Радарная система измерения уровня с контролем состояния синхронизации - заявка 2015132554 на патент на изобретение в РФ

1. Радарная система (1) измерения уровня, предназначенная для определения уровня заполнения резервуара (5) продуктом (6) и содержащая
трансивер (10), выполненный с возможностью генерировать, передавать и принимать электромагнитные сигналы,
устройство (3), распространяющее сигнал, подключенное к трансиверу и способное распространять передаваемый сигнал в направлении поверхности продукта и возвращать обратно в трансивер эхо-сигнал, являющийся отражением передаваемого сигнала от указанной поверхности, и
процессорный контур (11), связанный с трансивером и идентифицирующий уровень заполнения, определяемый по соотношению между передаваемым сигналом и эхо-сигналом, отраженным от поверхности,
при этом трансивер содержит
PLL-контур (20) для генерирования выходного сигнала, сконфигурированный с возможностью индикации своего состояния синхронизации, и
контур изменения сигнала, подключенный к PLL-контуру и предназначенный для приема выходного сигнала и изменения по меньшей мере одной характеристики указанного выходного сигнала с формированием передаваемого сигнала,
причем указанный контур изменения сигнала
выполнен с возможностью управляемого переключения в первый режим изменения сигнала, обеспечивающий первую модификацию по меньшей мере одной характеристики выходного сигнала, и во второй режим изменения сигнала, обеспечивающий вторую модификацию по меньшей мере одной характеристики выходного сигнала, и
сконфигурирован и подключен с возможностью принимать статусный PLL-сигнал (СТАТУС), отображающий состояние синхронизации PLL-контура, и переключаться из первого режима с измененным сигналом во второй режим с измененным сигналом в ответ на статусный PLL-сигнал, указывающий, что PLL-контур находится в синхронизированном состоянии.
2. Система по п. 1, в которой в контуре изменения сигнала предусмотрен контур (26) изменения частоты, выполненный с возможностью управляемого переключения между первым режимом, в котором частота выходного сигнала контуром изменения частоты не повышена, и вторым режимом, в котором частота выходного сигнала контуром изменения частоты повышена, причем контур (26) изменения частоты сконфигурирован и подключен с возможностью принимать статусный PLL-сигнал, отображающий состояние синхронизации PLL-контура (20), и переключаться из первого режима во второй режим в ответ на статусный PLL-сигнал, указывающий, что PLL-контур находится в синхронизированном состоянии.
3. Система по п. 2, в которой контур (26) изменения частоты содержит по меньшей мере один умножитель (21а, 21b) частоты, выполненный с возможностью умножать частоту выходного сигнала по меньшей мере на коэффициент, равный двум.
4. Система по п. 1, в которой контур изменения сигнала содержит усилительный контур (22), подключенный к PLL-контуру (20) и предназначенный для приема и усиления выходного сигнала с формированием передаваемого сигнала,
причем усилительный контур (22) выполнен с возможностью управляемого переключения в режим низкого усиления, в котором выходной сигнал усиливается усилительным контуром с первым коэффициентом усиления, и в режим высокого усиления, в котором выходной сигнал усиливается усилительным контуром со вторым коэффициентом усиления, превышающим первый коэффициент усиления; и
сконфигурирован и подключен с возможностью принимать статусный PLL-сигнал, отображающий состояние синхронизации PLL-контура (20), и выполнять переключение из режима низкого усиления в режим высокого усиления в ответ на статусный PLL-сигнал, указывающий, что PLL-контур находится в синхронизированном состоянии.
5. Система по п. 1, в которой PLL-контур (20) имеет первый выход (30), на котором формируется выходной сигнал (SPLL), и второй выход (31), на котором формируется сигнал (СИНХР.) о состоянии синхронизации, отображающий состояние синхронизации PLL-контура,
а контур изменения сигнала имеет первый вход, подключенный к первому выходу PLL-контура для приема выходного сигнала, и второй вход, подключенный ко второму выходу PLL-контура для приема сигнала о состоянии синхронизации.
6. Система по п. 5, в которой статусный PLL-сигнал (СТАТУС) основан на сигнале (СИНХР) о состоянии синхронизации, поступающем из PLL-контура, и на сигнале (BKJ1I04_PLL), поступающем из процессорного контура (11).
7. Система по п. 1, в которой PLL-контур имеет первый выход (30), на котором формируется выходной сигнал, и второй выход (31), на котором формируется статусный сигнал о состоянии синхронизации, отображающий состояние синхронизации PLL-контура, причем контур (26) изменения частоты подключен к первому выходу PLL-контура для приема выходного сигнала, а процессорный контур (11) подключен ко второму выходу PLL-контура для приема сигнала о состоянии синхронизации, и
процессорный контур сконфигурирован с возможностью генерировать статусный PLL-сигнал на основе сигнала о состоянии синхронизации и подключен к контуру изменения частоты для передачи статусного PLL-сигнала в контур изменения частоты.
8. Система по любому из пп. 1-7, содержащая контур управления частотой, подключенный к PLL-контуру (20) для управления указанным контуром с целью генерирования выходного сигнала в виде последовательности различных частот.
9. Система по п. 8, в которой контур управления частотой сконфигурирован с возможностью управлять PLL-контуром (20), обеспечивая генерацию выходного сигнала в виде развертки частот с монотонно изменяющейся частотой.
10. Система по п. 9, в которой развертка по частоте содержит множество частотных шагов.
11. Способ определения уровня заполнения резервуара (5) продуктом (6), использующий радарную систему (1) измерения уровня, содержащую
PLL-контур (20), способный генерировать выходной сигнал, и
контур изменения сигнала, подключенный к PLL-контуру и предназначенный для приема выходного сигнала и изменения по меньшей мере одной характеристики указанного выходного сигнала с формированием передаваемого сигнала,
при этом способ включает следующие этапы:
подают в контур изменения сигнала статусный PLL-сигнал, отображающий состояние синхронизации PLL-контура,
в качестве реакции на статусный PLL-сигнал, указывающий, что PLL-контур находится в синхронизированном состоянии, изменяют посредством контура изменения сигнала по меньшей мере один параметр выходного сигнала, формируя тем самым передаваемый сигнал,
распространяют передаваемый сигнал в направлении поверхности продукта,
принимают эхо-сигнал, являющийся отражением передаваемого сигнала от указанной поверхности, и,
исходя из соотношения между передаваемым сигналом и эхо-сигналом, отраженным от поверхности, определяют уровень заполнения.
12. Способ по п. 11, в котором этап изменения сигнала включает повышение частоты выходного сигнала.
13. Способ по п. 11, в котором этап изменения сигнала включает усиление выходного сигнала.
14. Способ по п. 11, дополнительно включающий следующие этапы:
прием сигнала активирования и
выдачу, в качестве реакции на сигнал активирования, сигнала управления частотой для PLL-контура.
15. Способ по любому из пп. 11-14, в котором уровень заполнения определяют на основе разности фаз передаваемого сигнала и эхо-сигнала, отраженного от поверхности.
Наверх