特許 6662859 多変数導波レーダプローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6662859

(24)【登録日】2020年2月17日

(45)【発行日】2020年3月11日

(54)【発明の名称】多変数導波レーダプローブ

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/284 20060101AFI20200227BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/284

【請求項の数】17

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-514498(P2017-514498)

(86)(22)【出願日】2015年9月30日

(65)【公表番号】特表2017-531180(P2017-531180A)

(43)【公表日】2017年10月19日

(86)【国際出願番号】US2015053211

(87)【国際公開番号】WO2016054201

(87)【国際公開日】20160407

【審査請求日】2018年7月19日

(31)【優先権主張番号】14/501,954

(32)【優先日】2014年9月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】597115727

【氏名又は名称】ローズマウント インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100098914

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 伸行

(72)【発明者】

【氏名】ヘドケ， ロバート， シー．

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 欧州特許出願公開第１５２４５０６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第１７９５８７５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２３９７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ２３／１４−２３／２９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性の導波レーダプローブと、
前記プローブと一体化され、第１検出パラメータとして機能する第１センサ信号を発生する第１センサと、
前記プローブを導波されて降下するマイクロ波パルスを送信する送信器と、
反射されたマイクロ波パルスを受け取る受信器と、
パルスの送信と反射パルスの受信との間の時間差及び第１検出パラメータに基づき、流体レベルを測定するプロセッサと、を具備し、
前記第１センサは、流体に起因する前記プローブの動きを検出できるフォースセンサを含み、
前記第１検出パラメータは、前記プローブに働く力叉は加速である、
多変数流体レベル検出システム。

【請求項2】

圧力センサ、温度センサ又は加速度計を更に具備する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記プローブと一体化され、第２検出パラメータとして機能する第２センサ信号を発生する第２センサを更に具備し、
前記プロセッサは、パルスの送信と反射パルスの受信との間の時間差、第１検出パラメータ及び第２検出パラメータに基づいて流体レベルを測定する、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記第２センサは圧力センサを含む、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記第２センサは温度センサを含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第２センサは加速度センサを含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項7】

前記フォースセンサは３軸の加速度計を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

可撓性の導波レーダプローブと、
前記プローブを導波されて降下するマイクロ波パルスを送信する送信器と、
反射されたマイクロ波パルスを受け取る受信器と、
前記プローブに一体化され、検出パラメータとして機能する複数のセンサ信号を発生する複数のセンサと、
導波されるマイクロ波パルスの送信から反射したマイクロ波パルスの受信までの時間及び複数のセンサ信号に基づき、測定結果を発生するプロセッサと、を具備し、
前記複数のセンサは、流体に起因する前記プローブの動きを検出できるフォースセンサを含み、
前記フォースセンサにより発生する前記センサ信号は、前記プローブに働く力叉は加速で示される、
多変数流体レベル検出システム。

【請求項9】

前記複数のセンサは１つ以上の圧力センサを含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記複数のセンサは１つ以上の温度センサを含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記フォースセンサは３軸加速度計である、請求項９に記載のシステム。

【請求項12】

前記複数のセンサは１つ以上の温度センサを含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項13】

前記複数のセンサは１つの加速度センサを含む、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記加速度センサは３軸加速度計である、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

可撓性のプローブアセンブリを降下する導波パルスを該導波パルスが反射する第１液体内に送信し、
前記第１液体での反射波パルスを検出し、
前記プローブアセンブリと一体化された第１センサによって第１検出パラメータとして機能する第１信号を発生し、
導波パルスの送信から反射パルスの受信までの時間及び第１検出パラメータに基づき、測定結果を発生し、
前記第１検出パラメータは流体に起因する前記プローブアセンブリの力叉は加速である、
タンク内の流体レベルを決定する方法。

【請求項16】

更に、第２検出パラメータとして機能し且つ前記プローブアセンブリと一体化された第２センサによって第２信号を発生し、
導波されるマイクロ波の送信から反射したマイクロ波の受信までの時間、第１検出パラメータ及び第２検出パラメータに基づき、測定結果を発生する、
請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第２信号は、圧力信号、温度信号又はフォース信号である、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、閉じたタンク内の流体レベル検出に使用される導波レーダ測定に関する。

【背景技術】

【0002】

導波レーダタンクプローブはタンク内にその頂部から挿入されてプロセス流体内に沈められる。この後、プローブは、タンク内に収容された１つ又は複数の流体内に導波される電磁波の送信に使用される。電磁波は送信器によりプローブを通じて送信される。電磁波が異なる絶縁定数の流体に出会うときに反射が生じる。この時点で、エネルギの一部分が反射波の形態で反射される。電磁波の非反射部分は異なる絶縁定数の他の流体やタンクの底又はプローブの端に達するまで、その流体内を通過し続ける。反射の全ては受信器に受け取られる。

【0003】

反射の受け取りは、電磁波がタンク内の流体の表面によって反射された後に生じる。電磁波の速度及び反射波の強度は電磁波が通過する流体の絶縁定数に依存する。反射波の受け取り後、１つ又は複数の反射は時間差に関して処理される。これら時間差は距離に変換され、この後、タンク内に収容された流体のレベルが演算される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電磁波の誤った送信又は受信、電線又は接続パイプの不適切な設置、タンクにおける圧力又は温度の変化、タンク内の流体における流速の変化、流体濃度の変化、流体密度の変化又は非常に低い絶縁定数の流体（水よりも約８倍低い絶縁定数を有する油等）におけるレベル測定等の幾つかの要因は、レベル演算の正確さに影響する。不正確な演算はタンク内における流体レベルの不正確な報告を引き起こし、該報告は誤った警報及びタンクが使用されているプロセスの停止を導く。

【0005】

レベルの不正確さを解消する試みがなされている。１つ以上のトランシーバを通じて多重レーダ信号を送信するレーダシステムが多数のタンクレベルを演算して比較するために使用されている。しかしながら、このようなシステムは、１つのレーダ構成部品の故障検出には良いが、上述したシステムの他の歪みを引き起こす要因に影響され易い。

【0006】

レーダの不正確さを解消する更なる試みが非一体型の圧力センサを固定位置に個々に付加することでなされている。しかしながら、これらセンサは、タンク内の配置によっては正確さ及び有用性が制限される。また、該解法は、センサがプローブアセンブリの外にあって付加的なタンクの改良を要求するため、その設置が困難且つ高価になる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態において、多変数流体レベル検出システムは、第１検出パラメータとして機能する第１センサ信号を発生する第１センサを一体的に備えた導波レーダプローブと、該プローブを導波された降下するマイクロ波パルスを送信する送信器と、反射したマイクロ波パルスを受け取る受信器と、パルスの送信と反射パルスの受信との間の時間差及び第１センサ信号に基づき、流体レベルを測定するプロセッサとを含む。

【0008】

他の実施形態において、多変数流体レベル検出システムは導波レーダプローブを含む。該プローブはプローブを導波されて降下するマイクロ波パルスを送信する送信器と、反射したマイクロ波パルスを受け取る受信器と、プローブと一体化され、検出パラメータとして機能する複数のセンサ信号を発生する複数のセンサと、導波されるマイクロ波パルスの送信から反射したマイクロ波パルスの受信までの時間及び複数のセンサ信号に基づき、測定結果を発生するプロセッサとを含む。

【0009】

他の実施形態は、プローブアセンブリを降下する導波バルスを第１流体内に送信する方法を含む。導波は第１流体で反射され、この後、検出される。更に、方法は第１検出パラメータとして機能する第１信号の発生を含む。第１信号は第１センサによって発生され、該第１センサはプローブアセンブリに一体化されている。そして、導波パルスの送信から反射波パルスの受信までの時間及び第１検出パラメータに基づき、測定結果が発生される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る多変数レベル検出システムの一実施形態を示す図である。

【図2】本発明に係る多変数レベル検出システムを説明するブロック図である。

【図3】導波レーダレベル検出システムにて検出されたレベル測定を説明するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示の技術によれば、流体レベルの検出は、導波レーダプローブ内に１つ以上のセンサを組み込むことで、より正確に成し遂げられる。単一又は多重の導波の送信に加えて、導波が検出され、導波の方向及び１つ以上のセンサによって検出されたタンク内の付加的な複数のパラメータに基づいてレベルが演算される。これらのセンサは付加的なパラメータを提供し、これらパラメータは導波レーダ測定に関連して、より正確で且つ信頼性の高いタンク内のレベル測定を提供する。更に、プローブシステムへの付加的なセンサの一体化は、システムの構成や設置のコスト及びタンクの保守点検のコストを低下させる。

【0012】

図１は一実施形態の断面図であり、該実施形態は多変数を使用して、タンク１２内の流体のレベルＦＬを検出する多変数レベル検出システム（ＭＬＤ）１０を表す。タンク１２は第１流体Ｌ1、第２流体Ｌ２及び第３流体Ｇ１を収容している。流体レベルＦＬは第３流体Ｇ１（ガス）と第１流体Ｌ1（タンク１２内の上側の液体）との間の境界を表す。タンク１２はタンク取り付けインタフェース１６を含み、該タンク取り付けインタフェース１６にＭＬＤ１０が取り付けられている。

【0013】

ＭＬＤ１０は、装置ヘッド１８、プローブアセンブリ２０及びＭＬＤ取り付けインタフェース２２を含む。プローブアセンブリ２０はセンサ２４ａ〜２４ｎ及び錘２６を含む。また、装置ヘッド１８は導波レーダ（ＧＷＲ）システム、センサシステム及び他の内部回路（図２参照）を含む。

【0014】

ＭＬＤ１０は、タンク１２にＭＬＤ取り付けインタフェース２２を介して取り付けられ、ここで、ＭＬＤ取り付けインタフェース２２はタンク取り付けインタフェース１６に接続している。プローブアセンブリ２０はタンク１２内に挿入され、ガスＧ１、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２中に沈められている。センサ２４ａ〜２４ｎはプローブアセンブリ２０に取り付けられ、ガスＧ１、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２に晒されている。錘２６はプローブアセンブリ２０の端の近傍に取り付けられている。装置ヘッド１８はプローブアセンブリ２０に物理的に接続されている。代替の実施形態では、堅固なプローブアセンブリもまた使用でき、この場合、錘２６は要求されない。

【0015】

ＭＬＤ１０はタンク１２内の流体レベルＦＬを演算、測定、監視、そして、報告する。より詳しくは、タンク１２内の第１液体Ｌ１（油等）のレベルはプローブアセンブリ２０を介して測定される。また、タンク１２は第２液体Ｌ２（水等）及びガスＧ１（空気等）を収容し、ガスＧ１は液体Ｌ１，Ｌ２の上方にある。プローブアセンブリ２０は第１液体Ｌ１におけるレベルＦＬの正確な測定を提供するために、複数のパラメータを検出する多重手段を有する。測定は、ＧＷＲシステムに伝送するプローブアセンブリ２０及び装置ヘッド１８内のセンサシステムによって行われる。演算及び監視は装置ヘッド１８内で行われ、種々の手段を通じてユーザに最終的に出力される。

【0016】

図２は、本開示の多変数レベル検出システムの一実施形態を説明するブロック図である。ＭＬＤ１０はプローブアセンブリ２０及び装置ヘッド１８を含む。プローブアセンブリ２０は、センサ２４ａ〜２４ｎ、プローブケーシング２８、プローブディバイダ３０、センサ部３２及びＧＷＲ部３４を含む。装置ヘッド１８はＧＷＲシステム３６及びセンサシステム３８を含む。ＧＷＲシステム３６はＧＷＲトランシーバ４０及びＧＷＲ信号プロセッサ４２を含む。ＧＷＲトランシーバ４０はＧＷＲ送信器４４及びＧＷＲ受信器４６を含む。

【0017】

また、装置ヘッド１８はセンサシステム３８を含む。該センサシステム３８はセンサ２４ａ〜２４ｎ、センサ信号プロセッサ４８及び複数のセンサ信号線５０を含む。また、センサシステム３８は該システムの管理に要求される他の電気的な構成部品も含む。更に、装置ヘッド１８はシステムプロセッサ５２、メモリ５４、現場オペレータインタフェース（ＬＯＩ）５６及び通信インタフェース５８を含む。装置ヘッド１内の全ての構成部品は装置ヘッド囲繞体６０によって囲まれている。

【0018】

ＭＬＤ１０は（図１に示されるように）タンク１２に設けられている。ここで、プローブアセンブリ２０は装置ヘッド１８に取り付けられてタンク１２内に挿入され、図１に示されるようにガスＧ１、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２内を通じて下方に延びている。プローブアセンブリ２０にはセンサ２４ａ〜２４ｎが取り付けられている。センサシステム３８のセンサ２４ａ〜２４ｎはセンサ信号線５０を介してセンサ信号プロセッサ４８に接続している。

【0019】

また、プローブアセンブリ２０はＧＷＲシステム３６に接続されている。ＧＷＲシステム３６内のＧＷＲトランシーバ４０はＧＷＲ送信器４４及びＧＷＲ受信器４６を含む。ＧＷＲ送信器４４及びＧＷＲ受信器４６はＧＷＲ信号プロセッサ４２に接続されている。センサ信号プロセッサ４８及びＧＷＲ受信器４６はシステムプロセッサ５２に個々の線渠(conduits)を介して電気的に接続されている。また、システムプロセッサ５２はメモリ５４、通信インタフェース５８及びＬＯＩ５６に電気的に接続されている。そして、通信インタフェース５８は外部の通信装置に物理的な電気接続又は無線接続を介して接続されている。ＭＬＤ１０内の種々の電気的構成部品を接続する導体は、電気的又は電磁的な信号を伝送するワイヤ、ケーブル、印刷回路又は他の導体である。

【0020】

ＭＬＤ１０はタンク１２内の流体レベル測定を演算、測定、監視及び報告する（図１参照）。タンク１２内における第１液体Ｌ１のレベルはプローブアセンブリ２０を介して測定される。プローブアセンブリ２０はタンク１２内における第１液体Ｌ１の流体レベルＦＬを正確に測定するために、複数のパラメータを検出する多重手段を有する。パラメータを検出する第１手段にはＧＷＲシステム３６が介在する。

【0021】

主要なパラメータは、ＧＷＲトランシーバ４０内のＧＷＲ送信器４４及びＧＷＲ受信器４６それぞれのマイクロ波パルスの送信及び受信を介してＧＷＲシステム３６によって得られる。これらのパルスはＧＷＲ信号プロセッサ４２がＧＷＲ送信器４４に送信を指示するとき、ＧＷＲ送信器４４によって送信される。パルスはＧＷＲ送信器４４から送信されてプローブアセンブリ２０のＧＷＲ部３４を降下し、タンク１２内のガスＧ１、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２内に案内される。マイクロ波は、タンク１２内にて、隣接する流体間で絶縁定数が変化する境界で反射される。反射されたパルスはＧＷＲ受信器４６によって検出される。ＧＷＲトランシーバ４０は反射されたバルスをＧＷＲ信号プロセッサ４２に送信する。送信パルスと受信パルスとの間の時間差がＧＷＲ信号プロセッサ４２によって演算される。ＧＷＲ信号プロセッサ４２はＧＷＲ受信器４６によって検出された多重のパルス反射を補正する。多重のパルス反射はタンク１２内で絶縁定数が異なった隣接する流体の境界で生起される。

【0022】

付加的なパラメータ（又は複数の付加的なパラメータ）はセンサシステム３８を介して検出される。該センサシステム３８において、センサ２４ａ〜２４ｎは温度センサ、圧力センサ、流量センサ、振動センサ、加速度センサ、種々の他のセンサ又はこれらセンサの幾つか又は全ての組み合わせを含む。付加的なパラメータはセンサ２４ａ〜２４ｎによって検出され、センサ信号プロセッサ４８に送信される。センサ信号プロセッサ４８は受け取ったセンサ信号（又は複数）に関し、幾つかの機能を実行する。信号は必要ならフィルタ処理され且つ増幅される。そして、センサ信号はアナログからデジタルの形態に変換される。

【0023】

センサ信号プロセッサ４８及びＧＷＲ信号プロセッサ４２によって処理された後、パラメータはシステムプロセッサ５２に送信される。システムプロセッサ５２は受け取ったパラメータを解析し、レベル測定値を決定する演算を実行する。演算された値はメモリ５４に格納されて、システムプロセッサ５２にて、メモリ５４に以前格納された値と比較される。演算及び比較の結果は、ＬＯＩ５６又は通信インタフェース５８を経た外部の通信システムを介してアクセスすることで、ユーザによって入手可能である。

【0024】

ＭＬＤ１０は有益な幾つかの特徴を提供する。先ず、ＭＬＤ１０は、非常に僅かなタンクの改良を要求する。ＭＬＤ１０内の種々のセンサがプローブアセンブリ２０と一体化しているため、プローブアセンブリ２０及びＭＬＤ１０を受け入れ可能なタンクにするには非常に僅かな改良のみがタンクに要求される。図１に示された実施形態において、タンクにはＭＬＤ１０を受け入れるために単一のタンク貫通のみが要求される。

【0025】

タンクにおける改良の最小化は、エンドユーザに対するタンクの初期コストを低下させ且つタンクのリードタイムを短縮する等、ユーザにとって幾つかの利点を有する。或る適用のために、標準のタンク又は通常のタンクのカスタマイズが要求されるとき、タンクを製造する製造業者に要求される時間は典型的に増加する。貫通が僅かであれば、要求されるカスタム化が少なくなり、これにより、ユーザにとって、製造時間及びタンクのリードタイムが短縮する。これは、製造スケジュールの短縮、時間及び費用の節約を可能にする。また、タンクにおける改良の最小化はタンク及びプローブに対する保守点検の複雑さも低減する。貫通が僅かであれば、要求される交換部品やノウハウ的な保守点検も僅かとなる。

【0026】

更に、貫通が少ないことはタンクの故障機会が少ないことを意味する。タンクの貫通は典型的にタンクに溶接を要求し、タンクからの内容物の漏れを防止するシールを有することになる。これらは一般的にタンクの弱点となり、それ故、その弱点にて故障し易くなる。貫通が少なければ、タンクの弱点も少なく、それ故、コスト高となるタンクの故障傾向も少ない。ＭＬＤ１０の更なる利点は、図３に示されたグラフを介して最も良く説明されている。

【0027】

図３は、導波レーダレベル検出システムで検出されたレベル測定を説明するグラフである。該グラフのｘ軸線で時間（ｔ）が表され、グラフのｙ軸線でレベル（ｌ）が表されている。ここではｙ軸線の原点（０）が空のレベル（ｌ）を表し、ｙ軸線の頂点が満杯のレベル（ｌ）を表している。時間（ｔ）はｘ軸線の左から右に経過する。

【0028】

ライン６２は、タンク１２内の第１液体Ｌ１に関して経時的な波の反射を表したグラフであり、ライン６４はタンク１２内の第２液体Ｌ２に関して経時的な波の反射を表したグラフである。両方の波はＧＷＲシステム３６によって検出される。領域６６，６８は、タンク１２内のレベルが緩やかに増減する通常の作動中、経時的な波の向きである。スパイク７０，７２は第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２のレベル検出において、急激な増減をそれぞれ表す。領域７４，７６は、通常の作動中であるものの、急減なレベル増加間での波の向きである。

【0029】

スパイク７０，７２はＧＷＲシステムにおいて問題となる。スパイク７０，７２には領域６６，６８が先導し、これら領域６６，６８は期待通りに緩やかに上昇且つ降下する非満杯レベルを示す。スパイク７０，７２の直後には領域７４，７６が追従し、これら領域７４，７６は期待通りに作動する非満杯レベルを示す。領域７４，７６の直前のスパイク７０，７２はＧＷＲシステムによる誤ったレベルの演算又は測定である。

【0030】

ＭＬＤ１０の利点は、該ＭＬＤ１０がレベル測定の正確さを改善することにある。レーダ波の誤った送信又は受信、タンクの圧力又は温度の変化、タンク内で流体の流速変化、流体の濃度変化、又は、流体密度変化等の幾つかの要因はＧＷＲシステムによる波の正確な検出に影響する。このような影響は図３のスパイク７０，７２のような不正確さの結果となる。これらのスパイクはその誤りが訂正されなければ、不正確なレベル演算を導き、延いてはタンク内の流体レベルの不正確な報告を導く。これは、タンク内の誤った満杯状態の報告が、誤った警報やタンクが使用されているプロセスの不必要な停止のために、問題となる。これら停止はコスト高となる。

【0031】

ＭＬＤ１０は多重パラメータを検出することでレベル測定の正確さを改善する。タンク１２内における温度、圧力、流れ、振動、力、又は、種々の他の条件と波のレーダ検出との組み合わせは、タンク内のレベルをより正確に決定するためにより複雑な演算の原因となる。例えば、フォースセンサはプローブアセンブリ２０の動きを検出するためにセンサ２４ａとして使用でき、図１に表した実施形態では該プローブアセンブリ２０は堅固ではない。プローブアセンブリ２０の動きは、図３のスパイク７０，７２のように、ＧＷＲによる不適切なレベル測定を引き起こす。

【0032】

本実施形態において、フォースセンサはプローブアセンブリ２０の力又は加速を１つ以上の方向で検出できる。この種のプローブアセンブリ２０の動きは、タンク内に流入する異常に高い量的な流速又は異常に高い流体圧力から働く力に起因する。その動きが検出されたなら、検出されたレベル変動が流体レベルの真の変動であるか、又は、図３のスパイク７０，７２のようにシステムの流動効果に起因したプローブへの力の結果であるかを決定するために、演算で考慮され、そして、直前に格納された流体レベルの値と比較される。これは、可撓性のプローブが上述の力に起因した曲げをより受け易いので、本実施形態において特に有益となる。この結果、高い流体レベルとなる有害な変動が少なくなり、不所望なプロセスの停止も少なくなり、時間及び費用の節約となる。

【0033】

他の実施形態において、圧力変換器がセンサ２４ａ〜２４ｎの１つのセンサとして使用可能である。そして、センサプロセッサ５２は、メモリ５４に以前格納されたタンク圧力の値と比較することで、タンクのシステム圧力の変動を考慮する。この後、システム圧力の変化は、タンク１２内の流体の密度値を更新するのに使用でき、該密度値はマイクロ波の検出された反射時間に基づきレベルの演算に使用され、これにより、レベル測定の正確さが増加する。該測定は、温度センサが使用されても同様に改善可能である。

【0034】

ＭＬＤ１０は、他のやり方でも従来技術を超えた付加的な正確さを同様に提供する。上述したようにタンク１２内の温度、圧力、流れ、振動、加速度、又は、他の条件と波レーダ検出との組み合わせはタンク１２内のレベルをより正確に決定するために、複雑な演算を許容する。更に、タンク内における上述条件の多重パラメータ（多数位置での同一パラメータ）の測定と波レーダ検出との組み合わせは更なる正確さを提供する。

【0035】

例えば、圧力変換器がセンサ２４ａとして使用され、且つ、温度センサがセンサ２４ｂとして使用されたとき、システムプロセッサ５２は、メモリ５４に以前に格納された第１液体L１の圧力温度の値で比較することで、タンク内における第１液体Ｌ１のシステム圧力及び温度の変動を考慮できる。システム圧力及び温度の変化は第１液体Ｌ１の密度値を更新するために使用され、該密度値はマイクロ波の検出された反射時間に基づいてレベル演算に使用される。更新された正確な密度値はレベル測定の正確さを増加する。圧力センサ又は温度センサの１つのみが使用されるよりも、タンク内の流体の温度及び圧力の両方が使用されれば、流体密度はより正確に決定される。

【0036】

他の実施形態において、フォースセンサはセンサ２４ａとして使用でき、圧力センサはセンサ２４ｂとして使用できる。これは、センサ２４ａを介してプローブアセンブリ２０の動きの検出を可能にし、そして、センサ２４ｂから受け取った圧力の示度に基づいて密度の変化が演算された後、システムプロセッサ５２内での第１液体Ｌ１の密度値の更新が可能となる。上述したように、これは、増大するレベル測定の正確さ、高い流体レベルでの有害な変動の検出やその回避を意味し、システム全体の正確さや冗長性の増大を提供する。

【0037】

他の実施形態において、圧力センサ（又は組み合わされた圧力及び温度センサ）は、プローブアセンブリ２０に沿い鉛直方向に離間されたセンサ２４ａ〜２５ｎの各々として使用できる。ここで、ＭＬＤ１０は、以前格納された流体の密度及び演算されたパルス時間の差に基づいて、予備的なレベル検出をなすことができる。この後又は同時に、システムプロセッサ５２はプローブアセンブリ２０の異なる高さにある圧力センサ全ての示度を読み出すことができる。全ての圧力センサの高さを知ることで、システムプロセッサ５２はタンク内における全ての流体の密度勾配を演算できる。密度値はメモリ５４に直前に格納された密度勾配と比較されて、その誤差が補正され、この後、レベル演算にて更新される。レベル演算はより正確にして実行される。同様な演算は、温度センサへの置換又は温度センサを付加しても実行可能である。上述したように、加速度センサの付加は更なる正確さ及び冗長性を提供する。更に、本実施形態では、伝導度センサ等の流体レベルを検出する能力を備えたセンサも使用可能である。

【0038】

本発明は例示的な実施形態を参照して記述されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形や構成要素に対する等価物への置換が可能であることは当業者に理解されるところである。付け加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対して特定の状況又は材料に適合させる数多くの改良をなすこともできる。それ故、本発明は開示された特定の実施形態に制約されるものでなく、添付の特許請求の範囲の包含される全ての実施形態を含む。

【0039】

本発明は好適な実施形態を参照して記述されているが、当業者は本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細に変形が可能であることを認識可能である。

【図1】

【図2】

【図3】