(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクに連結された電子レベル計（ＥＬＧ）を使用して、前記タンク内の原料が第１レベルにあるときに受信された第１反射信号から第１エコー曲線を生成するステップであって、前記ＥＬＧが、プロセッサに連結された関連する非一時的メモリに格納されたレーダーによる障害物検出アルゴリズム（障害物検出アルゴリズム）を実装する前記プロセッサに連結された送受信機を含み、前記障害物検出アルゴリズムが、
少なくとも１つの疑われる障害物をその位置（第１特徴位置）とともに提供するために、前記第１エコー曲線内に少なくとも第１特徴を識別するステップと、
前記原料が前記第１特徴位置を通り過ぎる前記タンク内の第２レベルにあるときに、第２反射信号から第２エコー曲線を生成するステップであって、その結果前記第１特徴位置における前記第２反射信号の振幅が前記第１反射信号における振幅より上になる、ステップと、
前記原料が前記第１レベルより上にある、前記タンク内の第３レベルにあるときに、第３反射信号から第３エコー曲線を生成するステップであって、その結果前記第１特徴位置における前記第３反射信号の振幅が前記第１反射信号における振幅より下になる、ステップと、
前記第１エコー曲線、前記第２エコー曲線及び前記第３エコー曲線に基づいて、前記第１特徴位置に設置された確認済の障害物として前記疑われる障害物を識別するステップと、
前記確認済の障害物を前記第１特徴位置とともに前記メモリに格納するステップと
を行う、生成するステップと、
前記第１エコー曲線、前記第２エコー曲線及び前記第３エコー曲線を合計して、組み合わされたエコー曲線を生成するステップと、
前記組み合わされたエコー曲線内に少なくとも１つのピーク振幅を識別するステップと
を含み、
前記組み合わされたエコー曲線を生成するステップ及び前記組み合わされたエコー曲線内に少なくとも１つのピーク振幅を識別するステップに基づいて、前記第１特徴位置に設置された確認済の障害物として前記疑われる障害物を識別する、レーダーによるレベル発見のための障害物マーキング方法。
【請求項２】
レーダーによるレベル検出アルゴリズム（レベル検出アルゴリズム）を使用して前記タンク稼働中に前記ＥＬＧによってレベル発見を行うステップであって、前記レベル検出アルゴリズムが、原料のレベルを計算する際に前記確認済の障害物を前記第１特徴位置とともに自動的に利用する、レベル発見を行うステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロセッサに連結された関連する非一時的メモリ（メモリ）に格納されたレーダーによる障害物検出アルゴリズム（障害物検出アルゴリズム）及びレーダーによるレベル検出アルゴリズム（レベル検出アルゴリズム）の両方を実装する、前記プロセッサに連結された送受信機であって、前記障害物検出アルゴリズムが前記プロセッサに、
前記タンク内の原料が第１レベルにあるときに受信された第１反射信号から第１エコー曲線を生成させ、
少なくとも１つの疑われる障害物をその位置（第１特徴位置）とともに提供するために、前記第１エコー曲線内に少なくとも第１特徴を識別させ、
前記原料が前記第１特徴位置を通り過ぎる前記タンク内の第２レベルにあるときに、第２反射信号から第２エコー曲線を生成させ、その結果前記第１特徴位置における前記第２反射信号の振幅が前記第１反射信号における振幅より上になり、
前記原料が前記第１レベルより上にある、前記タンク内の第３レベルにあるときに、第３反射信号から第３エコー曲線（５３０）を生成させ、その結果前記第１特徴位置における前記第３反射信号の振幅が前記第１反射信号における振幅より下になり、
前記第１エコー曲線、前記第２エコー曲線及び前記第３エコー曲線に基づいて、前記疑われる障害物及び前記第１特徴位置を、確認済の障害物として前記第１特徴位置とともに前記メモリに格納させる、
送受信機
を備え、
前記障害物検出アルゴリズムが前記プロセッサに、
前記第１エコー曲線、前記第２エコー曲線及び前記第３エコー曲線を合計して、組み合わされたエコー曲線を生成させ、
前記組み合わされたエコー曲線内に少なくとも１つのピーク振幅を識別させる
ことで、前記疑われる障害物及び前記第１特徴位置を、確認済の障害物として前記第１特徴位置とともに前記メモリに格納させる、タンクに連結するための電子レベル計（ＥＬＧ）。
【請求項４】
前記レベル検出アルゴリズムが前記プロセッサに、
前記タンク稼働中にレベル発見を行わせ、前記レベル検出アルゴリズムが、原料のレベルを計算する際に前記確認済の障害物を前記第１特徴位置とともに自動的に利用する、
請求項３に記載のＥＬＧ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]開示の実施形態は、電子レベル計を使用してタンク障害物をマーキングする方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]レーダーを利用する電子レベル計（ＥＬＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｌｅｖｅｌ  ｇａｕｇｅ）は、タンク又は貯蔵タンク内の原料（液体又はバルク固体（例えば粉末））の量（例えばレベル）を計測するために、導波レーダー（ＧＷＲ：ｇｕｉｄｅｄ−ｗａｖｅ  ｒａｄａｒ）又は非接触レーダー（ＮＣＲ：ｎｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ  ｒａｄａｒ）システムの一部として産業界において一般に使用される。ＥＬＧは、一般的に適正価格で高い信頼性の連続的なレベル（容量）計測を提供する。信頼性は、可動部品がないこと、及び計測される原料の処理圧力、温度及び密度の変化に対して計測が影響を受けにくいことにより得られる。
【０００３】
[0003]ＧＷＲ又はＮＣＲのためのＥＬＧはタンクの頂部に取り付けられ、基準点つまり通常はアンテナ頂部の取付フランジから、タンク内の生産原料の表面までの距離を、生産原料の表面からの計測信号の反射を使用して計測する。製品のレベル値は、タンクの全高から計測距離を減算することによって得られる。
【０００４】
[0004]タンクは、ＥＬＧとタンク内の計測される原料の表面との間のレーダーの経路に様々な妨害物又は障害物を含む可能性がある。例えばはしご、パイプ又はポンプなどの障害物が、タンクの内部に取り付けられている可能性がある。障害物は、タンク内の計測される原料の表面から反射されたレーダー信号と干渉する可能性があるので、レベル計測が不正確になる恐れがある。障害物とは、タンク内のあらゆる内部の非生産品目、又は計測信号の経路内もしくは計測信号の信号経路の近くにある他の物体のことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]この発明の概要では、本開示の性質及び内容を簡単に示す。これは、特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は限定するためには使用されないという理解のもと提示される。
【０００６】
[0006]開示の実施形態は、従来の非接触レーダー（ＮＣＲ）及び時として導波レーダー（ＧＷＲ）の応用例においては、タンク内の全障害物が明らかにされ、その後ＥＬＧのエコー曲線に障害物としてマーキングされるように、電子レベル計（ＥＬＧ）の計器が設備されているタンクが空にされる必要があるということを認識している。これは特に大きなタンクでは非実用的なもの、及びせいぜいＥＬＧの試運転／設備中には不便なものとして本明細書では認識されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]障害物を発見するためにタンクを空にする代わりに、開示の障害物発見方法は通常のタンク稼働中に使用されてもよい。レベルが特徴より下になると、空になったタンクが製品レベルとともに動かない特徴を明らかにするので、開示のＥＬＧのファームウェアは、特徴が現れるときにこれらの特徴の位置を自動的にロギングすることができる、レーダーによる障害物検出アルゴリズム（ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）（障害物検出アルゴリズム）を提供する。将来タンク内の製品レベルが増加するときに、レベルが特徴を逆方向に通過するとこれらの同じ特徴のポイントが消滅又は減衰することを確認するために、特徴ログが使用されてもよい。ひとたびこの挙動が両方向に確認されると、これらのポイントは通常の処理操作を介して「突き止められた障害物」としてエコー曲線に示されてもよく、その結果、もはや初始動中にタンク内の製品を空にする必要はない。（メモリに格納された）レベルの履歴及びリアルタイムの正／負のレベルの変化率とともに、識別された既知の障害物の場所は、将来のタンク稼働時にこれらの障害物にタンク内のレベルが近づいたときに、タンク内部の特徴によってレベルの計測値が不正確になるのを回避するために、レーダーによるレベル検出アルゴリズム（ｌｅｖｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）（レベル検出アルゴリズム）への入力として使用されてもよい。
【０００８】
[0008]１つの開示の実施形態は、ＮＣＲ及びＧＷＲを含むレーダーによるレベル発見のための障害物マーキング方法である。方法は、タンクに連結されたＥＬＧを使用して、タンク内の原料が第１レベルにあるときに受信された第１反射信号（エコー信号）から第１エコー曲線を生成するステップを含む。ＥＬＧは、送受信機、及びプロセッサに連結された関連する非一時的メモリ（メモリ）に格納されたレーダーレベルアルゴリズムを実装するプロセッサを含む。
【０００９】
[0009]少なくとも１つの疑われる障害物をその位置（第１特徴位置）とともに提供するために、障害物検出アルゴリズムは第１エコー曲線内に少なくとも第１特徴を識別する。第２エコー曲線は、原料が第１特徴位置を通り過ぎるタンク内の第２レベルにあるときに、第２反射信号から生成され、その結果第１特徴位置における第２反射信号の振幅が第１反射信号における振幅より上になる。第３エコー曲線は、原料が第１レベルより十分上にある、タンク内の第３レベルにあるときに、第３反射信号から生成され、その結果第１特徴位置における第３反射信号の振幅が第１反射信号における振幅より下になる。疑われる障害物は、第１特徴位置に設置された確認済の障害物として識別され、メモリに格納される。
【００１０】
[0010]また開示の実施形態は、レーダーによるレベル発見を使用してタンク内の障害物をマーキングするためのシステムを含む。システムは、送受信機、及びプロセッサに連結された関連する非一時的メモリ（メモリ）に格納された障害物検出アルゴリズム及びレベル検出アルゴリズムを実装するプロセッサを含む、タンクに連結されたＥＬＧを含む。障害物検出アルゴリズムは、タンク内の原料が第１レベルにあるときに受信された第１反射信号から第１エコー曲線を生成し、少なくとも１つの疑われる障害物をその位置（第１特徴位置）とともに提供するために、第１エコー曲線内に少なくとも第１特徴を識別する。第２エコー曲線は、原料が第１特徴位置を通り過ぎるタンク内の第２レベルにあるときに、第２反射信号から生成され、その結果第１特徴位置における第２反射信号の振幅が第１反射信号における振幅より上になる。第３エコー曲線は、原料が第１レベルより十分上にある、タンク内の第３レベルにあるときに、第３反射信号から生成され、その結果第１特徴位置における第３反射信号の振幅が第１反射信号における振幅より下になる。疑われる障害物は、第１特徴位置に設置された確認済の障害物として識別され、メモリに格納される。
【００１１】
[0011]確認済の障害物は、レーダーによるレベル検出アルゴリズム（レベル検出アルゴリズム）を用いながらタンク動作中にＥＬＧによって使用されてもよく、レベル検出アルゴリズムは原料のレベルを計算する際に、確認済の障害物をその位置とともに自動的に利用する。これは既知であればユーザが始動中に障害物情報を手動で入力すること、又はタンクを空にすること及び障害物の位置を計測することを含む既知の手法と対照をなす。
【００１２】
[0012]開示の実施形態は、障害物検出及びレベル検出のために、０．００１メートルのタイミング分解能（ｔｉｍｉｎｇ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）（＝３．３ピコ秒）で電磁パルスが数メートル伝わるのにかかる時間に対応する持続時間約数ピコ（１０−１２）秒で実施されるタイミング計測及び計算を利用する方法、システム及びコンピュータプログラム製品を含む。速度及びタイミング要件のために、これらの計測及び計算は人間によって明確に実施することができない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0013]１つの実施形態の例による、ＧＷＲを使用してタンク内の原料のレベルを計測するためにタンクに取り付けられたＥＬＧシステムの例に関するブロック図である。
【図２】[0014]１つの実施形態の例による、ＮＣＲを使用してタンク内の原料のレベルを計測するためにタンクに取り付けられたＥＬＧシステムの例に関するブロック図である。
【図３】[0015]１つの実施形態の例による、メモリに格納されたコンピュータ可読ストレージ媒体の内容に関する例示の図である。
【図４】[0016]１つの実施形態の例による、タンク内の原料のレベルが上昇及び下降したときにＧＷＲを使用してＥＬＧシステムによって生成されたエコー曲線を描写した図である。
【図５】[0017]図５Ａは１つの実施形態の例による、タンク内の原料のレベルが下降したときにＮＣＲを使用してＥＬＧシステムによって生成されたエコー曲線を描写した図である。[0018]図５Ｂは１つの実施形態の例による、タンク内の原料のレベルが上昇したときにＮＣＲを使用してＥＬＧシステムによって生成されたエコー曲線を描写した図である。
【図６】[0019]１つの実施形態の例による、タンク内のタンク障害物をマーキングする方法の例におけるステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0020]開示の実施形態は添付の図に照らして説明され、参照数字などは類似又は同等の要素を示すために複数の図を通じて使用される。図は原寸に比例して描いておらず、図は本明細書で開示された態様を図示するために提供されるにすぎない。いくつかの開示の態様は、例証のために応用例に照らして以下に説明される。非常に多くの具体的詳細、関係式、及び方法は、本明細書で開示された実施形態を十分に理解できるように示されることを理解されたい。
【００１５】
[0021]しかし、開示の実施形態が具体的詳細のうちの１つ又は複数を用いずに、又は他の方法を用いて実践されてもよいということを当業者は容易に認識するであろう。他の例において、よく知られた構造又は動作は、本明細書で開示された態様があいまいになるのを回避するために詳細には示されない。開示の実施形態は、いくつかの行為が異なる順番で、及び／又は他の行為又は事象と並行に発生してもよいので、行為又は事象の図示の順番によって限定されない。さらに全ての図示の行為又は事象は、本開示による方法論を実装することを必要とされるわけではない。
【００１６】
[0022]また、さらに本明細書で限定せずに使用される用語「に連結される」又は「と連結する」（及び同様のもの）は、間接的又は直接的な電気的接続のどちらも説明することを意図されている。したがって第１デバイスが第２デバイスに「連結する」場合、その接続は経路内に寄生があるだけの直接的な電気的接続、又は他のデバイス及び接続を含む介在品目を経由する間接的な電気的接続を通じていてもよい。間接的に連結するために、一般に介在品目は信号の情報を修正しないが、信号の電流レベル、電圧レベル及び／又は電力レベルを調節してもよい。
【００１７】
[0023]図１は、ＧＷＲを実装するＥＬＧ１４０の例を含む、タンクによるシステム１００の例を示す。システム１００は、有形の原料を扱い、処理する様々な製造プラントで使用されてもよい。１つの実施形態においてシステム１００は、石油精製所内で使用されてもよい。別の実施形態においてシステム１００は、穀物加工及び出荷施設内で使用されてもよい。システム１００は、液体又は他の原料１２０（液体又はバルク固体（例えば粉末））が入っているタンク１１０を含む。タンクは、注入口１１２及び排出口１１４を備える。液体又は他の原料１２０は、上部のレベルすなわち表面１２２までタンク１１０を満たす。妨害物又は障害物のいくつかの例がタンク１１０内に設置され、ヒーターコイル１３２、はしご１３４及び排出口パイプ１３６を含むことが示されている。レーダーレベル計などのＥＬＧ１４０は、タンク１１０の頂部１１６に取り付けられる。
【００１８】
[0024]ＥＬＧ１４０は一般に適正価格で高い信頼性の、液体又は他の原料１２０の連続的なレベル（容量）計測を提供する。信頼性は、可動部品がないこと、及び計測される原料の処理圧力、温度及び密度の変化に対して計測が影響を受けにくいことにより得られる。ＥＬＧ１４０は、基準点つまり通常はアンテナ（又は導波路）の頂部の取付フランジから、タンク内の生産原料の表面までの距離を、液体又は他の原料１２０のレベルすなわち表面１２２からの計測信号の反射を使用して計測するレベル検出アルゴリズムを含む。
【００１９】
[0025]図示のようにＥＬＧ１４０は、タンク１１０の頂部１１６内のタンク開口部（図示せず）越しに挿入される導波路１５０にＥＬＧ１４０を連結する、同軸コネクタ１４４、フィードスルー（ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ）１４６、及びフランジ１４８によってタンク１１０の頂部１１６に取り付けられる。図示のように導波路１５０は、例えばＧＷＲを実装するために、タンク１１０内の液体又は他の原料１２０の中まで十分に延在する。ＥＬＧ１４０は、（本明細書で使用されるように別々の送信機と受信機を含むことができる）送受信機１４５、ファームウェアとして開示の障害物検出アルゴリズム１４３ａ及びレベル検出アルゴリズム１４３ｂを格納する関連メモリ１４２を有するプロセッサ１４１（例えばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ：ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｕｎｉｔ））などのコンピューティングデバイスを含むことが示されている。ＥＬＧ１４０はローカルディスプレイ１８２を含む。信号増幅器、フィルタ、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、受信回路内）及びデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ：ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、送信回路内）などの他の電子機器は一般にＥＬＧ１４０の一部だが、簡潔にするために示されていない。
【００２０】
[0026]ＥＬＧ１４０は、ケーブル（例えば電気ケーブル）１５２を介して（プラントの制御室のように）ディスプレイ１８０を有するリモートコンピュータ１６０に連結されていることが示されている。またＥＬＧ１４０とコンピュータ１６０との間の連結は、無線で実現されてもよい。ＧＷＲの応用例に関して導波路１５０は、本質的にはタンク１１０の底部まで、又は（タンクの一部だけが計測される必要がある場合は）タンクの一部まで延在する。計測信号は導波路１５０に沿って原料まで伝播し、その後ＥＬＧ１４０まで反射して戻される。
【００２１】
[0027]ＥＬＧ１４０は、タンク１１０の頂部１１６からタンク１１０内の液体又は他の原料１２０のレベルまでの距離を表す電気信号をプロセッサ１４１に送信することができる。プロセッサ１４１は、本明細書で説明された方法、処理、操作、応用例又は方法論のうちの任意の１つ又は複数を実施することができる。例えばプロセッサ１４１は、送受信機１４５によって受信された、タンクの頂部から液体又は他の原料のレベルまでの計測距離を表す反射電磁気信号（エコー信号）から生じるデジタル化バージョンの受信電気信号からレベル検出アルゴリズム１４３ｂを実装することができ、タンク１１０の格納済の全高を使用して、タンク１１０の全高から計測距離を減算することによって原料のレベルを計算することができる。
【００２２】
[0028]図２は、ＮＣＲを実装する、タンクによるシステム１９０の別の例を示す。システム１９０は、導波路１５０がホーンアンテナ１９２として図示されたアンテナによって置き換えられたこと、及び同軸コネクタ１４４が導波路１９４によって置き換えられたことを除いてシステム１００と同じである。障害物検出アルゴリズム１４３ａ及びレベル検出アルゴリズム１４３ｂを実装するために、ホーンアンテナ１９２は送受信機１４５によって生成された電磁パルスを送信し、送受信機１４５はレベルすなわち表面１２２から反射され、ホーンアンテナ１９２によって受信された反射電磁気信号（エコー信号）から反射信号を受信する。ＮＣＲのためのＥＬＧ１４０は、液体又は他の原料１２０のレベルすなわち表面１２２からの計測信号の反射を使用して、ホーンアンテナ１９２などの基準点からタンク１１０内の生産原料の表面までの距離を計測する。
【００２３】
[0029]ＮＣＲの応用例に関してホーンアンテナ１９２は、わずかな比較的短い距離だけタンク１１０の中に延在する。計測信号は、ホーンアンテナ１９２から空き領域（タンク内の空気又は他のガス）及びタンク内の液体又は他の原料１２０を通って伝播される。
【００２４】
[0030]図３に関して、メモリ１４２内に格納された機械可読媒体（ｍａｃｈｉｎｅ−ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）２２２の内容物の例が図示されている。機械可読媒体２２２はプロセッサ１４１によって実行するために、命令２２４及び／又はアルゴリズム２２５を格納することができる。
【００２５】
[0031]さらに機械可読媒体２２２は、障害物検出アルゴリズム１４３ａ、レベル検出アルゴリズム１４３ｂ、タイマー３２４、現在のレベル３２６、レベルの変化率３２８、レベルの履歴３２９及びエコー曲線３３０を含む。プロセッサ１４１上で実行するレベル検出アルゴリズム１４３ｂは、タンク１１０内の原料の現在のレベル３２６を決定することができる。障害物検出アルゴリズム１４３ａはプロセッサ１４１に、タンク内の原料が異なるレベルにあるときに受信された反射信号からエコー曲線を生成させる。プロセッサ１４１は、少なくとも１つの疑われる障害物をその位置とともに提供するために、エコー曲線内の特徴を識別する。
【００２６】
[0032]タイマー３２４は、エコー曲線３３０を生成するために所定の時間帯を追跡する。現在のレベル３２６は、タンク１１０内の液体又は他の原料１２０の現在のレベル１２２である。レベルの変化率３２８は、タンク１１０が満たされたとき、及び空になったときにプロセッサ１４１によって追跡されたレベル１２２の正及び負の変化率である。レベルの履歴３２９は、ある期間にわたってプロセッサ１４１によって追跡されたレベル１２２である。エコー曲線３３０は、タンク１１０内の位置すなわち高さに対する受信された反射電磁パルスのグラフである。エコー曲線３３０は、エコー曲線１  ３３２、エコー曲線２  ３３４及びエコー曲線３  ３３６を含む。
【００２７】
[0033]障害物データ３４０は、タンク１１０内の疑われる障害物３４２及び障害物の位置３４４を含む。プロセッサ１４１が、疑われる障害物が確認済の障害物であることを確認する場合、疑われる障害物は確認済の障害物３４６としてマーキングされる。
【００２８】
[0034]図４は、タンク１１０内の原料のレベル１２２が上昇及び下降する間に、ＧＷＲを使用してＥＬＧ１４０によって生成されたエコー曲線４００を描写している。エコー曲線は、受信された反射電磁パルスを処理した結果である。レベル１２２が障害物４１０より上にあるときに、初期のエコー曲線４２０が生成される。エコー曲線４２０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク４２２がある。レベル１２２がタンク１１０内で下降し、障害物４１０に近付くと、エコー曲線４３０が生成される。エコー曲線４３０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク４３２、及び障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク４３４がある。
【００２９】
[0035]レベル１２２がタンク１１０内で下降し続け、障害物４１０と同じ位置になると、エコー曲線４４０が生成される。エコー曲線４４０は、レベル１２２と障害物４１０の両方からの反射による強めあう干渉（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）から生じ、より高くより広い振幅のピークを生じる。エコー曲線４４０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２と障害物４１０の位置の両方に対応する振幅のピーク４４２がある。
【００３０】
[0036]レベル１２２がタンク１１０内で下降し続け、障害物４１０の位置より下になると、エコー曲線４５０が生成される。エコー曲線４５０には、障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク４５２、及びタンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク４５４がある。エコー曲線上の障害物４１０の垂直位置４５６が変化しないことに留意されたい。原料のレベル１２２が下降及び上昇し、タンク１１０内の障害物４１０を通り過ぎると、障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、障害物４１０の垂直位置４５６を決定し記録することができる。
【００３１】
[0037]１つの実施形態において障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、エコー曲線４２０、４３０、４４０及び４５０を合計又は加算して、結果として生じる合計されたエコー曲線４６０を生成することができる。合計されたエコー曲線４６０には、障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク４６２、及びタンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク４６４がある。振幅のピーク４６２には、振幅のピーク４３４、４４２及び４５２を合計したことから生じる大きな振幅がある。障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、振幅のピーク４６２を使用して障害物４１０の垂直位置４５６を確認することができる。
【００３２】
[0038]別の実施形態において障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、エコー曲線４２０、４３０、４４０及び４５０を減算し、結果として生じる減算されたエコー曲線４７０を生成することができる。減算されたエコー曲線４７０には、障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク４７２、及びタンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク４７４がある。振幅のピーク４７４には、振幅のピーク４３４、４５２及び４４２を減算したことから生じる最小振幅がある。障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、振幅のピーク４７２を使用して障害物４１０の垂直位置４５６を確認することができる。
【００３３】
[0039]図５Ａは、タンク１１０内の原料のレベル１２２が下降する間に、ＮＣＲを使用してＥＬＧ１４０によって生成されたエコー曲線５００を描写している。エコー曲線は、反射電磁パルスが受信された結果として生じたものである。レベル１２２が障害物４１０より上にあるときに、初期のエコー曲線５１０が生成される。エコー曲線５１０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５１２がある。タンク１１０内でレベル１２２が下降し、障害物４１０に近付くと、エコー曲線５２０が生成される。エコー曲線５２０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５２２、及び障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク５２４がある。
【００３４】
[0040]レベル１２２がタンク１１０内で下降し続け、障害物４１０と同じ位置になると、エコー曲線５３０が生成される。エコー曲線５３０は、レベル１２２と障害物４１０の両方からの反射による強めあう干渉から生じ、より高くより広い振幅のピークを生じる。エコー曲線５３０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２と障害物４１０の位置の両方に対応する振幅のピーク５３２がある。
【００３５】
[0041]レベル１２２がタンク１１０内で下降し続け、障害物４１０の位置より下になると、エコー曲線５４０が生成される。エコー曲線５４０には、障害物４１０の位置に対応する振幅のピーク５４２、及びタンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５４４がある。エコー曲線上の障害物４１０の垂直位置５４６が変化しないことに留意されたい。原料のレベル１２２が下降し、タンク１１０内の障害物４１０の近くを通り、又は通過すると、障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、障害物４１０の垂直位置５４６を決定し記録することができる。
【００３６】
[0042]図５Ｂは、タンク１１０内の原料のレベル１２２が上昇する間に、ＮＣＲを使用してＥＬＧ１４０によって生成されたエコー曲線５５０を描写している。エコー曲線は、反射電磁パルスが受信された結果として生じたものである。レベル１２２が障害物４１０より下にあるときに、エコー曲線５６０が生成される。エコー曲線５６０には、障害物４１０に対応する振幅のピーク５６２、及びタンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５６４がある。
【００３７】
[0043]レベル１２２がタンク１１０内で上昇し、障害物４１０と同じ位置になると、エコー曲線５７０が生成される。エコー曲線５７０は、レベル１２２と障害物４１０の両方からの反射による強めあう干渉から生じ、より高くより広い振幅のピークを生じる。エコー曲線５７０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２と障害物４１０の位置の両方に対応する振幅のピーク５７２がある。
【００３８】
[0044]レベル１２２がタンク１１０内で上昇し続け、障害物４１０の位置より上になると、エコー曲線５８０が生成される。エコー曲線５８０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５８２、及び障害物４１０の垂直位置５４６に対応する振幅のピーク５８４がある。原料のレベル１２２がタンク１１０内で障害物４１０よりさらに上に上昇すると、エコー曲線５９０が生成される。エコー曲線５９０には、タンク１１０内の原料のレベル１２２に対応する振幅のピーク５９２がある。障害物４１０の垂直位置５４６に対応する振幅のピークは、エコー曲線５９０から消滅した。原料のレベル１２２がタンク１１０内で障害物４１０より上に上昇し、垂直位置５４６における振幅のピークが消滅すると、障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行するプロセッサ１４１は、確認済の障害物として障害物４１０の垂直位置５４６を決定し記録することができる。
【００３９】
[0045]図６は、タンク１１０内の障害物４１０などのタンク障害物をマーキングする方法の例６００に関する流れ図である。方法６００は、プロセッサ１４１により命令２２４及び／又はアルゴリズム２２５を実行することによって実装されてもよい。より詳細には、方法６００は、プロセッサ１４１により障害物検出アルゴリズム１４３ａを実行することによって実装されてもよい。方法６００は開始ブロックで始まり、ブロック６０２に移り、ここでプロセッサ１４１はＥＬＧ１４０に、導波路１５０（図１）又はホーンアンテナ１９２（図２）のいずれかから電磁パルスを送信させる。ＥＬＧ１４０の送受信機１４５は、導波路又はアンテナによって最初に受信された反射電磁パルスから生じる反射信号を受信し（ブロック６０４）、デジタル化した後、受信された反射信号をプロセッサ１４１に送信する（ブロック６０６）。
【００４０】
[0046]ブロック６０８においてプロセッサ１４１は、タンク内の原料が第１レベルにあるときに受信された第１反射信号から第１エコー曲線（例えばエコー曲線５１０）を生成する。少なくとも１つの疑われる障害物４１０をその垂直位置５４６（第１特徴位置）とともに提供するために、プロセッサ１４１はエコー曲線５４０内に少なくとも第１特徴を識別する（ブロック６１０）。プロセッサ１４１は、原料が垂直位置５４６（第１特徴位置）を通り過ぎるタンク内の第２レベルにあるときに、第２反射信号から第２エコー曲線５４０を生成し、その結果第１特徴位置における第２反射信号の振幅のピーク５４２が、第１反射信号における振幅のピーク５４４より上になる（ブロック６１２）。
【００４１】
[0047]プロセッサ１４１は、原料が第１レベルより十分上にある、タンク内の第３レベルにあるときに、第３反射信号から第３エコー曲線５３０を生成し、その結果垂直位置５４６（第１特徴位置）における第３反射信号の振幅のピーク５３２は、第１反射信号における振幅より下になる（ブロック６１４）。プロセッサ１４１は、垂直位置５４６（第１特徴位置）に設置された確認済の障害物３４６として、垂直位置５４６（第１特徴位置）における疑われる障害物４１０をメモリ１４２に格納する（ブロック６１６）。１つの実施形態において現在のレベル３２６、レベルの変化率３２８及びある期間にわたるレベルの履歴３２９は、確認済の障害物３４６を決定するために障害物検出アルゴリズム１４３ａへの入力として使用される。確認済の障害物３４６及びその特徴位置５４６は、メモリ１４２に格納される。
【００４２】
[0048]上述のように、メモリ１４２内に格納された確認済の障害物３４６及びその特徴位置５４６は、レベル検出アルゴリズムを使用するときにタンク稼働中にＥＬＧによって使用されてもよく、レベル検出アルゴリズムは、タンク１１０内の原料のレベル１２２を計算するときにタンク内部の特徴によってレベルの計測値が不正確になるのを回避するために、原料のレベルを計算する際（ブロック６１７）に、レベルの履歴３２９及びリアルタイムの正／負のレベルの変化率３２８とともに、確認済の障害物３４６をその特徴位置５４６とともに自動的に利用する。これは既知であればユーザが始動中に障害物情報を手動で入力すること、又はタンクを空にすること及び障害物の位置を計測することを含む既知の手法と対照をなす。コンピュータ１６０又はプロセッサ１４１は、特徴位置に設置された確認済の障害物、及びタンク内の原料の現在のレベル３２６を含む、タンク１１０の画像を生成すること（ブロック６１８）ができ、ディスプレイ１８０及び／又は１８２上に画像を表示することができる（ブロック６２０）。その後方法６００は終了する。
【００４３】
[0049]上述のように、タンク１１０内の障害物を発見するために、タンク１１０内の生産原料全てについて、従来のようにタンク１１０を空にする代わりに、開示の方法６００は通常のタンク稼働中に使用されてもよい。レベルが特徴４１０より下に行くと、空になったタンクがレベル１２２とともに動かない特徴４１０を明らかにするので、それが認識され、プロセッサ１４１上で実行する障害物検出アルゴリズム１４３ａは、それらが見えるときにこれらの特徴の垂直位置（５４６、４５６）をメモリ１４２にロギング又は格納することができ、その結果将来タンク内の製品レベルが増加するときに、特徴ログは、レベルが特徴を逆方向に通過するときに、これらの同じ特徴ポイントが消滅又は減衰することを確認するために使用されてもよく、ひとたびこの挙動が両方向に確認されると、これらのポイントは確認済の障害物３４６としてエコー曲線内に示されてもよい。このように方法６００は、初始動中にタンク１１０内の液体又は他の原料１２０を空にする必要性を回避する。
【００４４】
[0050]様々な開示の実施形態が上述されたが、これらは例としてのみ提示され、限定するものとして提示されなかったことを理解されたい。開示の実施形態に対する非常に多くの変更が、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書における本開示に従ってなされてもよい。したがって本開示の幅広さ及び範囲は、上述の実施形態のいずれによっても限定されるべきではない。むしろ本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物に従って定義されるべきである。
【００４５】
[0051]開示の実施形態は１つ又は複数の実装形態に関して図示され説明されたが、同等の代替形態及び変更形態は、本明細書及び添付の図面を読み、理解することによって当業者には思い浮かぶであろう。特定の特徴がいくつかの実装形態のうちのただ１つに関して開示された可能性があるが、このような特徴は、任意の所与の又は特定の応用例にとって望ましくかつ有益であり得るような、他の実装形態の１つ又は複数の他の特徴と組み合わされてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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