发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的放射性测量装置。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求、以下说明和附图中给出有利的实施例。

本发明的一方面涉及一种放射性测量装置，该放射性测量装置用于在确定容器中的填充材料的填充物位或极限物位时确定来自外部辐射源的干扰信号的强度。放射性测量装置包括探测器，该探测器被构造为接收来自伽马射线发射器的利用调制频率调制的有用信号的脉冲，并且还接收来自外部辐射源的干扰信号的脉冲。每个时间段的脉冲数对应于伽马射线源(即，例如有用信号和/或干扰信号)的强度。用于伽马射线辐射的探测器可以是计数管，例如盖革-米勒计数管(Geiger-Müller-)或者是闪烁计数器。例如，探测器可以对电离粒子的数量进行计数，例如，每个粒子在探测器中被检测为脉冲。可以在预定的时间段内将粒子和/或脉冲的数量求和，且/或与预定的时间段相关，例如“每秒1000个粒子(或脉冲)”。伽马射线发射器可用作提供有用信号的粒子源。来自伽马射线发射器的有用信号可以被调制，即伽马射线发射器可以是具有频率(即，调制频率或计时频率)的主动计时发射器(aktiv getakteter Strahler)。被调制的有用信号的频率可以基本上恒定。除了有用信号之外，探测器还可以接收来自外部辐射源的干扰信号的脉冲。干扰信号可以是未调制的。例如，干扰信号可以通过放射性测量同位素、用于焊缝检查的同位素或其它伽马射线源产生，该辐射源的辐射是可变的，特别是以不可预测的方式可变。有用信号和干扰信号的接收可以在测量容器中的填充材料的填充物位或极限物位的填充物位确定或极限物位确定期间进行。本发明利用的其中一个效应是有用信号被调制而干扰信号未被调制。

该测量装置还包括被构造为输出脉冲的第一计数速率的平均值生成器。在此，计数速率可以表示为速率，即单位时间和/或特定时间段内的脉冲数，计数速率也可以是在该特定时间段内被归一化的脉冲数。在此，第一计数速率对应于由探测器在预定时间段内接收的在该预定时间段内的第一数量的脉冲平均值。

该测量装置还包括被构造为输出脉冲的第二计数速率的带通系统。带通系统具有例如具有可调节的通带频率范围的带通滤波器。例如，带通系统包括具有可调节的通带频率范围的带通滤波器。在此，带通滤波器的可调节的通带频率范围对应于来自伽马射线发射器的被调制的有用信号的调制频率。在此，“可调节的通带频率范围”可以表示可以在测量之前将通带频率范围例如调节为被调制的有用信号的频率范围。如果被调制的有用信号的频率是已知的且恒定的，则所述频率范围对应于具有固定通带频率范围的带通。“可调节的通带频率范围”还可以表示在测量开始时(例如，通过FFT模块(FFT：快速傅里叶变换))确定被调制的有用信号的频率，并将带通滤波器调节为该通带频率范围。在此，可以根据探测器输出的最强信号的频率来选择带通滤波器的频带，该频率例如对应于FFT频谱中的最强振幅。FFT模块可以是带通系统的一部分。“可调节的通带频率范围”也可以表示还在测量期间确定被调制的有用信号的频率，并将带通滤波器调节为或适配于该通带频率范围。例如，被调制的有用信号的频率可能由于测量期间的温度波动而发生变化。在此，第二计数速率对应于由探测器在预定时间段内在带通滤波器的通带频率范围内接收的在预定时间段内的第二数量的脉冲。

另外，该测量装置还包括被构造为形成差分计数速率的减法器。差分计数速率对应于第一计数速率和第二计数速率之间的差值和/或与该差值相关。在从第一计数速率中减去第二计数速率之前，可以例如通过常数对第一计数速率和/或第二计数速率进行归一化。也可以在相减之后归一化差分计数速率。因此，差分计数速率对应于来自外部辐射源的干扰信号的强度。

由于有用信号被调制但干扰信号未被调制，因此可以通过根据本发明的测量装置将干扰信号与有用信号分离开。因此，通过测量装置不仅可以从接收的(调制加未调制的)信号中得到用于确定填充材料的填充物位或极限物位的测量值，而且还可以确定外部辐射的存在和/或外部辐射的强度，即，可以通过测量装置确定外部信号的定量值。通过确定干扰信号的定量值，不仅可以非常有效地抑制外部辐射，而且还可以将该值用于启动预定义动作，例如干扰信号的显示和/或记录。

在一实施例中，将差分计数速率与阈值进行比较，并且在超过阈值的情况下触发动作。阈值可以是如下计数速率，高于该计数速率则确定存在外部辐射。阈值可以是如下计数速率，高于该计数速率则测量装置的至少一个部分功能和/或其它设备的至少一个部分功能受到严重干扰。

在一实施例中，该动作包括暂停温度控制。例如，温度控制可以涉及测量装置的闪烁计数器和/或其它设备的温度控制。例如，这可能基于以下事实：如果外部辐射超过特定阈值，则某些温度控制可能受到干扰，使得不再依赖这些温度控制的功能，因此这些温度控制的暂停能够防止损坏。

在一实施例中，该动作包括存储时间戳和/或干扰信号的强度值。例如，时间戳可以表示干扰信号的发生的开始和/或结束。干扰信号的强度值可以包含强度、例如在一部分测量时间段内的强度平均值和/或干扰信号在多个时间点处的多个强度的平均值。例如，这可以被存储在非易失性存储器中，并且随后可以出于诊断目的被再次读出，例如为了记录(例如外部)外来辐射时间。

在一实施例中，该动作包括发出警告。该警告可以包括警告灯、警告音和/或特定显示内容的显示。

可以单独地、共同地、顺序地或以任何组合的方式触发上述动作。

在一实施例中，测量装置还包括频率确定模块，该频率确定模块被构造为确定来自伽马射线发射器的被调制的有用信号的调制频率，并且将具有可调节通带频率范围的带通滤波器的通带频率范围调节为被调制的有用信号的调制频率。例如，这可以通过FFT模块执行，该模块确定由探测器输出的最强信号的频率，并使用该频率调节可调节带通滤波器的通带频率范围。通过利用该装置，不需要在被调制的有用信号的频率和探测器之间进行调谐。此外，因此可以针对有用信号的变化的频率允许连续的适配。

在一实施例中，带通滤波器的可调节通带频率范围具有在0.05赫兹和20赫兹之间的中心频率，特别是具有1赫兹的中心频率。被调制的有用信号(以及因此调谐到该有用信号的带通滤波器)的频率随着粒子的计数速率相对缓慢地变化。例如，带通滤波器的Q值可以小于20％，特别地小于10％。被调制的有用信号基本上保持其频率并例如由于环境温度的变化而最多缓慢地变化。

在一实施例中，测量第一计数速率和第二计数速率的预定时间段在0.02和50秒之间，例如在0.05和20秒之间，特别为1秒。该范围特别对应于被调制的有用信号的特性。

在一实施例中，第一计数速率对应于通过探测器在预定时间段内接收的第一数量的脉冲的平均值。在此，第一计数速率可以与第一数量的脉冲的平均值的k倍成比例，特别地k＝1/2。例如，第一计数速率可以乘以因子k＝1/2或利用该因子进行归一化。例如，这可能基于如下事实：在出现外部辐射的情况下，该平均值大约相当于所测量的计数速率的一半。应注意，在外部辐射的情况下，(在探测器处测量的)平均值增加了外部辐射的值。

在一实施例中，测量装置还包括调制器，该调制器控制伽马射线发射器和/或电子电路周围的可位移膜片，其中，该调制器被构造为对伽马射线发射器的信号进行调制以产生被调制的信号。可位移膜片可以被实现为例如由铅制成的旋转筛，该旋转筛具有开口并围绕伽马射线发射器旋转，使得伽马射线近似地以具有围绕灯旋转的筛的灯塔的形式出现。例如，该电子电路可以被实现为振荡电路或被实现为脉冲或信号发生器以及D/A转换器(可能具有低通滤波器)。被调制信号可以正弦波、正弦曲线，直到矩形波。在此，基本频率可以有利地通过简单的低通滤波器分离。

本发明的另一方面涉及一种用于通过如上所述和/或如下所述的放射性测量装置在填充物位确定或极限物位确定期间确定来自外部辐射源的干扰信号的强度的方法。该方法包括以下步骤：

a)通过探测器，接收来自伽马射线发射器的利用调制频率调制的有用信号的脉冲，并且还接收来自外部辐射源的干扰信号；

b)通过平均值发生器，输出第一计数速率；

c)通过带通系统，输出第二计数速率；

d)通过减法器，形成通过从第一计数速率中减去第二计数速率获得的差分计数速率；以及

e)输出差分计数速率。

在一实施例中，步骤b)和c)并行地和/或准并行地执行。准并行执行可以例如通过单处理器系统来实现。

在一实施例中，所述的方法具有以下其它步骤：

f)将差分计数速率与阈值进行比较；以及

g)如果阈值被超过，则触发动作。

本发明的另一方面涉及如上所述和如下所述的测量装置的用于确定填充材料(特别是，液体和松散材料)的填充物位或极限物位的用途。

本发明的另一方面涉及一种程序元件，当其在测量装置的处理器单元上执行时，该程序元件指示测量装置执行如上所述和如下所述的方法。

本发明的另一方面涉及一种上面存储有如上所述和如下所述的程序元件的计算机可读介质。

上文和下文参考本发明的一个方面说明的所有特征可以等同地是本发明的一个或多个其它方面的特征。特别地，关于测量装置说明的所有特征也可以是该方法的特征和/或步骤，反之亦然。

为了进一步阐明，将参考附图中所示的实施例说明本发明。这些实施例仅应理解为是示例性的，而不应理解为限制。