
【請求項８】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は入力データに関する確認データをオペレータに出力するようにされているゲージシステム。
【請求項９】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は記憶手段内の閾値を調節する前に調節した閾値は合理的であることを自動的に確認するようにされているゲージシステム。
【請求項１０】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段はタンク傾斜を測定する測定装置に接続することができるゲージシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第２の閾値よりも低い時に発生させた警報信号を消勢するようにされており、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応するゲージシステム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが予め定められた期間中第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第１の閾値を超えるまでに残された時間の予測を示す推定時間対警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は、さらに、システム故障状態が検出される時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載のゲージシステムであって、送信機は連続信号を放出するようにされており、処理回路は受信エコー信号および規準信号間の位相差に基づいて充填レベルを決定するようにされているゲージシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載のゲージシステムであって、送信機はパルス信号を放出するようにされており、処理回路はパルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて充填レベルを決定するようにされているゲージシステム。
【請求項１８】
タンク内の充填材料の充填レベルを連続的に決定する方法であって、
充填材料の表面へ向けて測定信号を送信するステップと、
前記表面からエコー信号を受信するステップと、
前記受信したエコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定するステップと、
少なくとも１つのプリセット閾値を格納するステップと、
前記決定した充填レベルおよび前記閾値に依存して警報信号を発生させるステップと、
プリセット閾値を調節するステップと、を含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、警報信号は決定した充填レベルが第１の閾値を超える時に発生される方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、発生させた警報信号は決定した充填レベルが第２の閾値よりも低い時に消勢され、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応する方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の方法であって、警報信号は決定した充填レベルが予め定められた期間中第１の閾値を超える時に発生される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明はタンク内の充填材料の充填レベルを決定するレーダレベルゲージシステムに関し、充填材料の表面に向けて測定信号を発するアンテナ装置、タンクからのエコー信号を受信する受信機装置、および前記エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定する処理回路を含んでいる。特に、本発明は決定した充填レベルがあるプリセット条件を満たす時に警報を発生させるタイプのレーダレベルゲージシステムに関連している。さらに、本発明はタンク内の充填材料の充填レベルを決定するための対応する方法にも関連している。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
非常に多様なレベルゲージシステムが、多くの異なる応用に対して、従来技術で知られている。ある応用では充填レベルがある限界を超える時に警報を発することが要求される。セキュリティの理由から、コンテナ内では、ほとんど全ての場合に閉じたゲージ装置を必要とする貨物はハイレベル警報およびオーバフィル制御の少なくとも一方をも必要とする。このような安全システムは、たとえば、タンカーに、たとえば、しばしば義務付けられている。安全規則に従って、ハイレベルおよび／またはオーバフィル警報システムは全レベルにおいて測定を行う普通のレベルゲージシステムとは通常独立して機能しなければならない。１つのシステムの故障により他のシステムを作動不能としてはならない。
【０００３】
警報を発生させるシステムは、検出器に機械的に接続されるフロート部材を含む、機械的システムとして従来実現されている。このようなシステムの例は、たとえば、米国特許第５６４９４５０号に開示されている。しかしながら、このような機械的システムは多くの問題の対象である。たとえば、タンク内の環境はしばしば比較的苛酷であり、可動機械部品は時間が経つにつれ正しく作動しなくなりがちである。さらに、浮動部材は流体と接触する必要があり、それは使用時に表面が通常平穏ではないため不利である。したがって、これらの機械的システムは頑丈さ、正確さおよび信頼性に問題がある。
【０００４】
固定的に搭載されるフロート検出器のもう１つの不利な点は、装置がタンク中心に配置されないと、タンクの傾斜に対する警報レベルを調節できないことである。
【０００５】
さらに、レーダレベルゲージ等の非接触レベルゲージシステムを使用することが知られている。これらの装置は監視される材料へ向けて電磁波を送信し監視される材料の表面で反射される電磁エコーを受信するアンテナを利用する。このようなシステムは連続送信信号、いわゆるＦＭＷＣ（周波数変調連続波）またはパルス送信信号を使用することができる。このようなレーダレベルゲージシステムの例は、たとえば、ＷＯ２００４／０１８９７８およびＵＳ６４１４６２５に開示されている。
【０００６】
警報レベルゲージシステムの共通問題はタンクの設計段階において、タンク内の許容最大容積が従来はサードパーティにより予め推定されかつ決定されることである。タンクが作動開始されたら、この最大容積を超えてはならない。また、オペレータ／クラスは通常では許容最大容積に近い容積を警告してタンクを荷積みする時の操作を容易にする必要があり、それは通常「ハイレベル」と呼ばれる。したがって、警報レベルゲージシステムはこの推定および既定情報に従って設計され、タンク内に配置される。その後、コミッショニング中に、タンクが検査されるが設計段階で最初に規定されたものよりも大きい容積の収容を検査器が許すことがよくあり、そのためタンク所有者は典型的には、機械的に固定されるレベルゲージシステムを通常は長たらしく厄介で費用のかさむ操作を行って交換または改造すべきか、あるいは最大貯蔵容量を使用できないことを意味する最適タンク容積未満を受け入れるべきかジレンマに陥る。両方のオプション共、タンカーに対する港湾内での使用上の効率および／またはプロジェクトの遅延および長びく時間に関して顧客に対し多額の金額を課す。そのため、より効率的な警報レベルゲージシステムが必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（発明の概要）
したがって、従来技術の上述した問題点を少なくとも部分的に緩和する、充填材料の充填レベルを決定するレーダレベルゲージシステムおよび方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は添付の特許請求の範囲に従ったレーダレベルゲージシステムおよび方法により達成される。
【０００９】
本発明の第１の態様に従って、タンク内の充填材料の充填レベルを連続的に決定するレーダレベルゲージシステムが提供され、それは充填材料の表面に向けて測定信号を送信する送信機と、前記表面からのエコー信号を受信する受信機と、前記エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定する処理回路であって、前記決定した充填レベルを少なくとも１つのプリセット閾値と比較し前記閾値に依存して警報信号を発生させるようにされた処理回路と、プリセット閾値を格納する記憶手段とを含み、記憶手段は制御可能であり、したがって、前記記憶手段に格納される閾値はオペレータが調節可能である。
【００１０】
充填レベルを連続的に決定するシステムは、この応用において、使用時に充填レベルの予期された変動を考慮して比較的頻繁に充填レベルの更新された情報を提供するシステムとして認識される。大概の応用において、連続的とは少なくとも毎秒１回、すなわち、１Ｈｚを越える周波数を意味する。
【００１１】
オペレータによる閾値の調節を可能にする可制御記憶手段は、初期設定後にオペレータによって格納された閾値を修正、選択、置換および／または任意の他の方法で制御できる任意の記憶手段として認識される。
【００１２】
本発明の警報レーダレベルゲージシステムは、システムおよび／またはセンサが既に設置されている時に警報レベルに対する閾値を調節できる、特に、ハイレベルおよび／またはオーバフィル警報に対する、新しいタイプの警報システムを提供する。たとえば、このシステムは荷積みおよび荷降し中に船のトリムおよびリストが変化する時に警報限界および監視レベルをリアルタイムで自動調節して容積の利用を改善しゲージ／センサ位置に無関係に真の容積充填合致をも可能とする。本発明により、たとえば、ＬＮＧ（液化天然ガス）キャリヤの容積は０．２％増加できるものと推定される。
【００１３】
さらに、本発明の非接触システムは非常に頑丈、正確で信頼できるものとすることが容易である。したがって、船のオペレータは、今日行われているように、入港する前に全てのタンクに出歩いてフロートの機能をマニュアルテストする必要がない。さらに、本発明のシステムは、たとえば、機械的システムよりも保守が著しく少なくて済みユーザの利益を改善する。また、信頼度が高いため、新しいシステムによりユーザはタンクに人力で出歩いて人力の測定することなくレベルシステムに頼ってタンクをいっぱいにすることができ、操作性能、効率および生産性が改善される。このような信頼できる警報システムを提供することにより、オペレータはより高速で荷積みすることもでき、港内の作業時間を短縮して船のオペレータに対する効率、競争力および生産性が高まる。
【００１４】
警報限界は現場で調節できるため、新しい警報限界はインストールされたハードウェアを置換または修正することなく設定できる。したがって、本発明は測定装置の改造や修正を待たないことに関して顧客に利益を与え、タンクをその最大許容容積まで利用する可能性を与える。特に、ゲージ装置がタンク中心以外の任意他のポイントに配置される場合、最初に任意の船／タンクの傾斜に対して修正されている監視レベルで警報をトリガすることができることも大きな利点である。それにより、警報に対する真の容積充填合致が可能となる。
【００１５】
本発明のシステムは可燃物、ガス、燃料等を収容するタンクに特に有用である。さらに、それは船およびタンカー等の移動運搬手段上に配置されるタンクに対して特に有用である。しかしながら、当業者ならば本発明は他の目的および応用に対しても有用であることがお判りであろう。
【００１６】
さらに、本発明の警報システムは、好ましくは、ある定められた条件でのみ警報を与えるようにされたシステムであり、全てのレベルにおける充填レベルの情報を提供する任意のレベルゲージシステムから分離され独立している。しかしながら、当業者ならば、調整および応用により一体型システムが許されるならば、本発明のシステムはこのようなシステム内に一体化できることがお判りであろう。
【００１７】
ゲージシステムは、好ましくは、前記測定信号をタンク内の表面に向けて案内し、かつ前記表面から離れるようにエコー信号を案内する伝導信号案内媒体を含んでいる。このようなプローブは自由な照準を必要とせず、プローブに必要なスペースしか必要としない。したがって、このようなシステムは、たとえば、タンカー内に配置されたタンク内で使用するのによく適している。
【００１８】
ゲージシステムは、さらに、前記警報信号により活性化（ａｃｔｉｖｅ）される警報器を含むことができる。警報器は、たとえば、システム用コントロールユニット内に配置することができる。警報システムは分散することができ、したがって、警報器はゲージシステムから離して配置することができる。あるいは、一般的制御システム等の独立システムへ警報信号を送ることができる。警報信号をさらにまたは替りに使用してタンクに関連するゲージシステムまたは他の制御システムを警報プロトコルまたは警報スキームに従って制御することができる。たとえば、警報信号を使用してタンクの荷積みを自動的に停止したり、レベルゲージシステムを自動的にターンオフしたりすることができる。
【００１９】
閾値に依存して発生させる警報信号は、好ましくは、ハイレベル警報およびオーバフィル警報の少なくとも一方に対応する。これらのタイプの警報に対する限界はしばしば調整され、典型的には、ハイレベルに対する限界はタンク容積のおよそ９５％に対応し、オーバフィルに対する限界はタンク容積のおよそ９８％に対応する。
【００２０】
本システムは記憶手段内の閾値を置換または調節するデータを入力するデータ入力手段も含んでいる。データ入力手段は外部コントロールユニットまたはハンドヘルドコンピュータ等のポータブル装置に接続されるデータ入力インターフェイスとすることができる。あるいは、データ入力手段はキーボード、タッチスクリーン等の据え置き型入力装置を含むことができる。入力装置は、好ましくは、入力データの認可および／または認証制御をできるようにされている。たとえば、入力手段は格納された閾値データの修正を許すためにパスワードまたは類似の認証トークンを要求することができる。入力データの認可および／または認証制御はシステムの誤操作や不正操作に対して保護する。
【００２１】
入力手段は、替わりにまたはさらに、記憶手段内の閾値を調節する前にオペレータによる入力データの確認を必要とするようにすることができる。たとえば、オペレータは「この値を本当に新しい警報限界として使用したいか」等の質問を提示して、確認応答でしか調節を実行しないようにすることができる。さらに、入力手段は入力データに関する確認データをオペレータに出力するようにすることができる。これは、たとえば、ディスプレイ上に作り出されるメッセージ、可聴メッセージ等により可能とすることができる。また、入力手段は記憶手段内の閾値を調節する前に、調節した閾値は合理的であることを自動的に確認するようにすることができる。このような合理性テストは、たとえば、新しい値がその中に閾値が存在しなければならないまたは存在しそうなある範囲にあることを確認すること、新しい値が予め定められた桁数を含むことを確認すること、等とすることができる。システムのセキュリティを高め、人的エラーの危険性を回避するために前記した処置は全て独立してまたはさまざまに組み合わせて使用することができる。
【００２２】
さらに、好ましくは、入力手段は警報レベルに対して使用されるトリムおよびリスト修正を発生するために、問題とするタンクの傾斜を測定し、計算しまたは推定することができる、たとえば、傾斜計その他の装置から、現在のタンクまたは船の傾斜を入力する、タンク傾斜を測定する測定装置に接続することができる。
【００２３】
好ましくは、処理回路は決定した充填レベル、好ましくは、上述したような監視したトリムおよびリスト修正レベルが第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされる。第１の閾値は唯一の閾値、またはいくつかの異なる格納された閾値の１つとすることができる。決定した充填レベルが再び第１の閾値よりも低くなるとすぐに、活性化された警報信号を消勢（ｄｅａｃｔｉｖｅ）することができる。しかしながら、第２の閾値を与えて、決定した充填レベルが前記第２の閾値よりも低い時に発生させた警報信号を消勢することもでき、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応する。したがって、警報器は消勢されるよりも高いレベルで活性化され、いわゆるヒステリシスであり、それによりシステムを一層安定なものとする。さらにまたは替わりに、警報器の活性化をある期間遅延させることができる、すなわち、決定した充填レベルが予め定められた期間中第１の閾値を超える時しか警報信号を発生させないようにすることができる。このような処置もシステムを一層安定なものとする。
【００２４】
さらにまたは替わりに、処理回路は、決定した充填レベルが第１の閾値を超えるまでの残り時間の予測を示す推定時間対警報信号を発生させるようにすることができる。この信号はタンクレベルレート、決定した充填レベル、等から計算することができ、予期警報ポイントまでの分／秒の表現でオペレータに提示することができる。
【００２５】
処理回路は、さらに、システム故障状態が検出される時に警報信号を発生させるようにすることができる。したがって、システム自体が１つまたはいくつかの異なる起こりうる故障状態を検出して、このような故障が生じる時に警報を発生させるスマートな自己診断システムを提供することができる。たとえば、正規の非警報レベルに対して、エコー信号の振幅がある値よりも減少する時、システム内の異なるコンポーネント間の通信エラーが検出される時、等に警報を発生させることができる。さらに、可能な欠陥を識別するためにシステムのさまざまなコンポーネントの点検を実施することができる。
【００２６】
いわゆるＦＭＷＣシステムとして、ゲージシステムは連続信号を発する送信機を使用することができ、処理回路は受信エコー信号と基準信号との間の位相差に基づいて充填レベルを決定するようにすることができる。あるいは、パルス信号を使用することができ、処理回路はパルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて充填レベルを決定するようにすることができる。パルスレーダレベルゲージシステム内のパルスは搬送周波数（典型的には６または２４ＧＨｚ）により変調することができ、あるいは非変調ＤＣパルスとすることができる。前者のケースでは、アンテナを使用してタンク内に波を放出し、そこで波はタンク内容物中を伝播する。後者のケースでは、アンテナは電磁パルスをタンク内に案内する伝送ライン（プローブ）に置換される。
【００２７】
本発明のもう１つの態様に従って、タンク内の充填材料の充填レベルを連続的に決定する方法が提供され、充填材料の表面へ向けて測定信号を送信するステップと、前記表面からのエコー信号を受信するステップと、前記受信エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定するステップと、少なくとも１つのプリセット閾値を格納するステップと、前記決定した充填レベルおよび前記閾値に依存して警報信号を発生させるステップとを含み、プリセット閾値は置換可能かつ／または調節可能である。調節は初期設定後の閾値の修正、選択、置換および／または任意の他の制御方法を含むことができる。各ステップは異なる順序で実行することができ、たとえば、調節は他のステップの前、間および／または後で行うことができる。
【００２８】
この方法は前記したレーダレベルゲージシステムを作動させるのに使用することができ、同じまたは類似の利点を提供する。
【００２９】
本発明のこれらおよびその他の態様は後述する実施例を参照すれば自明でありそこから引き出される。
【実施例】
【００３０】
目的を例示するために、添付図に示す実施例を参照して以下に本発明を詳細に記述する。図１は本発明を都合よく内蔵できるレーダレベルゲージシステム１略示している。本システム１はタンク内の充填レベル、すなわち、タンク５内の２つの材料３，４間の界面２のレベルの測定を実施するようにされている。典型的に、第１の材料３はタンク内に貯蔵された液体、たとえば、ガソリンまたは液化ガスであり、第２の材料４は空気または蒸気、たとえば、不活性ガスである。タンクは典型的に、タンカー等の、移動運搬手段上に配置される。
【００３１】
典型的な実施例では、図１のシステムはレーダ信号を送受信しタンク内のレベルを決定するために受信信号を処理する、トランシーバ１０のような電子ユニットを含み、それはプロセッサ１１により制御されて電磁信号を信号案内媒体１２を介してタンク５へ送信する。本システムはパルスまたは連続的に放出される放射を使用することができる。パルス信号が使用される場合、信号はおよそ２ｎｓ以下の長さで、周波数はＭＨｚのオーダーであり、平均電力レベルはｎＷまたはμＷ領域のＤＣパルスとすることができる。あるいは、パルスはＧＨｚ周波数の搬送波上で変調される。信号案内媒体１２は、中空導波路または同軸ワイヤ等の、任意の導波構造とすることができる。トランシーバはタンク内の接続子に直接接続することができ、その場合、信号案内媒体１２は単にトランシーバの接続端子を含む。必要であれば、タンクにはシーリング１３が設けられ、それは気密を維持しながらタンク５の壁を電磁信号が通過できて、タンク内容物がタンクから漏れるのを防止する。タンク５内部で、電磁信号は表面２へ向けて放出される。例示したケースでは、信号はプローブ１４、たとえば、ツインワイヤプローブまたは同軸プローブにより案内される。あるいは、信号はレーダアンテナから放出されてタンク媒体中を自由に伝播することができる。
【００３２】
前記した実施例では、マイクロ波が導波路１２を介して送信され、産物と通信する。しかしながら、本発明は自由伝播ビームを有するレーダレベルゲージに対しても同様に使用することができ、産物表面のレベルが監視される任意種類のレベルゲージに対して使用することができる。
【００３３】
表面２に対して反射した後で、電磁信号は再び媒体１２により案内されてトランシーバ１０へ戻り、そこで電磁信号はサンプリングされ、プロセッサ１１等の、処理回路により制御されるプロセス内でデジタル化される。プロセッサにはタンク内の充填レベル、すなわち、表面２のレベルを決定するために信号を解析するソフトウェアが提供される。好ましくは、プロセッサ１１は、前記したように、着信信号を受信し材料３のレベルを示す信号または情報を出力として提供するようにされたマイクロプロセッサベース回路である。ハードウェアでも実施することができソフトウェアでも実施することができる、信号プロセッサ１１により実現される機能およびアルゴリズムは従来技術から既知であるため、本出願においてそれ以上検討しない。
【００３４】
本システムは少なくとも１つの閾値を保持し、プロセッサに接続されてプロセッサによりアクセスすることができるメモリ１５等の記憶手段も含むことができる。閾値の修正をできるようにするために、メモリコンテンツは調節可能または置換可能でなければならない。メモリは、たとえば、従来のＲＡＭ、フラッシュメモリ等である。好ましくは、不揮発性メモリが使用される。
【００３５】
本システムはメモリ１５内の閾値を置換または調節するためのデータを入力するデータ入力手段も含んでいる。データ入力手段は外部コントロールユニットまたはハンドヘルドコンピュータ等のポータブル装置に接続されるデータ入力インターフェイス１６とすることができる。あるいは、データ入力手段はキーボード、タッチスクリーン等の据え置き型入力装置を含むことができる。入力手段は入力データの認可および／または認証制御をできるようにすることもできる。このような認可／認証制御はプロセッサ１１により実行および管理することができる。たとえば、入力手段は格納された閾値データの修正を許すためにパスワードまたは同様の認証トークンを要求することができる。
【００３６】
入力手段は、さらに、タンク傾斜または他のトリム／リストデータを測定する測定装置１７を含むことができ、あるいはこのような装置に接続することができる。したがって、たとえば、現在のタンクまたは船傾斜に関するデータを自動的にプロセッサへ入力することができる。測定装置は、たとえば、傾斜計または警報レベルに対して使用されるトリムおよびリスト修正を発生するために、問題とするタンクの傾斜を測定、計算または推定することができる他の装置とすることができる。
【００３７】
さらに、プロセッサは、好ましくはソフトウェアコントロールにより、決定した充填レベルおよび格納された閾値を比較し、前記比較に依存して警報信号を発生させるようにされている。閾値は、好ましくは、ハイレベル警報およびオーバフィル警報の少なくとも一方に関する警報を発生するように選択される。ハイレベルに対する限界は、典型的に、タンク容積のおよそ９５％に対応し、オーバフィルに対する限界は、典型的に、タンク容積のおよそ９８％に対応する。
【００３８】
処理回路は、好ましくは、決定した充填レベルが第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされている。活性化された警報信号は決定した充填レベルが再び第１の閾値よりも低くなるとすぐに消勢される。
【００３９】
しかしながら、第２の閾値を提供して、決定した充填レベルが前記第２の閾値よりも低い時に発生させた警報信号を消勢することもでき、図２ａに示すように、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応する。図２ａの例では、決定した充填レベルに対応する信号Ｆが警報上限ＵＬと比較される。充填レベルが上限を超えると、時間ｔ１において、警報器が活性化される。これは出力警報信号Ａをオフ状態からオン状態へ切り替えて実施することができる。活性化後に、充填レベル信号Ｆは警報下限ＬＬと比較される。充填レベルが前記下限よりも低くなると、時間ｔ２において、警報器は消勢される。これは出力警報信号Ａをオン状態からオフ状態へ戻して実施することができる。したがって、警報器は消勢されるよりも高いレベルで活性化され、いわゆるヒステリシスであり、それはシステムをより安定にする。
【００４０】
さらにまたは替わりに、警報器の活性化をある期間遅延させることもできる、すなわち図２ｂに示すように、決定した充填レベルが第１の閾値を予め定められた期間中越える時しか警報信号を発生させないようにすることができる。図２ｂの例では、決定した充填レベルに対応する信号Ｆが警報上限ＵＬと比較される。充填レベルが上限を超えると、時間ｔ３において、遅延時間ＤＴ中に信号が監視される。信号Ｆが全遅延時間ＤＴ中上限ＵＬよりも上であれば、時間ｔ４において警報器が活性化される。これは出力警報信号Ａをオフ状態からオン状態へ切り替えて実施することができる。しかしながら、信号が遅延期間ＤＴ中に上限ＵＬよりも降下すれば、活性化は即座に中断され、充填レベルＦが再度上限ＵＬを超えると、新しい遅延期間が開始される。
【００４１】
ゲージシステムは、さらに、警報器（図示せず）を含むことができ、それは前記警報信号により活性化される。警報器は、たとえば、システム用コントロールユニット内に配置することができる。警報システムは分散させることができ、したがって、警報器はゲージシステムから離して配置することができる。あるいは、警報信号を一般的制御システム等の独立システムへ送ることができる。警報器は測定装置の近くに配置したり、遠隔位置（たとえば、制御室内）に配置することができ、警報信号は信号線等を介して転送することができる。警報ユニットは現在の状況についてオペレータに警告するためにいくつかの方法で設計することができる。いくつかの例として、音響信号を活性化することができる、警報ランプを点灯または点滅を開始させるあるいはある種のシグナリングをコントロールボード上で活性化させることができる、コンピュータ画面または遠隔ユニット（電話、ミニコール、ラジオ、等）上で警報を活性化させることができる等が挙げられる。
【００４２】
処理回路は、さらに、システム故障状態が検出される時に警報信号を発生させるようにすることができる。したがって、システム自体が一つもしくはいくつかの異なる起こりうる故障状態を検出し、このような故障が生じる時に警報を発生させることができるスマートな自己診断システムを提供することができる。たとえば、警報はエコー信号の振幅がある値よりも減少する時、システム内の異なるコンポーネント間で通信エラーが検出される時等に発生させることができる。さらに、可能な欠陥を識別するために、システムのさまざまなコンポーネントの点検を実施することができる。
【００４３】
本発明において、閾値を修正する可能性によりレベルゲージシステムはこれまでに知られているシステムよりも遥かに柔軟なものとされ、それにより設置プロセスは一層容易かつ効率的となり、タンクの貯蔵容積をより有効に使用できる。これは著しく効率的であることを証明しており、ＬＮＧタンカー等に対して特に有利である。
【００４４】
本発明の特定実施例について記述してきた。しかしながら、当業者ならばお判りのように、いくつかの代替例が可能である。たとえば、当業者ならばお判りのように、レベルゲージシステムおよび処理回路のさまざまな機能を実施するのに多くの異なるコンポーネントを使用することができる。さらに、前記したシステム内で多くの異なるタイプの閾値および警報パラメータを使用することができ、システムはパルスまたは連続的に送信される測定信号を使用することができ、システムは専用警報システムとすることができ、あるいは従来の測定システム内に一体化することができる。このようなおよびその他の明らかな修正は、添付特許請求の範囲により明記される本発明の範囲内に入るものと考えなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例に従ったアンテナ装置が配置されているコンテナの略断面側面図である。
【図２ａ】決定した充填レベルの関数としての警報の活性化を示す図であり、図２ａはヒステリシスが使用される動作状態を示す。
【図２ｂ】決定した充填レベルの関数としての警報の活性化を示す図であり、図２ｂは遅延活性化が使用される動作状態を示す。
【図１】
2008510990.tif 000003
【図２ａ】
2008510990.tif 000004
【図２ｂ】
2008510990.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月26日(2007.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の充填材料の充填レベルを連続的に決定するレーダレベルゲージシステムであって、
充填材料の表面へ向けて測定信号を送信する送信機と、
前記表面からエコー信号を受信する受信機と、
前記エコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定する処理回路であって、前記決定した充填レベルを少なくとも１つのプリセット閾値と比較し、前記閾値に依存して警報信号を発生させるようにされた処理回路と、
プリセット閾値を格納する記憶手段であって、記憶手段は制御可能であり、前記記憶手段内に格納された閾値はオペレータが調節可能である前記記憶手段と、
を含むレーダレベルゲージシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、前記測定信号をタンク内の表面へ向けて案内しかつエコー信号を前記表面から離れるように案内する伝導信号案内媒体を含むゲージシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、警報器を含み、それは前記警報信号により活性化されるゲージシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のゲージシステムであって、閾値に依存して発生させる警報信号はハイレベル警報およびオーバフィル警報の少なくとも一方に対応するゲージシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のゲージシステムであって、さらに、記憶手段内の閾値を調節するためのデータを入力するデータ入力手段を含むゲージシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は入力データの認可および認証制御の少なくとも一方を可能にするようにされているゲージシステム。
【請求項７】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は記憶手段内の閾値を調節する前にオペレータによる入力データの確認を要求するようにされているゲージシステム。
【請求項８】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は入力データに関する確認データをオペレータに出力するようにされているゲージシステム。
【請求項９】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段は記憶手段内の閾値を調節する前に調節した閾値は合理的であることを自動的に確認するようにされているゲージシステム。
【請求項１０】
請求項５に記載のゲージシステムであって、入力手段はタンク傾斜を測定する測定装置に接続することができるゲージシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第２の閾値よりも低い時に発生させた警報信号を消勢するようにされており、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応するゲージシステム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが予め定められた期間中第１の閾値を超える時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は決定した充填レベルが第１の閾値を超えるまでに残された時間の予測を示す推定時間対警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のゲージシステムであって、処理回路は、さらに、システム故障状態が検出される時に警報信号を発生させるようにされているゲージシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載のゲージシステムであって、送信機は連続信号を放出するようにされており、処理回路は受信エコー信号および規準信号間の位相差に基づいて充填レベルを決定するようにされているゲージシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載のゲージシステムであって、送信機はパルス信号を放出するようにされており、処理回路はパルス信号の放出と前記信号のエコーの受信との間の時間に基づいて充填レベルを決定するようにされているゲージシステム。
【請求項１８】
タンク内の充填材料の充填レベルを連続的に決定する方法であって、
充填材料の表面へ向けて測定信号を送信するステップと、
前記表面からエコー信号を受信するステップと、
受信したエコー信号に基づいてタンクの充填レベルを決定するステップと、
少なくとも１つのプリセット閾値を格納するステップと、
決定した充填レベルおよび前記閾値に依存して警報信号を発生させるステップと、
プリセット閾値を調節するステップと、を含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、警報信号は決定した充填レベルが第１の閾値を超える時に発生される方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、発生させた警報信号は決定した充填レベルが第２の閾値よりも低い時に消勢され、前記第２の閾値は前記第１の閾値よりも低い充填レベルに対応する方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の方法であって、警報信号は決定した充填レベルが予め定められた期間中第１の閾値を超える時に発生される方法。
【国際調査報告】
2008510990.tif 000006
2008510990.tif 000007