(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置（１）を監視する方法であって、
媒体（２）の充填レベルの測定中、前記充填レベル測定装置（１）から送信すべきレーダ信号の周波数を、あらかじめ設定可能な測定パラメタのセットによって変調し、充填レベルの測定中に受信した少なくとも１つの受信信号から充填レベルの測定値を求める、充填レベル測定装置（１）を監視する方法において、
テストフェーズ中、またはテストフェーズの前、またはテストフェーズの後、当該テストフェーズに対応付けられる、充填レベルの実際測定値を前記測定パラメタの１つのセットを用いて求め、
前記テストフェーズ中、前記測定パラメタのセットとは異なる、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、送信すべき前記レーダ信号の周波数を変調し、
前記テストフェーズ中に受信した少なくとも１つのテスト受信信号から、前記測定パラメタのセットを用いてテスト測定値を計算し、
前記監視に対して当該テスト測定値を評価し、この際、前記テスト測定値と前記実際測定値との依存関係を求め、前記充填レベル測定装置に対して格納した所定の依存関係と比較する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
テストフェーズ中、あらかじめ設定可能なテストパラメタの相異なるセットにより、送信すべき前記レーダ信号の前記周波数を変調し、なお、テストパラメタの少なくとも１つのセットは、前記測定パラメタのセットとは異なり、
テストパラメタの少なくとも２つのセットに対し、それぞれ少なくとも１つの対応するテスト受信信号を受信し、
前記少なくとも２つのテスト受信信号から、１つずつの対応するテスト測定値を求め、
前記監視に対して少なくとも前記少なくとも２つのテスト測定値を評価する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記テストフェーズ中、前記測定パラメタのセットと実質的に等しいテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、送信すべき前記レーダ信号の前記周波数を変調する、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、
前記監視に対して前記少なくとも２つのテスト測定値を評価するため、前記テストフェーズに対応付けられる前記充填レベルの前記実際測定値と、前記テスト測定値との依存関係の少なくとも１つのシリーズを求め、
前記依存関係の前記の求めたシリーズと、前記充填レベル測定装置に対して格納されたシリーズとを比較し、および／または
前記監視に対して前記少なくとも２つのテスト測定値を評価するため、前記テスト測定値相互の依存関係の少なくとも１つのシリーズを求め、
当該依存関係の求めたシリーズと、前記充填レベル測定装置に対して格納したシリーズとを比較する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置（１）を動作させる方法であって、
媒体（２）の充填レベルの測定中、前記充填レベル測定装置（１）によって送信すべきレーダ信号の周波数を、あらかじめ設定可能な測定パラメタのセットによって変調し、
前記充填レベルの前記測定中に受信した少なくとも１つの受信信号から、前記充填レベルの測定値を求める、方法において、
初期化フェーズ中、あらかじめ設定可能な初期化パラメタの少なくとも１つのセットにより、前記充填レベル測定装置（１）から送信すべきレーダ信号の前記周波数を変調し、
前記初期化フェーズ中に受信した少なくとも１つの初期化受信信号から初期化測定値を求め、
前記初期化測定値と、前記初期化フェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値との依存関係を求め、
少なくとも求めた前記依存関係を標準依存関係として格納し、
前記測定パラメタの１つのセットを用いて、テストフェーズ中、またはテストフェーズの前、またはテストフェーズの後、当該テストフェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値を求め、
前記テストフェーズ中、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、前記送信すべきレーダ信号の前記周波数を変調し、なお、前記テストパラメタの前記セットは初期化パラメタの前記セットと同じであり、
前記テストフェーズ中に受信した少なくとも１つのテスト受信信号から、前記測定パラメタのセットを用いてテスト測定値を計算し、
前記テスト測定値と、前記実際測定値との少なくとも１つの依存関係を求め、格納した前記標準依存関係と比較する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置（１）において、
請求項５に記載した方法にしたがって動作可能である、
ことを特徴とする充填レベル測定装置（１）。
【請求項７】
ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置（１）において、
請求項１から３までの方法にしたがって監視可能である、
ことを特徴とする充填レベル測定装置（１）。
【請求項８】
ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置（１）において、
請求項５に記載した方法にしたがって動作可能であり、および、請求項１から３までの方法にしたがって監視可能である、
ことを特徴とする充填レベル測定装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を監視する方法に関しており、ここでは媒体の充填レベルの測定中、充填レベル測定装置から送信すべきレーダ信号の周波数を、あらかじめ設定可能な測定パラメタのセットによって変調し、充填レベルの測定中に受信した少なくとも１つの受信信号から充填レベルの測定値を求める。本発明はさらに、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を動作させる方法に関しており、ここでは媒体の充填レベルの測定中、充填レベル測定装置から送信すべきレーダ信号の周波数を、あらかじめ設定可能な測定パラメタのセットによって変調し、充填レベルの測定中に受信した少なくとも１つの受信信号から充填レベルの測定値を求める。本発明はさらにＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業分野における測定技術では、例えば、液体、ばら荷などの充填レベルを求めるため、タンクまたはサイロなどの容器内のエルトリエーションを求めるためにレーダ充填レベル測定装置が使用されることが多い。上記の測定装置によって変換される走行時間方式は、物理的な法則性に基づいており、例えば、電磁信号の走行距離は、走行時間と伝搬速度との積に等しいのである。容器内の（例えば液体またはばら荷などの）媒体の充填レベルを測定する場合、上記の走行距離は、電磁信号を放射して受信するアンテナと、上記の媒体の表面との間の間隔の２倍に等しい。有効エコー信号（すなわち媒体の表面で反射した信号）およびその走行時間は、いわゆるエコー関数またはデジタル化された包絡線によって求められる。この包絡線は、「アンテナ−媒体の表面」の間隔の関数として上記のエコー信号の振幅を表す。上記の充填レベルは、アンテナから容器の底までの既知の間隔と、上記の測定によって求めた媒体の表面から上記のアンテナまで測定によって求めた間隔との差分から計算することができる。上記の送信および受信される電磁信号は、多くの場合マイクロ波ビームである。
【０００３】
特別なレーダ充填レベル測定方式は、ＦＭＣＷレーダ方式（ＦＭＣＷ = Frequency Modulated Continuous Wave）である。この測定のためには、マイクロ波信号を連続して送信し、変調パラメタの所定のセットによってこの信号の周波数を変調する。ふつうこれは、変調の経過の形状としての連続するランプによって行われ、その変調幅（すなわち最小の周波数と最大の周波数との間の差分）および変調持続時間（すなわちこの変調幅で振動している時間）はあらかじめ設定することができる。上記の信号が伝搬する間の遅延時間により、上記の送信周波数は、反射信号の受信時に変化するため、上記の差分周波数から、反射を行った表面までの間隔が得られ、ひいては充填レベルが得られるのである。従来技術ではこのために、例えば、混合形態として公知の処理を使用し、この処理により、放射すべきレーダ信号の変調ないしは調整の持続時間中、格段に周波数の低い信号を形成する。さらなる処理を行うため、離散フーリエ変換を使用することが多い。
【０００４】
DE 10 2009 057 191 Alには、上記の周波数の変調のパラメタが変わると、異なる間隔領域の複数の測定精度になり得ることが記載されている。DE 10 2009 001 265 Alから得ることができるのは、実際の測定よりも前に、またはレーダセンサの曇りを識別する前にこれらの変調パラメタが適切になるようにこれらの変調パラメタのセットを最適化することである。
【０００５】
上記の充填レベル測定装置は、例えば、化学産業、上下水道産業、薬品産業、食品産業、エネルギ生産ならび石油産業およびガス産業に使用される。殊に安全性にクリティカルな応用については、使用される装置に対して（安全インテグリティレベルＳＩＬ１〜４クラスにレベル分けされる）機能的な安全性が得られるようにする。達成しようとするこの安全レベルから生じるのは、測定装置の誤動作の危険性を最小化するために維持すべきである、安全性を指向した構成原理である。公知の方法の実質的内容は、測定装置を冗長に構成するかまたは多様に構成することである。このことが意味するのは、コンポーネントを二重または多重に設置するか、ないしは異なるメーカ製にするかまたは異なるタイプにすることである。２つの変形実施形態にはそれぞれ高いコストが伴う。冗長な構成の場合には上記のコンポーネントに必要なスペースも増大し、ないしはこれらの冗長なコンポーネントを適切に駆動制御するかまたはそれらの信号を評価するための複数のユニットを設けなければならない。さらに測定結果の比較ないしはエラーの識別が実行されるため、測定に要する時間も増大し得る。上記の安全性に対して測定装置を判定するための関連する量の１つは、ＳＦＦ（Safe Failure Fraction）であり、この量は、発生し得る全エラーにおいて、危険のないエラーの割合がどのくらいの大きいかを示す量である。ここで危険のないエラーとは、確かに安全性に関連しているが、識別されないかまたはトランスミッタを一層安全な状態に移行させるエラーのことである。エラーが測定装置の自己監視によってそれ自体で識別されると、極めて有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】DE 10 2009 057 191 Al
【特許文献２】DE 10 2009 001 265 Al
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を監視するための方法と、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を動作させる方法と、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置とを提供して、可能な限りに容易な自己監視ができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、本発明の請求項１により、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を監視する方法であって、媒体の充填レベルの測定中、上記の充填レベル測定装置から送信すべきレーダ信号の周波数を、あらかじめ設定可能な測定パラメタのセットによって変調し、充填レベルの測定中に受信した少なくとも１つの受信信号から充填レベルの測定値を求める、充填レベル測定装置を監視する方法において、テストフェーズ中、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、送信すべき上記のレーダ信号の周波数を変調し、上記のテストフェーズ中に受信した少なくとも１つのテスト受信信号からテスト測定値を求め、上記の監視に対し、少なくともこのテスト測定値を評価することによって解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による充填レベル測定装置を有する容器における測定装置の概略図である。
【図２】レーダ信号の周波数の変調の列と、ここから得られる対応した測定値の列とを示す線図である。
【図３】ＦＭＣＷレーダ充填レベル測定装置を動作させる本発明の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上で導入しかつ示した課題を解決する、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を監視する本発明の方法は、第１にまた実質的につぎのステップによって特徴付けられている。すなわち、ここではテストフェーズ中、送信すべきレーダ信号の周波数が、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットによって変調されるのである。上記のテストフェーズ中に受信される少なくとも１つのテスト受信信号から、テスト測定値が求められ、上記の監視に対してこの少なくとも１つのテスト測定値を評価する。上記の送信すべきレーダ信号は、通常の測定中に、あらかじめ設定可能な測定パラメタの１つのセット（または集合）により、ＦＭＣＷ方式にしたがって変調される。しかしながら上記のテストフェーズ中には、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットによって上記の変調が行われ、ここでこれらのテストパラメタは、殊に少なくとも１つのパラメタが、上記の測定パラメタのセットとは異なる。上記のテストパラメタのセットを有する上記の測定から得られるテスト測定値は、つぎに上記の監視に関連して評価される。
【００１１】
有利な実施形態では、上記のテストフェーズ中、あらかじめ設定可能のテストパラメタの種々異なるセットにより、送信すべきレーダ信号の周波数を変調し、ここでテストパラメタの少なくとも１つのセットは、上記の測定パラメタのセットとは異なる。さらにテストパラメタの少なくとも２つのセットに対してそれぞれ、少なくとも１つの対応するテスト受信信号を受信し、少なくとも２つのテスト受信信号から１つずつの対応するテスト測定値を求める。つぎに上記の監視に対し、この少なくとも２つのテスト測定値を評価する。テストフェーズ中、複数回の、すなわち少なくとも２回の測定が、異なるテストパラメタのセットで行われる。殊にテストパラメタの１つセットは、上記の測定パラメタのセットとは異なる。異なるパラメタセットにより、異なって反射されたレーダ信号を受信することができ、ここからも異なるテスト測定値を求めることができる。つぎにこれらの少なくとも２つのテスト測定値は、上記の監視のためにさらに処理することができる。１つの実施形態では、上記のテストフェーズ中、測定パラメタのセットと実質的に同じであるテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、上記の送信すべきレーダ信号の周波数を変調する。択一的な実施形態では、テストパラメタの上記の第２のセットも、上記の測定パラメタのセットと異なる。
【００１２】
有利な実施形態では、１つまたは複数のテスト測定値の評価が専用に行われる。ここでは、上記の監視に対する評価を行うため、テストフェーズに対応付けられる充填レベルの少なくとも１つの実際測定値に関連して、少なくとも１つのテスト測定値を設定する。殊に上記の少なくとも１つのテスト測定値と、テストフェーズに対応付けられる実際測定値との間の差分値を求める。この実施形態には、１つの可能性としてつぎのような実施形態が続く。すなわち、上記のテストフェーズに対応付けられる充填レベルの少なくとも１つの実際測定値が、上記のテストフェーズ中、またはこのテストフェーズの前、またはテストフェーズの後に求められる実施形態が続くのである。充填レベルの対応付けられた実際測定値の算出、すなわち目下の測定値の算出（実際の測定を不可能にするエラーがない場合）は、上記のテストフェーズの前または後に行われるか、または１つの実施形態ではテストフェーズそのものの間に行われ、ここでこれは、例えば、テストパラメタのセットによる（上記のように）テストフェーズの１部分としての測定ないしはテスト測定を行うことによって行われ、ここでこのテストパラメタのセットは、通常の測定における測定パラメタのセットと同じである。上記の評価に対し、上記のテスト測定値と、充填レベルの対応する実際測定値との差分が形成される場合、上記の変調パラメタに依存して種々異なる値が設定される。
【００１３】
上記の実施形態に関連する実施形態では、上記の監視に対して少なくとも１つのテスト測定値を上記のように評価するため、テストフェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値と、テスト測定値との少なくとも１つの依存関係を求める。この実施形態では、充填レベルのあらかじめ設定した実際測定値と、測定したテスト測定値とがどのような依存関係を有するかが求められる。ここでは、例えば、上で述べたように、あらかじめ設定した実際測定値とテスト測定値との間の差分が求められる。ここから得られる関係は、格納された目標関係と比較され、得られた比較結果は、測定装置の監視に使用される。例えば、これらの依存関係間に、あらかじめ定めた程度を上回る偏差が発生している場合、このことは、測定装置にエラーがあると解釈することができる。
【００１４】
別の実施形態では、上記の実施形態がさらに続く。ここでは、上記の監視に対し、テストパラメタの１つずつの別のセットに対応付けられる少なくとも２つのテスト測定値を評価するため、上記のテストフェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値と、テスト測定値との依存関係の少なくとも１つの列を求め、この求めた依存関係の列と、充填レベル測定値に対して格納された列とを比較する。この実施形態では択一的または補足的に、上記の監視に対して上記の少なくとも２つのテスト測定値を評価するため、テスト測定値相互の複数の依存関係の少なくとも１つの列を求め、この求めた依存関係の列と、上記の充填レベル測定装置に対して格納された列とを比較する。この実施形態では、１つずつのテスト測定値と、上記のテストフェーズに対応付けられる実際測定値との間の関係の列のパターン、または、テスト値相互の関係が、それぞれ格納された列と比較されて上記の監視のために評価される。この実施形態において求められるのは、上記のテスト測定値が、種々異なる変調パラメタに依存してどのように変化するかである。上記の実際測定値ないしはテスト測定値相互の依存関係の列のパターンは、つぎに上記の監視のため、格納されたデータと比較される。
【００１５】
上で導き出しかつ示した課題は、本発明の別の教示において、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を動作させるための冒頭に述べた方法において、少なくとも以下のステップの並びによって解決される。
【００１６】
初期化フェーズ中、あらかじめ設定可能な初期化パラメタの少なくとも１つのセットにより、充填レベル測定装置から送信すべきレーダ信号の周波数を変調する。最後に少なくとも上記の求めた依存関係を標準依存関係として格納する、すなわち、例えばデータ記憶装置に記憶するのである。
【００１７】
上記の初期化パラメタのセットによる変調の際に得られる初期化測定値の依存関係を求めた上記の初期化値は、１つの変形実施形態において、上記の初期化フェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値である。この実際測定値は、（上記の監視方法の場合と同様に）有利には上記の初期化フェーズ中の媒体の目下の充填レベルに相応する測定値である。
【００１８】
別の実施形態では、上記の初期化フェーズ中に変調パラメタの複数のセットを使用して、相応に複数の相異なる測定値を形成する。この場合にこの別の値は、それぞれ別の初期化測定値である。これに相応してこの実施形態では、初期化測定値相互の上記の依存関係を求めて標準依存関係として記憶する。
【００１９】
したがってこの初期化フェーズは、上記の監視方法の複数の実施形態のうちの１つに類似して構成されるのである。この初期化フェーズに続くテストフェーズでは、例えば、上記の監視方法の上で述べた実施形態を適用する。このような初期化フェーズは、例えば、新しい測定装置の実際の使用開始の前に行うことができる。
【００２０】
１つの実施形態では殊に、上記のテストフェーズ中、あらかじめ設定可能なテストパラメタの少なくとも１つのセットにより、送信すべきレーダ信号の周波数を変調し、ここでテストパラメタの少なくとも１つのセットは実質的に、上記の初期化パラメタのセットと同じである。上記のテストフェーズ中に受信される少なくとも１つのテスト受信信号から、テスト測定値を求め、上記のテスト測定値と別の値との少なくとも１つの依存関係を求める。つぎに上記のテストフェーズ中に求めた依存関係と標準依存関係とを比較し、この比較に基づいて上記の測定装置の状態を、すなわちエラーがないことまたはエラーを有することを推定することができる。上記の別の値は、（上で初期化フェーズにおいて説明したように）、上記のテストフェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値であるか、または上記の別の値は、それぞれ別のテスト測定値からなる変調パラメタの種々異なるセットの列において得られる。上記のテストパラメタのセットは、１つの実施形態において上記の初期化パラメタのセットと同じである。これによって上記の依存関係を簡単に比較することができる。例えば、変調パラメタの複数のセットを使用する場合、初期化中に各充填レベル測定装置の依存関係のパターンを求めて格納し、テストフェーズ中にそれぞれ得られる依存関係と比較する。上記の「別の値」を確定するための上で説明した２つの変形実施形態は、互いに組み合わせることも可能である。
【００２１】
さらに上で導き出しかつ示した本発明の課題は、冒頭に述べたＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置の本発明の別の教示において、上記の動作のための方法の複数の実施形態のうちの１つにしたがってこの装置を動作させ、および／または、上記の監視のための方法の複数の実施形態のうちの１つにしたがってこの装置を監視することによって解決されるのである。上記のレーダ信号の周波数を変調する上記のパラメタ（これらのパラメタはそれぞれ測定パラメタ、テストパラメタまたは初期化パラメタのセットを形成する）は、殊に上記の変調の形状、例えばランプ形状を含み、また持続時間の変更、周波数幅の変更、または離散ないしはステップ的変更または連続的変更間の選択を含む。
【００２２】
個別にはＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を監視するための本発明による方法と、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を動作させるための本発明による方法と、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する本発明による充填レベル測定装置とを構成して発展させるためには、多くの選択肢がある。これについては、請求項１および請求項８に従属する請求項および請求項１０と、図面に関連した実施例の以下の説明とを参照されたい。
【実施例】
【００２３】
図１は、ブロック図に基づいて実質的な機能的な作用関係を説明する、本発明による充填レベル測定装置を有する容器における測定装置の概略図を示しており、図２は、レーダ信号の周波数の変調の列と、ここから得られる対応した測定値の列とを略示しており、図３は、ＦＭＣＷレーダ充填レベル測定装置を動作させる本発明の方法の流れに対する流れ図の例を示している。
【００２４】
図１には、本発明による充填レベル測定装置を有する容器において媒体の充填レベルを測定する測定装置が示されている。図２には、レーダ信号の周波数の変調の経過と、対応する間隔値とが略示されている。図３には、本発明にしたがって充填レベル測定装置を動作させる複数のステップの考えられ得る流れが示されている。ここではそれぞれ種々異なる構成部分またはステップ間の作用関係だけが識別されるようにしている。
【００２５】
図１には、ＦＭＣＷレーダ測定装置として動作されかつ容器３内の媒体２の充填レベルを求めるために使用される測定装置１がブロック図で示されている。媒体２は、例えば、容器３であるタンク内にある液体である。測定装置１は、（この実施例は、例示的に概略的な表示ユニットを有する）電子ユニット４を有しており、この電子ユニットは、媒体２の表面の方向に放射されるレーダ信号を形成し、この媒体で反射した後、受信されるレーダ信号（図では矢印によって示されている）を評価する。さらにレーダ信号を放射および受信するためのアンテナ５が設けられている。電子ユニット４は、殊に、この電子ユニットが放射すべきレーダ信号の周波数を変調するように構成されている。電子ユニット４には、データ記憶装置６が設けられており、このデータ記憶装置には、テスト測定値と、テストフェーズに対応付けられる充填レベルの実際測定値との、初期化フェーズ中に求めるべき依存関係、および／または、テスト測定値相互の依存関係、および／または、これらの依存関係の相応する列がパターンとして格納されている。
【００２６】
図２の上側のグラフには、送信すべきレーダ信号の周波数の変調の経過が示されている。ここに示されているのは、変調パラメタがそれぞれ異なる３つのセット（はじめは破線で、つぎは実線で、最後には１点鎖線で示されている）を有する２つのグループである。それぞれ真ん中にある変調プロフィール（実線）は、測定パラメタの１つのセットによって構成されている。このことが意味するのは、この変調により、媒体への間隔の所与の実際測定値ａが得られることである。変調幅、すなわち、変調が行われる周波数領域は、先行するプロフィールでは測定パラメタのセットの場合よりも広く（破線）、後続のプロフィール（１点鎖線）では、測定パラメタのセットの場合よりも狭い。ランプ形状および変調が行われる時間はそれぞれ、変調パラメタの個々のセットにおいて同じである。ここでもそれぞれ、直線的かつ連続した上記の周波数の増大を形成する。下側のグラフには、この例において全体で６回の測定の測定値から得られる媒体の充填レベルｄ（＝タンクの高さ−間隔ａ）が示されている。上記の測定に最適に適合させた変調パラメタのセットによる平均の値によってそれぞれ値ａが得られる。先行するないしは後続のテストパラメタのセットは、大きすぎる間隔（＋Δａ）かまたは小さすぎる間隔（−Δａ）になる。変調パラメタのセットに依存して、充填レベルに対する意図的に「誤った」測定値になる複数のテスト値の相互の関係から、ないしは、この実施例において上記のテストフェーズ中に得られかつしたがってテスト測定値でもある実際測定値との関係から、変調パラメタの各セットに対応付けられる依存関係のパターンを導き出すことができる。テストフェーズから別のパターンまたは別の依存関係が得られる場合、このことからわかるのは、測定装置において何かが変化したはずであるか、したがってエラーが発生していることである。
【００２７】
送信されるレーダ信号の周波数がランプに沿って線形に変調される、図２に示した実施例で扱ったＦＭＣＷ充填レベル測定装置では、公知のように、アンテナ５から媒体２の表面までの間隔ａと、変調幅Δｆと、変調持続時間Ｔと、送受信信号間の測定した差分周波数ｆmとの間に以下の関係が成り立ち、ここでｃはレーダ信号の伝搬速度である。
【数１】
0006270320.tif 000002
【００２８】
したがって変調パラメタのセット（ひいては測定パラメタおよびテストパラメタのセット）は、ここでは変調幅Δｆおよび変調持続時間Ｔを有するのである。図２に示したテストでは、テストパラメタとして変調幅Δｆだけを使用してこれを変化させている。したがって変調幅Δｆは、テスト動作において物理的に変化させられる（送信されるレーダ信号は、実際に一層広いまたは一層狭い周波数ストロークを走行するのである）が、上で示した式による計算におけるパラメタは変化しないままであるため、ストローク＋−Δαが生じるのである。
【００２９】
図３には、ＦＭＣＷレーダ装置として動作する充填レベル測定装置を作動させる本発明による方法の例示的な流れ図が示されている。
【００３０】
ステップ１０１において初期化フェーズ中に求められるのは、送信するレーダ信号が、変調パラメタの少なくとも１つのセットによって変調される場合、受信したレーダ信号から、媒体の充填レベルに対してどの値が得られるかである。例えば３つのセットを使用する場合、相異なる３つの信号を受信することができ、これらの信号からは相異なる３つの値を求めることもできる。したがって既知の３つのパラメタセットから、媒体の充填レベルに対して３つの値が得られるのである。図２の例のようにテストパラメタセットが測定パラメタセットと同じ場合、求めた値は、媒体の目下の与えられた充填レベルに等しい。択一的には通常の測定から得られるかまたは上記の初期化フェーズの前に求めた値を上記の測定装置に入力することができる。この場合に上記の３つの値から、目下の、すなわち実際の実際測定値に対する比を求めることができるか、または、値の相互の比を、例えば、第２の値に対する第１の値の比および第３の値に対する第２の比を求めて適切に格納することができる。上記の複数の値の相互の比または実際の充填レベル値に対する比は、充填レベル測定装置を監視するためないしは制御するための目標比または目標依存関係である。
【００３１】
ステップ１０２では、組み込んだ充填レベル測定装置において、送信すべきレーダ信号を（ここで説明している実施例では）パラメタの３つのセットによって変調し、受信した３つの信号から３つのテスト測定値を求める。これは、上記のテストパラメタのセットと上記の初期化パラメタのセットとが同じであり、かつ例えばこれらのセットの列が同じ場合である。これらのセットまたは列の異なる形態も本発明の枠内にあるが、場合によって評価コストが高くなることがある。
【００３２】
ステップ１０３では、上記のチェックに対応付けられた（すなわちこの実施例では例えばテストフェーズ中に求めた）充填レベルの実際測定値に対する上記の３つのテスト値の依存関係の列と、上記の初期化フェーズ中に格納した列との比較を行い、ここから検査結果を求める。
【００３３】
この検査結果から出発して、ステップ１０４では（上記の格納したパターンと、上記の依存関係の求めた列との偏差により）エラー通知が行われるか、またはステップ１０５において充填レベルの１回の測定が行われるか、またはあらかじめ設定可能な複数回の測定が行われる。ここで説明している実施例では、ステップ１０５に、ステップ１０２による監視が続く。ここで説明している実施例において、本発明による監視方法には、監視の考えられ得る順序としてステップ１０２および１０３または１０４および１０５が含まれる。図示した流れは、本発明による監視方法の、ないしは充填レベル測定装置を動作させるための方法の１つの実施例にしか過ぎない。したがって、例えば各測定の後、少なくとも１回のテストフェーズを行うことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  測定装置、  ２  媒体、  ３  容器、  ４  電子ユニット、  ５  アンテナ、  ６  データ記憶装置
【図１】
0006270320.tif 000003
【図２】
0006270320.tif 000004
【図３】
0006270320.tif 000005