度和功率,進而發射天線11能夠發射具有一定強度和功率的電磁波,經發射天線11發射的電磁波被容器9另一側的接收天線12接收,此時至少可以構成六組發射-接收通道(圖中虛線所示),分別為a- a7 ,a-b7、a_ z’、b_ a7、b_ b'以及b_ z’,這些發射接收通道的構成和發射-接收順序均由運算處理部件4按照運算要求控制,電磁波接收部件3能夠接收上述各組發射-接收通道中的電磁波信號,并將多個電磁波信號發送給運算處理部件4,運算處理部件4首先將上述各電磁波信號處理成各發射-接收通道的電磁波信號強度相關數據后,再通過特定的數學模型將和/或特定的應用程序將各電磁波信號強度相關數據以及各發射天線11和/或各接收天線12在容器內的位置信息進行綜合運算處理成容器9內的物料料位信息,并將該物料料位信息傳輸給信號輸出部件5和顯示部件6;信號輸出部件5將上述物料料位信息信號輸出,顯示部件6將上述物料料位信息顯示給用戶。為了使得測量結果更加精確,在同樣的物料狀態情況下,運算處理部件還可以通過反復多次控制發射-接收通道的次序和/或功率變化,以獲得多組電磁波信號強度相關信息,然后經過對這多組電磁波信號強度相關數據進行綜合運算處理后,生成最終的精確料位數據。
[0050]具體地說,上述運算處理部件4通過以下方式將各電磁波信號強度相關數據以及各發射天線11和/或各接收天線12在容器9內的位置信息進行綜合運算處理成容器9內的物料料位信息:
[0051]如圖1中所示時刻,接收天線被待測物料7掩埋,由于物料吸收以及空氣與物料分界邊緣增強的反射,導致接收天線Y接收到的暴露在外的發射天線a和b發射的電磁波強度遠小于暴露在外的接收天線a'和t/接收到的發射天線a和b發射的電磁波強度,此時運算處理部件4則將接收天線Y所處容器9內側壁的位置作為待測物料7的料位數值;
[0052]或者,若在某一時刻發射天線b被掩埋,則暴露在外的接收天線a'和b'接收到的發射天線b發射的電磁波強度遠小于接收天線a'和t/接收到的發射天線a發射的電磁波強度,此時運算處理部件4則將發射天線b所處容器9內側壁的位置作為待測物料7的料位數值;
[0053]或者,若在某一時刻接收天線V被掩埋,則接收天線V接收到的電磁波強度遠小于被掩埋前接收到的電磁波強度,此時運算處理部件4則將接收天線所處容器9內側壁的位置作為待測物料7的料位數值;
[0054]或者,若在某一時刻發射天線b被掩埋,則暴露在外的接收天線a'和b'接收到的發射天線b發射的電磁波強度遠小于接收天線a'和t/接收到的發射天線b被掩埋前發射的電磁波強度,此時運算處理部件4則將發射天線b所處容器9內側壁的位置作為待測物料7的料位數值。
[0055]值得一提的是,本實施方式不僅能夠得到待測物料7的精確的料位數值,另外若本實施方式中的各發射天線11和各接收天線12均位于同一垂直平面內,該垂直平面即為待測物料7在垂直方向上的剖面,而各發射天線11與各接收天線12之間的發射-接收通道之間由于電磁波的傳遞而建立起一個位于同一平面內的網絡,所以運算處理部件4還能夠根據各發射-接收通道中電磁波信號強度相關數據以及各發射天線11和各接收天線12在容器9上的位置信息結合已經比較成熟的類似坑透儀的圖形生成算法,將上述網絡處理成待測物料7的二維剖面圖,該圖不僅可以顯示天線接觸位置的料位數據,還可以顯示非天線接觸部分的料位數據,并顯示于顯示部件6中,用戶能夠直接通過上述二維剖面圖直觀地獲取到待測物料7在容器9內的料位。
[0056]如果本實施方式中各發射天線11與各接收天線12不是位于同一垂直平面內,而是位于不同的平面內,則各發射天線11與各接收天線12之間的發射-接收通道之間由于電磁波的傳遞就會建立起一個三維的網絡,運算處理部件4就能夠根據各發射-接收通道中電磁波信號強度相關數據以及各發射天線11和接收天線12在容器9上的位置信息將上述三維的網絡處理成待測物料7的三維立體圖顯示于顯示部件中,用戶能夠直接通過上述三維立體圖直觀地獲取到待測物料7在容器9內的料位。
[0057]另外,本實施方式中的電磁波節點料位計不僅僅能夠測量固體物料、液體物料,還能夠測量分層的混合物料中每一層物料的料位,因為不同的物料對電磁波信號吸收或反射的能力不同,可以根據運算處理部件處理得到的電磁波信號強度相關數據的差異區分出測得的料位信息到底屬于哪一層物料的料位,如圖2所示,測量原理與前述原理完全相同,此處不再詳細闡述。
[0058]實施方式2:
[0059]本實施方式與實施方式I大致相同,主要區別在于:如圖3和圖4所示,本實施方式的電磁波節點料位計中包含多個電磁波發射部件2和多個電磁波接收部件3,每個電磁波發射部件2都連接有至少一個發射天線11,每個電磁波接收部件3也都連接有至少一個接收天線12,各發射天線11和各接收天線12即可以固定在容器9內側壁上,也可以固定在容器9外部空間內,各電磁波發射部件2和各電磁波接收部件3均與運算處理部件4相連且均由運算處理部件4控制發射和接收電磁波。圖3與圖4的區別在于圖3中的容器9為豎直的容器,圖4中的容器9為水平的管道形容器。除此之外,本實施方式的工作原理與實施方式I完全相同,此處不再贅述。
[0060]實施方式3:
[0061 ]本實施方式為實施方式I的進一步改進,主要改進之處在于,本實施方式中的電磁波節點料位計中還具有一個切換部件8,如圖5所示,電磁波發射部件2和電磁波接收部件3均通過該切換部件8與天線I連接,切換部件還與運算處理部件4相連,運算處理部件4通過控制切換部件8來控制各天線I是作為發射天線11使用還是作為接收天線12使用,也就是說各發射天線11和各接收天線12之間可以相互切換,因為發射天線11和接收天線12實質上是完全相同的天線,只是起的作用不同罷了,如果在一開始就設定好哪些是發射天線11哪些是接收天線12,有時候接收天線12數量不夠而發射天線11卻用不完,此時本實施方式中就可以通過運算處理部件4控制切換部件8對各天線I進行轉換,以充分利用資源。除此之外,本實施方式與實施方式I完全相同,此處不再贅述。
[0062]實施方式4:
[0063]本實施方式為實施方式I的進一步改進,主要改進之處在于,在本實施方式中,定義各發射天線11中至少有一個發射天線為電磁波的發射器校驗天線(如圖1中的發射天線a或b),對應地,定義各接收天線12中至少有一個接收天線12為電磁波的接收器校驗天線(如圖1中的接收天線a'或I/);因為電磁波發射部件2和電磁波接收部件3有時候會出現故障,此時就不會再發射或接收電磁波,此時由料位計測量到的料位數據就是錯誤的數據,但是用戶并不知道它們已經壞了,這樣就會導致測量不準確;另外,由于測量環境中各種因素不斷變化,測量空間的介電特性與環境特性也不斷變化,可能導致測量不準。本實施方式中增加了發射器校驗天線和接收器校驗天線后,能夠及時校驗電磁波發射部件2和電磁波接收部件3是否正常工作,便于用戶辨別測量結果的真偽;同時,可以通過校驗天線獲得的數據,為整個系統測量提供校驗修正數據;另外為了確保校驗的準確性,最好保證上述發射器校驗天線和接收器校驗天線在任意時刻都不會被待測物料7掩埋。除此之外,本實施方式與實施方式I完全相同,此處不再贅述。
[0064]實施方式5:
[0065]本實施方式為實施方式I的進一步改進,主要改進之處在于,在本實施方式中,在待測物料7所在空間內待測物料7無法接觸掩埋的位置還設置有至少一個檢測天線10,該檢測天線10用于檢測待測物料7所在空間內的環境參數(比如介電常數),如圖6。
[0066]由于待測物料