(57)【要約】  タンク（２０５）内の第１及び第２物質に関するパルスレーダ界面決定の方法（１００）。前記物質の屈折率と前記第２物質の厚さを利用する伝達関数を含む界面レベル決定モデルが提供される（１０１）。少なくとも１つの実レーダパルスが前記タンク内へ送信され（１０２）、前記界面の位置近くにおける測定された界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線部分が測定される。初期モデル生成界面パルス（初期ＭＧＩＰ）を生成するために、基準パルスと厚さの初期値を用いて前記界面モデルがシミュレートされる（１０３）。前記測定された界面パルスは、残差を決定するためにポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較される（１０４）。もし残差の合計が予め決められた閾値よりも大きければ、更新されたＭＧＩＰパルスを与える厚さの更新値を使用して生成される更新された界面モデルを用いて、前記比較が繰り返される（１０５）。前記残差の合計が予め決められた閾値以下になると、前記厚さが決定される（１０６）。【選択図】図２
2017536540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーダ界面決定の方法（１００）であって、
タンク（２０５）内の第１物質及び第２物質の屈折率と、界面レベル決定モデル（界面モデル）とを提供するステップ（１０１）であって、前記第２物質は、前記第１物質と比較して密度が低く且つ前記第１物質との界面を形成し、前記界面モデルは、前記屈折率と前記第２物質の厚さをパラメータとして利用する伝達関数を含む、ステップと、
少なくとも１つの実レーダパルスを前記タンク内へ送信し、前記界面の位置近くにおける少なくとも１つの測定された界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線又はエコー曲線部分を測定するステップ（１０２）と、
初期モデル生成界面パルス（初期ＭＧＩＰ）を生成するために、前記厚さの初期値と共に入力としての基準パルスを用いてプロセッサ（２１５）によって実行される前記界面モデルをシミュレートし使用するステップ（１０３）と、
前記測定された界面パルスを複数のポイントにわたってポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較して、複数の残差を決定するステップ（１０４）と、
前記残差の合計（残差の合計）が予め決められた閾値よりも大きい場合に、更新されたＭＧＩＰを与える前記厚さの更新値により更新された前記界面モデルから生成される更新された界面モデルを用いて前記比較を繰り返すことによって反復するステップ（１０５）と、
前記残差の合計が前記予め決められた閾値以下である場合に、前記厚さを決定するステップ（１０６）と、
を含む方法。
【請求項２】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記厚さの前記更新値を用いて前記シミュレートするステップを繰り返して、前記更新された界面モデルと前記更新されたＭＧＩＰを生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記更新されたＭＧＩＰのライブラリから前記更新されたＭＧＩＰを取得する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
予め決められた時間期間の後、又は少なくとも１つの送信器回路パラメータのドリフトを決定した後に、前記基準パルスを更新するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記界面モデルはＡＢＣＤ行列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
測定される界面パルスは、前記第１物質と前記第２物質に対するピークが重なり合った単一の界面パルスである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記更新値は、摂動・測定アルゴリズムによって自動的に生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
界面レベル決定モデル（界面モデル）を含むパルスレーダ界面決定アルゴリズム（２１０ａ）を格納した関連するメモリ（２１０）を有するプロセッサ（２１５）であって、前記界面モデルは、タンク（２０５）内の第１及び第２物質の屈折率と前記第２物質の厚さとをパラメータとして利用する伝達関数を有し、前記第２物質は、前記第１物質と比較して密度が低く且つ前記第１物質との界面を形成する、プロセッサと、
前記プロセッサから発せられる制御信号を受け取るように結合されたパルス幅発生器（ＰＧｅｎ）ブロック（２２１）と、
前記タンク内のプローブに結合するための送受信器（２２０）であって、レーダパルスを送信するために前記ＰＧｅｎブロックの出力に結合された入力と、前記レーダパルスに応答して受信されるエコー信号を処理するためにセンサ（２２６）を通じて前記プロセッサの入力に結合された出力とを含む、送受信器と、
を備え、前記パルスレーダ界面決定アルゴリズムは、前記プロセッサ（２１５）によって実行されると、
初期モデル生成界面パルス（初期ＭＧＩＰ）を生成するために、前記厚さの初期値と共に入力としての基準パルスを用いて前記プロセッサによって実行される前記界面モデルをシミュレートし使用するステップと、
前記送受信器（２２０）が少なくとも１つの実レーダパルスを前記タンク（２０５）内へ送信し、前記界面の位置近くに前記界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線又はエコー曲線部分を測定することに応答して得られる、測定された界面パルスを複数のポイントにわたってポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較して、複数の残差を決定するステップと、
前記残差の合計（残差の合計）が予め決められた閾値よりも大きい場合に、更新されたＭＧＩＰを与える前記厚さの更新値により更新された前記界面モデルから生成される更新された界面モデルを用いて前記比較を繰り返すことによって反復するステップと、
前記残差の合計が前記予め決められた閾値以下である場合に、前記厚さを決定するステップと、
を引き起こす、パルスレーダレベルゲージ（２６０）。
【請求項９】
前記パルスレーダレベルゲージは導波型レーダ（ＧＷＲ）（２００）を実現する、請求項８に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【請求項１０】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記厚さの前記更新値を用いて前記シミュレートするステップを繰り返して、前記更新された界面モデルと前記更新されたＭＧＩＰを生成する、請求項８に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【請求項１１】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記更新されたＭＧＩＰのライブラリから前記更新されたＭＧＩＰを取得する、請求項８に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【請求項１２】
前記界面モデルはＡＢＣＤ行列を含む、請求項８に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願への相互参照＞
[0001]  この出願は、２０１４年１０月２３日に提出された「パルスレーダの界面決定のためのパルス形状変化」と題する仮出願番号第６２／０６７，５０２の利益を主張し、当該出願は全面的に参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
＜分野＞
[0002]  開示された実施態様は、パルスレーダのためのレベル発見に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  コンテナ又はタンク（「タンク」）を有する産業プラントは、一般に、液体、又は粉末などの他の物質のレベルを定期的に測定する必要がある。レベル測定に用いられるいくつかの種類のシステム及び手法があり、それらは一般に、飛行時間を用いて物質のレベル測定をするために、パルス信号に対するエコーを解析することに依拠する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）又は時間領域反射計測（ＴＤＲ）のいずれかを使用する。
【０００４】
[0004]  ＴＤＲ方式の測定の場合、システムの一部分、例えばプローブが測定中の物質に接触する接触式レベル測定と、測定される物質に接触することなくレベルが測定される非接触式レベル測定とがある。非接触式の方法は、高周波数の音波を用いてレベルを検出する超音波と、レーダを含む。
【０００５】
[0005]  導波型レーダ（ＧＷＲ）は、タンク内の液体又は固体のレベルを測定するのに用いられる特定の接触式パルスレーダ方法である。ＧＷＲは、電磁エネルギーのパルスの流れを発生させ、そのパルスをレベル検知プローブの中へと形成された伝送ライン（又は導波路）に伝搬させることによって動作する。プローブは一般にタンク又は他のコンテナ内に垂直方向に配置され、電磁パルスはプローブの最上部から下へ向かって発射される。プローブは、伝搬するパルスの電磁場が空気を貫いてついに検知対象の物質のレベルに到達するような形で、空気と当該物質の両方に対して開放されている。その場所において、電磁場は、その物質のより高い誘電率を感じる。このより高い誘電率は、伝搬媒体のインピーダンスの低下を引き起こし、その結果、パルスのエコーがプローブの最上部へ向かって戻るように反射される。パルスは、空気を通ってプローブの誘電体部分を既知の速度で進む。このことは、パルスがプローブの最上部から上記レベルまで進みエコーがプローブの最上部まで戻る往復の走行時間を測定することによって、プローブに接した物質のレベルが決定されることを可能にする。
【０００６】
[0006]  タンク内の第１の製品物質のレベルを測定するためにパルスレーダセンサ（接触式であろうと非接触式であろうと）を用いる場合、もし油などのより低い密度を有する第２の物質もタンク内にあるなら、第２の物質の層が第１の物質（例えば水）の表面の上に形成され、液体界面を作り出すだろう。顧客は一般に、例えば水の上に油があり、選択的に油を除去したい場合に、第２の層の選択的な除去を可能とするなどのために、第２の層の厚さ又はレベルを知ることに関心がある。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  この概要は、提供図面を含む詳細な説明において更に後述される開示概念の簡潔な選抜を、簡略な形で導入するために提供される。この概要は、請求された主題の範囲を限定することを意図したものではない。
【０００８】
[0008]  開示される実施態様は、ピーク発見アルゴリズムに基づく従来のパルスレーダレベル発見は、最上部の層が少なくともおよそ１０ｃｍの厚さである場合に界面を識別することができるだけであり、およそ１０ｃｍよりも下では、ただ１つのピーク（合体したピーク）が示されるだろうということを認識する。従来のパルスレーダレベル検知システムがタンク内の１０ｃｍ厚よりも薄い上部層（例えば水の上の油）を測定できないことは、パルスレーダレベル検知回路のパルス幅（より狭いパルス幅はより良い分解能を与える）と、界面の存在及び上部層の厚さを識別するにはそれぞれのピークが互いに分解可能であることを必要とするピーク発見を用いたレベル決定アルゴリズムとに関係していることが、本明細書において特定された。
【０００９】
[0009]  開示されるアルゴリズムは、代わりに、レベルと第２物質の厚さの情報をより好適に導き出すために、測定された界面パルスをモデル生成界面パルス（ＭＧＩＰ）と比較することによってパルス形状変化を用いる。このことは、パルスレーダレベルセンサを用いて界面を測定するのに必要な最小の厚さを、例えば２ｃｍ以下の上部層厚まで低減するということが見出された。
【００１０】
[0010]  開示される実施態様は、タンク内の第１及び第２物質に関するパルスレーダ界面決定の方法を含む。前記物質の屈折率と前記第２物質の厚さを利用する伝達関数を含む界面レベル決定モデルが提供される。少なくとも１つの実パルスが前記タンク内へ送信され、前記界面の位置近くにおける測定された界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線部分が測定される。初期ＭＧＩＰを生成するために、基準パルスと厚さの初期値を用いて前記界面モデルがシミュレートされる。前記測定された界面パルスは、残差を決定するためにポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較される。もし残差の合計が予め決められた閾値よりも大きければ、更新されたＭＧＩＰパルスを与える厚さの更新値を使用して生成される更新された界面モデルを用いて、前記比較が繰り返される。前記残差の合計が予め決められた閾値以下になると、前記第２物質の厚さとそのレベルが決定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、例示的な一実施態様による、パルスレーダ界面レベル決定の例示的な方法におけるステップを示すフローチャートである。
【図２】図２は、例示的な一実施態様による、プロセッサに関連付けられたメモリのファームウェアに実装されたパルスレーダ界面決定アルゴリズムを含んだ、パルスレーダレベルゲージを有する導波型レーダ（ＧＷＲ）システムとして示された例示的なパルスレーダシステムを描いたものである。
【図３Ａ】図３Ａは、水の界面の上の２０ｃｍの油に対する測定されたエコー曲線を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、水の界面の上の１０ｃｍの油に対する測定されたエコー曲線を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、水の界面の上の４ｃｍの油に対する測定されたエコー曲線を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、水の界面の上の２ｃｍの油に対する測定されたエコー曲線を示す。
【図４】図４は、タンク内の水の上の油に対する、異なる油の厚さについての測定されたエコー曲線の実地データを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0015]  開示される実施態様は、添付図を参照して説明され、図面において、同様の符号は、類似の又は等価な要素を指し示すように図の全体を通して用いられる。図は縮尺通りには描かれておらず、ある開示態様を例示するためだけに提供されている。いくつかの開示態様は、説明のための例示的な応用を参照して後述される。数多くの具体的な詳細、関係、及び方法が、開示される実施態様の完全な理解を提供するために記載されるということが理解されるべきである。
【００１３】
[0016]  しかしながら、当業者は、本明細書に開示される主題は当該具体的な詳細のうちの１つ又は複数がなくても、又は他の方法と共に実施されることが可能である、ということを容易に認識するだろう。他の実例では、よく知られた構造又は動作は、ある態様を不明瞭にするのを避けるために詳細には示されない。この開示は、説明された動作又は事象の順序によっては限定されない。いくつかの動作は異なる順序で、及び／又は他の動作若しくは事象と同時に行われてもよいからである。更にまた、本明細書に開示された実施態様による方法論を実現するには、説明された全ての動作又は事象が必要とされるわけではない。
【００１４】
[0017]  また、更なる限定なしに本明細書において用いられる「〜に結合された」又は「〜と結合する」等の用語は、間接的又は直接的な電気的接続のいずれかを記載することを意図している。したがって、もし第１デバイスが第２デバイスに「結合」するなら、その接続は、経路中に寄生のみが存在する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を介する間接的な電気的接続を通じたものであり得る。間接的な結合の場合、介在品は一般に、信号の情報を改変しないが、その電流レベル、電圧レベル、及び／又は電力レベルを調整してもよい。
【００１５】
[0018]  図１は、例示的な実施態様によるパルスレーダ界面レベル決定の例示的な方法１００におけるステップを示すフローチャートである。ステップ１０１は、タンク内の第１及び第２物質の屈折率と、界面レベル決定モデル（界面モデル）とを提供することを含み、前記第２物質は、前記第１物質と比較して密度が低く且つ前記第１物質との界面を形成し、前記界面モデルは、前記屈折率及び前記第２物質の厚さをパラメータとして利用する伝達関数を含む。タンクの操作員は、一般的に、どんな物質がタンクの中にあるかを知っている。
【００１６】
[0019]  界面モデルは、ＡＢＣＤ行列、近似されたフレネルの式、又は電気インピーダンスモデルを含むことが可能である。（プロセス時間に関して）効率的であるためには、界面モデル（例えば、ＡＢＣＤ行列モデル、近似されたフレネルの式、又は電気インピーダンスモデル）は時間領域において適用されるということが留意される。第１物質と第２物質は共に、液体（例えば水の上の油）又は粉末を含むことが可能である。第２物質は、タンク内で第１物質の上に位置するように、第１物質と比較して密度が低い。
【００１７】
[0020]  ステップ１０２は、少なくとも１つの実レーダパルスを前記タンク内へ送信し、前記界面の位置近くにおける少なくとも１つの測定された界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線又はエコー曲線部分を測定することを含む。実際には、送信器のパワー制限のために、複数のレーダパルスが存在し、エコー曲線はエコー曲線部分になるだろう。第１物質と第２物質に対するピークは、特に、もし第２物質の厚さが１０ｃｍ未満であるなら、重なり合うかもしれない。
【００１８】
[0021]  ステップ１０３において、初期ＭＧＩＰを生成するために、前記厚さの初期値と共に入力としての基準パルスを用いて、前記界面モデルがプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又はマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ））を使用してシミュレートされる。基準パルスは、（例えば送受信器において分波器を使用した）スルーパルス（through pulse）又はフランジパルス（flange pulse）を含むことが可能である。基準パルスはまた、（例えば、タンクが空の時に）キャリブレーションから得られるレベルパルスを含むことも可能である。基準パルスは、一般に、予め決められた時間期間の後、又は（例えばパルス振幅又はパルス幅のドリフトを考慮するために）少なくとも１つの送信器回路パラメータのドリフトを決定した後など、経時的に更新される。
【００１９】
[0022]  ステップ１０４は、前記測定された界面パルスを複数のポイント（例えば１パルスあたり５又は６）にわたってポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較して、複数の残差を決定することを含む。比較は、ソフトウェアによって自動的に、又は個人によって実施されることが可能である。非線形最小二乗フィッティングアルゴリズムが比較に用いられてもよい。
【００２０】
[0023]  ステップ１０５において、もし前記残差の合計が予め決められた閾値よりも大きければ、更新されたＭＧＩＰを与える前記厚さの更新値と共に、更新された界面モデルを用いて前記比較を繰り返すことによって、反復が実施される。一実施態様において、もし残差の合計が予め決められた閾値よりも大きければ、更新された界面モデルと更新されたＭＧＩＰを生成するために、前記厚さの更新値を用いてシミュレーションが繰り返される。別の実施態様において、もし残差の合計が予め決められた閾値よりも大きければ、異なる厚さに対するパルスを反映した更新されたＭＧＩＰの格納ライブラリから、１つの更新されたＭＧＩＰが取得されることが可能である。
【００２１】
[0024]  厚さの更新値は、摂動・測定アルゴリズムによって自動的に生成されることが可能であり、このアルゴリズムにおいては、モデルによって使用される厚さの値が微少量だけ調整され、次いでその結果の残差が測定されることが可能である。もし残差が減少したら、その方向への厚さの更なる調整が試行され、またもし残差が増加したら、厚さの値に対する更なる調整はもう一方の方向に行われる。
【００２２】
[0025]  ステップ１０６において、残差の合計が前記予め決められた閾値以下になると、前記厚さが決定される。第２物質層のレベルも決定されることができる。
【００２３】
[0026]  以下に示されるＡＢＣＤ行列は、ｘ及びｙ成分即ちＥｏｘ、Ｅｏｙ（Ｅは電場）を有する出力（エコー曲線）波形を入力としての基準パルスに関連付けるパラメータｍ１１、ｍ１２、ｍ２１、ｍ２２を有する伝達関数を含む。Ｍは、電場が伝搬するタンク内におけるそれぞれの物質又は媒体の屈折率及び厚さとそれらの界面とに基づく、成分Ｅｉｘ、Ｅｉｙを有する入力（送信）パルス波形に対するパラメータである。
【００２４】
【数１】
2017536540.tif 000003
【００２５】
[0027]  ＡＢＣＤ行列は、伝送行列、又は２ポートネットワークの伝送パラメータとも称されることがある。例えば、タンク内の２界面系は水の上に油、その上に空気を含むことができ、それにより、この場合は、Ｍｉ＝ＭａｉｒであってＭａｉｒは屈折率ｎａｉｒを有し、Ｍｉ＋１＝ＭｏｉｌであってＭｏｉｌはｎｏｉｌを有し、Ｍｉ＋２＝ＭｗａｔｅｒであってＭｗａｔｅｒはｎｗａｔｅｒを有する。光入力と光ネットワークが与えられたときに光学系の出力を予測するために適用される例示的なＡＢＣＤ行列のアプローチは、教科書「Ｏｐｔｉｃｓ、Ｅｕｇｅｎｅ  Ｈｅｃｈｔ、ｓｅｃｏｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ、Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｉｎｃ．  １９８７、ｐ．３７３−３７８」にも記載されている。
【００２６】
[0028]  次いで、測定された界面パルスとＭＧＩＰとの残差（振幅の差）が観察されることが可能である。上述されたように、もし残差の合計が予め決められた閾値（大きさ）に基づいてあまりに高ければ、更新されたＭＧＩＰを生成するために異なる厚さの値を持つ界面モデルが再適用されることが可能であり、残差の合計が予め決められた閾値と一致するか又はそれよりも小さくなると、厚さの値の反復プロセスは停止されることが可能である。
【００２７】
[0029]  界面の厚さ及びレベルを発見するプロセス時間を最小化するために、異なる方策が用いられることが可能である。上記されたように、異なるパルス形状又は伝達関数を有するテーブルに基づくライブラリが提供されることが可能であり、それにより、残差の計算は並列で実行されることが可能である。
【００２８】
[0030]  開示される方法は、様々なパルスレーダレベルセンサシステムによって利用されることができる。図２は、例示的な一実施態様による、プロセッサ２１５に関連付けられたメモリ２１０のファームウェアに実装されるように示されている開示されたパルスレーダ界面決定アルゴリズム２１０ａを含んだ、パルスレーダレベルゲージ（ＰＲＧ）２６０として示されたパルスレーダゲージを含むＧＷＲシステム２００として示された例示的なパルスレーダ又は超音波レベル発見システムを描いたものである。メモリ２１０は、プロセッサ２１５に対してオンチップ又はオフチップであってよい。同様に示されているのは、タンク２０５の最上部に載っている送受信器２２０と同軸コネクタ２２５である。送受信器２２０によって提供される送信器と受信器は、別個のブロックとして実装されてもよい。したがって、本明細書において用いられる送受信器は、これらの構成の両方を含む。
【００２９】
[0031]  送信方向において、プロセッサ２１５は、デジタル信号レベルを、送受信器２２０の送信器に結合されたパルス発生器（ＰＧｅｎ）ブロック２２１の入力に接続されているデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２２２に提供する。受信方向において、送受信器２２０の受信器は、センサ２２６によって変換される反射エコー信号を受信し、センサ２２６からの出力信号は、センサ２２６からのアナログ信号を信号分析器として機能するプロセッサ２１５が処理するためのデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２２７に結合される。多くのパルスが生成され、ＡＤＣ２２７は、クロック回路によって同期された多くの離散的な電圧値を含む波形を生成する。
【００３０】
[0032]  フランジ（不図示）もまたタンクの上に存在してよい。導波路（又はプローブ）が２４０として示されている。上記されたように、概してＧＷＲへの適用について説明されるが、開示されるレベル発見は、超音波及び非接触式レーダにも適用されることが可能である。
【００３１】
[0033]  図３Ａ−３Ｄは、既知のレベル発見アルゴリズムを用いた、水の界面の上の２０ｃｍの油、水の界面の上の１０ｃｍの油、水の界面の上の４ｃｍの油、及び水の界面の上の２ｃｍの油に対する測定されたエコー曲線を示す。これらの図の各々における一番左のパルスは、フランジパルスである。図３Ａ（２０ｃｍの油）及び図３Ｂ（１０ｃｍの油）には、油パルスと水パルスの両方が示されている。しかしながら、図３Ｃ（４ｃｍの油）及び図３Ｄ（２ｃｍの油）には、１つのパルスだけが示されている（油と水の分離したパルス／ピークの形跡なし）。開示される実施態様は、図３Ｃ及び３Ｄにおける想定された界面近傍に位置するただ１つのピークにもかかわらず、パルス形状は油の厚さの関数であり、したがって、油の厚さは、例えば方法１００を用いて、パルス形状から決定されることが可能である、ということを認識する。
【００３２】
＜例＞
[0034]  開示される実施態様は、以下の具体例によって更に説明されるが、この具体例は、いかなる形であってもこの開示の範囲又は内容を限定するものと解されるべきではない。
【００３３】
[0035]  図４は、水の上にＤ９５（油）、その上に空気を有するタンク２０５の最上部のフランジ上に装備されたＰＲＧ２６０を有する図２に示されたＧＷＲシステム２００に類似のＧＷＲシステムから得られた例示的な実地データを示す。したがって２つの界面、即ち、油と空気の間にある１つの界面と、水と油の間にある１つの界面とが存在する。エコーパルスは、フランジ、Ｄ９５、及び水と関連付けられ識別されて、確認可能である。組み込まれたデータテーブルにおいて、１番目のエントリはセンチメートルで表した水の厚さであり、２番目のエントリはセンチメートルで表したＤ９５の厚さである。
【００３４】
[0036]  開示される様々な実施態様が上述されたが、それらは例としてのみ提示されたのであり、限定としてではないということが理解されるべきである。この開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、本明細書において開示される主題に対する数多くの変更が、この開示に従ってなされることが可能である。加えて、特定の特徴がいくつかの実装例のうちの１つのみに関して開示されたかもしれないが、そのような特徴は、あらゆる所与の又は特定の応用に対して望ましく且つ有利であり得るような他の実装例の１又は複数の他の特徴と組み合わされることができる。
【図１】
2017536540.tif 000004
【図２】
2017536540.tif 000005
【図３Ａ】
2017536540.tif 000006
【図３Ｂ】
2017536540.tif 000007
【図３Ｃ】
2017536540.tif 000008
【図３Ｄ】
2017536540.tif 000009
【図４】
2017536540.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月28日(2017.6.28)
【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】
パルスレーダ界面決定の方法（１００）であって、
タンク（２０５）内の第１物質及び第２物質の屈折率と、界面レベル決定モデル（界面モデル）とを提供するステップ（１０１）であって、前記第２物質は、前記第１物質と比較して密度が低く且つ前記第１物質との界面を形成し、前記界面モデルは、前記屈折率と前記第２物質の厚さをパラメータとして利用する伝達関数を含む、ステップと、
少なくとも１つの実レーダパルスを前記タンク内へ送信し、前記界面の位置近くにおける少なくとも１つの測定された界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線又はエコー曲線部分を測定するステップ（１０２）と、
初期モデル生成界面パルス（初期ＭＧＩＰ）を生成するために、前記厚さの初期値と共に入力としての基準パルスを用いてプロセッサ（２１５）によって実行される前記界面モデルをシミュレートし使用するステップ（１０３）と、
前記測定された界面パルスを複数のポイントにわたってポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較して、複数の残差を決定するステップ（１０４）と、
前記残差の合計（残差の合計）が予め決められた閾値よりも大きい場合に、更新されたＭＧＩＰを与える前記厚さの更新値により更新された前記界面モデルから生成される更新された界面モデルを用いて前記比較を繰り返すことによって反復するステップ（１０５）と、
前記残差の合計が前記予め決められた閾値以下である場合に、前記厚さを決定するステップ（１０６）と、
を含む方法。
【請求項２】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記厚さの前記更新値を用いて前記シミュレートするステップを繰り返して、前記更新された界面モデルと前記更新されたＭＧＩＰを生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記更新されたＭＧＩＰのライブラリから前記更新されたＭＧＩＰを取得する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
界面レベル決定モデル（界面モデル）を含むパルスレーダ界面決定アルゴリズム（２１０ａ）を格納した関連するメモリ（２１０）を有するプロセッサ（２１５）であって、前記界面モデルは、タンク（２０５）内の第１及び第２物質の屈折率と前記第２物質の厚さとをパラメータとして利用する伝達関数を有し、前記第２物質は、前記第１物質と比較して密度が低く且つ前記第１物質との界面を形成する、プロセッサと、
前記プロセッサから発せられる制御信号を受け取るように結合されたパルス幅発生器（ＰＧｅｎ）ブロック（２２１）と、
前記タンク内のプローブに結合するための送受信器（２２０）であって、レーダパルスを送信するために前記ＰＧｅｎブロックの出力に結合された入力と、前記レーダパルスに応答して受信されるエコー信号を処理するためにセンサ（２２６）を通じて前記プロセッサの入力に結合された出力とを含む、送受信器と、
を備え、前記パルスレーダ界面決定アルゴリズムは、前記プロセッサ（２１５）によって実行されると、
初期モデル生成界面パルス（初期ＭＧＩＰ）を生成するために、前記厚さの初期値と共に入力としての基準パルスを用いて前記プロセッサによって実行される前記界面モデルをシミュレートし使用するステップと、
前記送受信器（２２０）が少なくとも１つの実レーダパルスを前記タンク（２０５）内へ送信し、前記界面の位置近くに前記界面パルスを含む、結果として生じるエコー曲線又はエコー曲線部分を測定することに応答して得られる、測定された界面パルスを複数のポイントにわたってポイント毎に前記初期ＭＧＩＰと比較して、複数の残差を決定するステップと、
前記残差の合計（残差の合計）が予め決められた閾値よりも大きい場合に、更新されたＭＧＩＰを与える前記厚さの更新値により更新された前記界面モデルから生成される更新された界面モデルを用いて前記比較を繰り返すことによって反復するステップと、
前記残差の合計が前記予め決められた閾値以下である場合に、前記厚さを決定するステップと、
を引き起こす、パルスレーダレベルゲージ（２６０）。
【請求項５】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記厚さの前記更新値を用いて前記シミュレートするステップを繰り返して、前記更新された界面モデルと前記更新されたＭＧＩＰを生成する、請求項４に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【請求項６】
前記残差の合計が前記予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記更新されたＭＧＩＰのライブラリから前記更新されたＭＧＩＰを取得する、請求項４に記載のパルスレーダレベルゲージ。
【国際調査報告】
2017536540.tif 000011
2017536540.tif 000012