[發明專利]使用微波工作的料位測量設備測量料位的裝置

有效

• 申請號: 201080022676.0
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN102449443A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 拉爾夫·賴梅爾特
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284;H01P1/08;H01P5/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

1.一種用于測量容器(3)中填充物(1)的料位的裝置，包括：

-使用微波工作的料位測量設備(7)，其中所述設備包括

--具有用于產生微波信號的微波發生器的測量設備電子器件，和

--連接到所述測量設備電子器件并且用于朝向所述填充物(1)將所述微波信號傳輸到所述容器(3)中的天線(9，9a，9b)，以及用于接收所述微波信號在所述容器(3)中沿著天線(9，9a，9b)的方向反射回去的反射信號的天線(9，9a，9b)；和

-在所述微波信號的信號路徑中安裝的至少一個饋通(11，25，27)，其中所述饋通包括

--中空導體(17)，和

--在所述中空導體(17)中氣密性地安裝的微波透射窗口(19，29，31)，其中所述窗口包括

---盤體(21)，所述盤體的厚度大致對應于在所述盤體(21)中在預定信號頻率下所述微波信號的中空導體(17)可傳播的第一信號模式、特別地基諧模式的半波長或者半波長的小整數倍數，和，

---位于所述盤體(21)相對外表面上的兩個匹配層(23，33，35)，所述匹配層的厚度大致對應于在所述匹配層(23，33，35)中在預定信號頻率下所述微波信號的所述中空導體(17)可傳播的第一信號模式波長的四分之一。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中

-所述料位測量設備(7)是脈沖雷達設備；

-所述微波信號是預定傳輸頻率的微波脈沖；并且

-所述預定信號頻率等于這個傳輸頻率。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中

-所述料位測量設備(7)是FMCW雷達設備；

-所述微波信號被周期地調頻；并且

-所述預定信號頻率等于所述調頻信號的中心頻率。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中

所述匹配層(23，33，35)中的每一個均具有介電常數，所述介電常數對應于所述中空導體(17)的介電常數和所述盤體(21)的介電常數的乘積的平方根。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中

-所述窗口(29，31)是單一材料的一件式構件；并且

-所述匹配層(33，35)都是這種材料的層，所述匹配層(33，35)設置在所述盤體(21)的兩個相對外表面上并且配備有空腔(37，39)。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中

所述空腔(37)是在所述匹配層(33)中延伸的直形凹槽。

7.根據權利要求5所述的裝置，其中

所述空腔(39)是在所述匹配層(35)中延伸的圓形凹槽。

8.根據權利要求5所述的裝置，其中

所述空腔(37，39)具有深度(t)，所述深度等于所述匹配層(33，35)的厚度、并且大致對應于在所述匹配層(37，39)中在預定信號頻率下所述微波信號的所述中空導體(17)可傳播的第一信號模式波長的四分之一。

9.根據權利要求5所述的裝置，其中

所述匹配層(33，35)中的每一個均具有取決于所述空腔(33，35)的尺寸的有效介電常數、并且所述有效介電常數對應于所述中空導體(17)的介電常數和所述盤體(21)的介電常數的乘積的平方根。

10.根據權利要求5所述的裝置，其中

所述匹配層(33，35)的所有空腔(37，39)的總體積與所述匹配層(33，35)的總體積的比率以這樣的方式預先確定：使得所述匹配層(33，35)具有有效介電常數，所述有效介電常數對應于所述中空導體(17)的介電常數和所述盤體(21)的介電常數的乘積的平方根。

11.根據前述權利要求之一所述的裝置，其中

-所述饋通(11，25，27)和所述窗口(19，29，31)都具有矩形橫截面；

-所述天線(9a)具有圓形橫截面；并且

-在所述饋通(11，25，27)和所述天線(9a)之間插入從矩形橫截面過渡到圓形橫截面的過渡元件(41)。