СИСТЕМА РАДАРНОГО УРОВНЕМЕРА И СПОСОБ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА

1. Способ определения уровня заполнения резервуара продуктом, использующий систему радарного уровнемера, которая содержит трансивер, устройство распространения сигнала, подключенное к трансиверу, и процессорный контур, подключенный к трансиверу и способный определять уровень заполнения, при этом указанный способ включает следующие операции:
- посредством трансивера генерируют и посылают передаваемый электромагнитный сигнал,
- обеспечивают распространение передаваемого сигнала в направлении поверхности продукта по траектории распространения сигнала, включающей устройство распространения сигнала, при этом траектория распространения сигнала имеет первый участок, для которого параметры распространения сигнала известны, и второй участок, причем первый участок расположен между трансивером и вторым участком,
- формируют расчетную модель траектории распространения сигнала,
- посредством трансивера принимают отраженный электромагнитный сигнал, образованный в результате отражений от границ скачков импеданса, находящихся на траектории распространения сигнала, в том числе от поверхности продукта,
- на основе временного сдвига между передаваемым сигналом и отраженным сигналом определяют первое измерительное соотношение между энергией, отраженной от границ скачков импеданса вдоль первого и второго участков траектории распространения сигнала, и временем прохождения отраженного сигнала по указанным первому и второму участкам,
- на основе первого измерительного соотношения и известных параметров распространения сигнала по первому участку траектории распространения сигнала определяют, используя расчетную модель траектории распространения сигнала, второе измерительное соотношение между энергией, отраженной от первой подгруппы границ скачков импеданса вдоль второго участка траектории распространения сигнала, и временем прохождения отраженного сигнала по указанному второму участку, и
- на основе второго измерительного соотношения определяют уровень заполнения.
2. Способ по п. 1, в котором второе измерительное соотношение получают, посредством указанной расчетной модели, в виде функции первого измерительного соотношения и известных параметров распространения сигнала по первому участку траектории распространения сигнала.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором:
- первый участок траектории распространения сигнала содержит по меньшей мере первый сегмент и второй сегмент, причем первый сегмент расположен между трансивером и вторым сегментом, а операция определения второго измерительного соотношения включает следующие шаги:
- на основе первого измерительного соотношения и известных параметров распространения сигнала по указанному первому сегменту определяют, используя расчетную модель траектории распространения сигнала, третье измерительное соотношение между энергией, отраженной от второй подгруппы границ скачков импеданса вдоль третьего участка указанной траектории, включающего в себя указанные второй сегмент и второй участок, и временем прохождения отраженного сигнала по указанному третьему участку, и
- на основе третьего измерительного соотношения и известных параметров распространения сигнала по указанному второму сегменту определяют, используя расчетную модель траектории распространения сигнала, второе измерительное соотношение.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором расчетная модель представляет собой модель передающей линии.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором в число известных параметров распространения сигнала по указанному первому участку входят расстояние, на которое распространяется сигнал, импеданс и затухание сигнала на первом участке.
6. Система радарного уровнемера для определения уровня заполнения резервуара продуктом, содержащая:
- трансивер, выполненный с возможностью генерировать, посылать и принимать электромагнитные сигналы,
- устройство распространения сигнала, подключенное к трансиверу и способное распространять передаваемый электромагнитный сигнал в направлении поверхности продукта и возвращать отраженный электромагнитный сигнал, образующийся в результате отражения передаваемого электромагнитного сигнала от указанной поверхности, обратно в направлении трансивера, при этом устройство распространения сигнала включено в траекторию распространения передаваемого сигнала и отраженного сигнала, содержащую первый участок, для которого параметры распространения сигнала известны, и второй участок, причем первый участок расположен между трансивером и вторым участком, и
- процессорный контур, подключенный к трансиверу и содержащий:
- контур, определяющий измерительные соотношения и предназначенный для выполнения следующих операций:
- определения, на основе временного сдвига между передаваемым сигналом и отраженным сигналом, первого измерительного соотношения между энергией, отраженной от границ скачков импеданса вдоль первого и второго участков траектории распространения сигнала, и временем прохождения отраженного сигнала по указанным первому и второму участкам, и
- определения, на основе первого измерительного соотношения и известных параметров распространения сигнала по первому участку траектории распространения сигнала, второго измерительного соотношения между энергией, отраженной от первой подгруппы границ скачков импеданса вдоль второго участка траектории распространения сигнала, и временем прохождения отраженного сигнала по указанному второму участку, причем для выполнения указанной операции используется расчетная модель траектории распространения сигнала, и
- контур для определения, на основе второго измерительного соотношения, уровня заполнения.
7. Система по п. 6, дополнительно содержащая сопрягающее средство, присоединяющее к трансиверу устройство распространения сигнала и установленное на траектории распространения сигнала.
8. Система по п. 7, в которой сопрягающее средство установлено на первом участке траектории распространения сигнала.
9. Система по п. 7 или 8, в которой сопрягающее средство снабжено проходным вводом, расположенным между наружной стороной резервуара и внутренним объемом резервуара.
10. Система по любому из пп. 6-9, в которой трансивер содержит:
- источник СВЧ-сигнала, выполненный с возможностью регулируемым образом генерировать передаваемый сигнал,
- контроллер источника СВЧ-сигнала, подключенный к источнику СВЧ-сигнала и выполненный с возможностью такой регулировки источника СВЧ-сигнала, при которой передаваемый сигнал генерируется в виде измерительного сканирования с частотой, изменяющейся во времени, причем указанным сканированием задается ширина полосы, и
- смеситель, подключенный к источнику СВЧ-сигнала и к устройству распространения сигнала и выполненный с возможностью комбинировать передаваемый сигнал и отраженный сигнал с формированием, в результате, сигнала с промежуточной частотой,
при этом контур, определяющий измерительные соотношения, выполнен с возможностью определять первый измерительный сигнал, основываясь на указанном сигнале с промежуточной частотой.
11. Система по п. 10, в которой указанная ширина полосы составляет по меньшей мере 0,5 ГГц.
12. Система по любому из пп. 6-11, в которой устройство распространения сигнала представляет собой зонд на основе передающей линии, проложенный в направлении продукта в резервуаре с входом в объем продукта.
13. Система по любому из пп. 6-11, в которой устройство распространения сигнала представляет собой излучающую антенну, способную испускать передаваемый сигнал в направлении продукта в резервуаре.