[發(fā)明專利]用于填充水平雷達(dá)的電勢分隔

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680028132.9
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101233392A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡爾·格里斯鮑姆;約瑟夫·費(fèi)倫巴赫;丹尼爾·舒爾特海斯
• 申請（專利權(quán)）人: VEGA格里沙貝兩合公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李德山;席兵

本發(fā)明涉及填充水平的測量。具體而言，本發(fā)明涉及一種帶有電勢分隔的用于確定罐中的填充水平的填充水平雷達(dá)、一種天線、以及一種用于確定罐中的填充水平的方法。

出于有關(guān)測量技術(shù)的考慮以及出于安全的原因，可以將雷達(dá)傳感器的供電線的電勢與通常為金屬的填充水平容器的電勢分隔。這可以例如使測量過程中的噪聲的影響減小，并且降低對測量信號的干擾的敏感度。此外，這樣的絕緣可以使例如有關(guān)避免失火的安全性增加，其中短路或者供電線或填充水平雷達(dá)的電子器件的缺陷可以導(dǎo)致失火。這樣，不希望的火花放電能夠?qū)е吕缃o料材料(feed?material)的著火或損壞。

此外，這樣的絕緣可用于給料材料與電子器件的熱分隔，這在罐內(nèi)部與罐周圍存在大溫差的情況下特別有必要。

WO?2005/038414涉及用于使填充水平雷達(dá)絕緣的方法和設(shè)備。為此，將電絕緣體設(shè)置成橫跨波導(dǎo)(以下也稱為空心導(dǎo)體)的開口端。空心導(dǎo)體的另一端向天線饋送信號。絕緣體直接位于電子器件處，或者它將空心導(dǎo)體分隔成下空心導(dǎo)體和上空心導(dǎo)體。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提出用于填充水平雷達(dá)的改進(jìn)的電勢分隔。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種用于確定罐中的填充水平的帶有電勢分隔的填充水平雷達(dá)，包括：用于發(fā)射和/或接收電磁波的天線；用于將電磁波饋送給天線的饋送裝置(feed?device)；以及用于使天線與饋送裝置絕緣的分隔元件；其中，分隔元件直接設(shè)置在天線處。

以這種方式，可以在天線與空心導(dǎo)體之間直接提供電勢分隔。這樣，設(shè)置于例如給料材料容器內(nèi)部的天線與設(shè)置于例如填充水平容器外的空心導(dǎo)體絕緣。這樣，尤其提供了容器的內(nèi)部與容器的外部之間的絕緣。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，分隔元件設(shè)計(jì)成使天線在直至規(guī)定電壓的電壓與饋送裝置電絕緣。例如，如此設(shè)置分隔元件的尺度，以便保證在直至規(guī)定的最大電壓的電壓的充分電絕緣。

此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，分隔元件設(shè)計(jì)成使天線與饋送裝置熱絕緣。這在例如罐內(nèi)部的熱狀況要保持恒定并與外部熱影響絕緣的情況下是特別有利的。具體而言，在容器的內(nèi)部與容器的外部之間存在大溫差的情況下，這樣的熱絕緣會是相當(dāng)有利的。

類似地，在容器內(nèi)的溫度處于極端狀態(tài)的情況下，可能有利的是使這些溫度遠(yuǎn)離電子器件，以免溫度對功能造成任何影響，或甚至造成電子器件的故障。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，饋送裝置包括空心導(dǎo)體(波導(dǎo))和輻射源，其中輻射源設(shè)計(jì)成產(chǎn)生電磁波，空心導(dǎo)體設(shè)計(jì)成將電磁波從輻射源傳導(dǎo)到天線。

這樣，天線通過空心導(dǎo)體連接到輻射源，其中空心導(dǎo)體和天線通過分隔元件相互絕緣。這樣的絕緣可以是電絕緣和熱絕緣兩者。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，分隔元件包括電介質(zhì)。這樣的電介質(zhì)可以具有好的電絕緣特性，通常還可以提供令人滿意的熱絕緣特性，并且可以特別適合于建立絕緣層。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，分隔元件是包括一層固體電介質(zhì)材料的電介質(zhì)阻擋件。

這樣的層可以容易地制造，并且特點(diǎn)是具有好的電絕緣特性和好的擊穿電壓。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，分隔元件與饋送裝置之間或分隔元件與天線之間的連接以這樣一種方式建立，以便將饋送裝置保持為能夠相對于天線旋轉(zhuǎn)。這樣，例如可以提供帶有內(nèi)置電路的傳感器外殼與天線子組件之間的可旋轉(zhuǎn)性。這可以改進(jìn)填充水平雷達(dá)的靈活性，因?yàn)樽兓沫h(huán)境條件或安裝條件通常會要求傳感器外殼處于其它位置。

此外，由于干擾性的容器安裝(除了待測量的填充水平表面之外，該干擾性的容器安裝還會產(chǎn)生反射并從而使測量更加困難)，能夠使從天線所發(fā)射的電磁波的偏振旋轉(zhuǎn)通常會是有利的。借助于這種偏振的旋轉(zhuǎn)，某些不想要的反射可以被最小化，從而使對給料材料的測量變得更加可靠和更加準(zhǔn)確。為此，使整個(gè)填充水平傳感器在它的安裝位置旋轉(zhuǎn)至今一直是慣常的做法。對于帶有法蘭附件的傳感器，這意味著必須拆卸法蘭的所有安裝螺釘，以及，對應(yīng)于法蘭的孔分度(hole?division)，例如以90°或60°的步幅旋轉(zhuǎn)法蘭。因此，不可能對偏振進(jìn)行超出孔分度所限定的遞增跨度的精細(xì)調(diào)節(jié)。

在帶有旋進(jìn)螺紋的傳感器的情況下，必須通過對應(yīng)地旋轉(zhuǎn)旋進(jìn)螺紋來使偏振旋轉(zhuǎn)，這盡管能夠產(chǎn)生對應(yīng)的精細(xì)遞增，但就螺紋的密封功能而言仍是有問題的。

借助于本發(fā)明所提出的分隔元件與饋送裝置之間或分隔元件與天線之間的可旋轉(zhuǎn)性，可以使偏振旋轉(zhuǎn)，而無需對天線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)-天線通常以機(jī)械方式牢固地連接到法蘭或旋進(jìn)螺紋。