РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ УРОВНЕМЕР, СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ УРОВНЕМЕРА И СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ УРОВНЕМЕР

1. Способ тестирования радарного уровнемера, установленного в резервуаре, содержащем продукт, и снабженного референтным отражателем, расположенным в известном положении по высоте, причем способ включает следующие этапы:
- посылают в направлении поверхности продукта, содержащегося в резервуаре, множество передаваемых электромагнитных сигналов,
- принимают множество электромагнитных отраженных сигналов, каждый из которых содержит несколько эхо-сигналов, образующихся в результате отражения соответствующего передаваемого электромагнитного сигнала у границ скачков импеданса, встречающихся на его пути,
- определяют, на основе референтного эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от референтного отражателя, первый уровень верификации,
- определяют, на основе эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от поверхности продукта, второй уровень верификации, и
- на основе второго уровня верификации и соотношения между первым уровнем верификации и известным положением референтного отражателя по высоте определяют результат тестирования.
2. Способ по п. 1, в котором этап определения первого уровня верификации включает операции, на которых:
- идентифицируют эхо-сигнал от референтного отражателя и
- временно рассматривают указанный эхо-сигнал от референтного отражателя как эхо-сигнал от поверхности продукта.
3. Способ по п. 1, в котором этап определения второго уровня верификации дополнительно включает операции, на которых:
- идентифицируют эхо-сигнал от референтного отражателя,
- определяют группу эхо-сигналов, в которую входят сигналы, отобранные для рассмотрения в качестве сигналов от поверхности продукта, и не входит эхо-сигнал от референтного отражателя,
- в качестве эхо-сигнала от поверхности продукта идентифицируют один из эхо-сигналов в указанной группе эхо-сигналов, отобранных для рассмотрения в качестве сигналов от поверхности продукта.
4. Способ по п. 3, в котором этап определения второго уровня верификации включает операцию фиксации референтного отражателя в известном положении, заданном для осуществления функции референтного отражателя.
5. Способ по п. 1, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что разность по высоте между первым уровнем верификации и известным положением референтного отражателя меньше первого порогового значения.
6. Способ по п. 1, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что второй уровень верификации удовлетворяет заданному критерию, основанному на предшествующих измерениях эхо-сигналов от поверхности продукта.
7. Способ по п. 1, в котором результат тестирования определяют посредством системы, внешней по отношению к радарному уровнемеру.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап, на котором уровень заполнения резервуара продуктом определяют без использования указанного радарного уровнемера, причем при определении результата тестирования дополнительно учитывают соотношение между вторым уровнем верификации и уровнем заполнения.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап, на котором уровень заполнения резервуара продуктом определяют с использованием одного из следующих приборов или этапов:
- второго радарного уровнемера, функционально не зависимого от тестируемого радарного уровнемера,
- ультразвукового уровнемера,
- поплавкового уровнемера,
- измерения уровня на основе расхода продукта,
- измерения уровня на основе давления продукта,
- измерения уровня на основе электрической емкости продукта,
- ручного измерения уровня, например погружением измерительного средства,
причем при определении результата тестирования дополнительно учитывают соотношение между вторым уровнем верификации и указанным уровнем заполнения.
10. Способ по п. 9, в котором результат тестирования определяют на основе первой разности, а именно разности между первым уровнем верификации и известным положением референтного отражателя по высоте, и второй разности, а именно разности между вторым уровнем верификации и указанным уровнем заполнения.
11. Способ по п. 10, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что указанная первая разность меньше первого порогового значения, а указанная вторая разность меньше второго порогового значения.
12. Способ по п. 10, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что отношение указанной первой разности к первому уровню верификации меньше третьего порогового значения, а отношение указанной второй разности к второму уровню верификации меньше четвертого порогового значения.
13. Способ по п. 11, в котором первое пороговое значение меньше второго порогового значения.
14. Способ по п. 13, в котором первое пороговое значение меньше половины второго порогового значения.
15. Способ по п. 1, дополнительно включающий следующие этапы:
при заполнении резервуара продуктом до первого уровня, расположенного выше положения референтного отражателя по высоте,
- определяют первый уровень заполнения, используя радарный уровнемер,
- определяют первый референтный уровень заполнения, не используя радарный уровнемер;
при заполнении резервуара продуктом до второго уровня, расположенного ниже положения референтного отражателя по высоте,
- определяют второй уровень заполнения, используя радарный уровнемер,
- определяют второй референтный уровень заполнения, не используя радарный уровнемер;
- определяют результат тестирования на основе соотношения между первым уровнем заполнения и первым референтным уровнем заполнения и соотношения между вторым уровнем заполнения и вторым референтным уровнем заполнения.
16. Способ по п. 1, дополнительно включающий этапы, на которых
- определяют амплитуду эхо-сигнала от референтного отражателя,
- определяют амплитуду эхо-сигнала от поверхности продукта.
17. Способ по п. 16, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что амплитуда эхо-сигнала от референтного отражателя находится в заданном интервале амплитуд.
18. Способ по п. 16, в котором результат тестирования считают положительным только при условии, что амплитуда эхо-сигнала от поверхности продукта больше амплитуды эхо-сигнала от референтного отражателя.
19. Способ по п. 1, в котором первый уровень верификации и второй уровень верификации определяют на основе отражений одного и того же передаваемого электромагнитного сигнала.
20. Способ по п. 1, в котором первый уровень верификации и второй уровень верификации определяют на основе отражений разных передаваемых электромагнитных сигналов.
21. Способ по п. 1, в котором значение известного положения референтного отражателя по высоте сохраняют в блоке памяти, имеющемся в радарном уровнемере.
22. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором референтный отражатель устанавливают на высоте, соответствующей сигнализации об уровне заполнения, недопустимо высоком для резервуара, а способ дополнительно включает следующие этапы:
- на основе референтного эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от референтного отражателя, определяют уровень заполнения, измеренный в результате контрольного тестирования,
- сигнал, указывающий уровень заполнения, полученный в результате контрольного тестирования, передают в центр управления, расположенный вне радарного уровнемера.
23. Способ по п. 22, в котором радарный уровнемер выполнен с возможностью переключаться на работу в режиме измерения уровня заполнения или в режиме контрольного тестирования, при этом способ дополнительно включает следующие этапы:
- на основе эхо-сигнала от поверхности продукта определяют радарным уровнемером уровень заполнения резервуара продуктом,
- сигнал, указывающий указанный уровень заполнения, передают от радарного уровнемера в центр управления,
- принимают команду начать контрольное тестирование системы, сформированную в виде входных данных для радарного уровнемера,
- в ответ на указанную команду, инициирующую проведение контрольного тестирования системы, управляют переводом радарного уровнемера в режим контрольного тестирования,
- после передачи сигнала, указывающего уровень заполнения, полученный в результате контрольного тестирования, в центр управления управляют выведением радарного уровнемера из режима контрольного тестирования системы.
24. Способ по п. 23, дополнительно включающий этап, на котором команду начать контрольное тестирование системы выдают из центра управления или посредством расположенного на радарном уровнемере входного устройства, управляемого оператором.
25. Способ по п. 23, в котором этап определения уровня заполнения, проводимый в режиме измерения уровня, включает следующие операции:
- из указанных нескольких эхо-сигналов исключают эхо-сигнал от референтного отражателя и
- идентифицируют эхо-сигнал от поверхности продукта среди остальных эхо-сигналов.
26. Способ по п. 22, в котором этап определения уровня заполнения, проводимый в режиме контрольного тестирования, дополнительно включает следующие операции:
- идентифицируют эхо-сигнал от референтного отражателя,
- указанный эхо-сигнал от референтного отражателя временно принимают в качестве эхо-сигнала от поверхности продукта.
27. Способ по любому из п.п. 23-25, дополнительно включающий этап, на котором через заданный отрезок времени после введения в режим контрольного тестирования системы осуществляют управление выведением радарного уровнемера из указанного режима.
28. Способ по любому из п.п. 23-25, дополнительно включающий следующие этапы:
- во время нахождения радарного уровнемера в режиме контрольного тестирования определяют уровень заполнения,
- если разность между указанным уровнем заполнения и уровнем, соответствующим недопустимо высокому, т.е. предельному заполнению, меньше порогового значения, осуществляют управление возвращением радарного уровнемера в режим измерения уровня заполнения.
29. Способ по любому из п.п. 23-25, в котором управление возвращением радарного уровнемера в режим измерения уровня заполнения осуществляют через заданный отрезок времени.
30. Радарный уровнемер, подключенный к центру управления, предназначенный для определения уровня заполнения резервуара продуктом и содержащий:
- трансивер для генерирования, передачи и приема электромагнитных сигналов,
- референтный отражатель, установленный над поверхностью продукта в известном положении по высоте,
- распространяющее устройство, подсоединенное к трансиверу и способное распространять множество передаваемых электромагнитных сигналов от трансивера в направлении продукта, находящегося в резервуаре, и возвращать к трансиверу множество отраженных электромагнитных сигналов, каждый из которых содержит несколько эхо-сигналов, образующихся в результате отражения у встречающихся на его пути границ скачков импеданса, и
- процессорный контур, предназначенный для определения уровня заполнения по эхо-сигналу, образующемуся в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от поверхности продукта,
причем радарный уровнемер выполнен с возможностью обратимого управляемого перевода из режима измерения уровня заполнения в режим контрольного тестирования, в котором процессорный контур способен:
- на основе референтного эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от референтного отражателя, определять первый уровень верификации,
- на основе референтного эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от поверхности продукта, определять второй уровень верификации,
- используя значения первого уровня верификации и второго уровня верификации, проводить определение результата контрольного тестирования, основанное на значении второго уровня верификации и на соотношении между первым уровнем верификации и известным положением референтного отражателя по высоте.
31. Уровнемер по п. 30, в котором процессорный контур дополнительно способен:
- на основе референтного эхо-сигнала, образующегося в результате отражения одного из передаваемых электромагнитных сигналов от референтного отражателя, определять уровень заполнения, определенный в ходе контрольного тестирования,
- передавать сигнал, соответствующий указанному уровню заполнения, в центр управления.
32. Уровнемер по п. 30, в котором референтный отражатель имеет, по существу, неизменные положение и конструкцию в режиме измерения уровня заполнения и в режиме контрольного тестирования.
33. Уровнемер по п. 30, в котором референтный отражатель прикреплен к распространяющему устройству.
34. Уровнемер по любому из п.п. 30-33, в котором распространяющее устройство представляет собой зонд на основе передающей линии.
35. Уровнемер по п. 34, в котором референтный отражатель имеет:
- первую и вторую части, которые совместно, по существу, охватывают зонд, выполненный на основе передающей линии, и
- по меньшей мере одно отсоединяемое крепежное средство, присоединяющее первую часть ко второй части таким образом, чтобы зонд, выполненный на основе передающей линии, оказался зажатым между указанными частями.
36. Уровнемер по п. 35, в котором
- референтный отражатель снабжен первым и вторым отсоединяемыми крепежными средствами, находящимися соответственно на первой и второй сторонах зонда, выполненного на основе передающей линии, причем вторая сторона расположена напротив первой стороны,
- второе разъемное крепежное средство смещено относительно первого разъемного крепежного средства в направлении, параллельном продольной оси зонда, выполненного на основе передающей линии.
37. Уровнемер по п. 36, в котором первое разъемное крепежное средство и второе разъемное крепежное средство содержат винты, головки которых в собранном референтном отражателе обращены в одну и ту же сторону.
38. Уровнемер по любому из п.п. 30-33, в котором распространяющее устройство представляет собой излучающую антенну.
39. Уровнемер по п. 38, в котором излучающая антенна выбрана из группы, в которую входят параболическая антенна, рупорная антенна и фидерная антенна успокоительной трубки, причем излучающая антенна снабжена крепежным узлом для прикрепления блока референтного отражателя, в конструкцию которого входит удлиненный подвесной компонент, выполненный с возможностью изгибаться в боковом направлении и присоединенный верхним концом к указанному крепежному узлу референтного отражателя, а нижним концом к отражающей поверхности, которая обладает свойствами, позволяющими жидкости стекать с нее в виде капель, и к грузу, ориентирующему указанную отражающую поверхность в пространстве, при этом уровнемер выполнен с возможностью регулировки расстояния между излучающей антенной и указанной поверхностью референтного отражателя.
40. Система измерения уровня заполнения, содержащая.
- радарный уровнемер, выполненный согласно любому из п.п. 30-39, и
- центр управления, принимающий измерительные сигналы от радарного уровнемера.
41. Система по п. 40, содержащая дополнительное устройство для измерения уровня заполнения, установленное с возможностью измерять уровень заполнения резервуара продуктом.