[實用新型]導波雷達物位計系統

有效

• 申請號: 201420134661.9
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN204101129U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 奧洛夫·愛德華松
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特儲罐雷達股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術領域

本實用新型涉及一種使用電磁波來確定距容納在罐中的物品的表面的距離的物位計系統。?

背景技術

微波物位計或雷達物位計(RLG)系統廣泛應用于確定容納在罐中的物品的填充物位。雷達物位計量可以例如通過非接觸測量來執行，從而朝向容納在罐中的物品輻射電磁信號。?

所發射的電磁信號在物品的表面處被反射，并且通過包括在雷達物位計系統中的接收器或收發器來接收反射信號。可以基于發射信號和反射信號來確定距物品的表面的距離。例如可以基于接收到的反射信號的飛行時間(time?of?flight)來確定距離。?

在用于液態石油物品的填充物位監測和密閉輸送控制的海洋應用中使用雷達物位計系統。例如，主要包括甲烷和乙烷的天然氣通常在被布置成保持低于該物品的沸點的溫度的大冷卻罐中以液體形式在低溫下進行運輸。也被稱為液化石油氣(LPG)的重烴(例如丁烷和丙烷)可以在被配置成經受得住通常施加于液化LPG的高壓的基本上呈球形的壓力罐中以液體形式進行運輸。?

由于液化天然器(LNG)和LPG的相對低的反射率，由自由輻射天線發射的信號可能導致太小而無法檢測的反射信號。這可能會例如在從收發器到物品的距離太大的情況下或在物品的表面被干擾使得信號當在表面處反射時被分散(scatter)的情況下發生。?

為了在大罐中以及在困難的測量條件下同樣便利雷達物位計測量，已知使用所謂的靜止管道(still?pipe)，其中在大罐處，天線與表面之間的距離可能相當大，典型地為數十米的量級。?

例如WO2007/049966公開了在用于測量LNG的物位的雷達物位計中使用靜止管道。該靜止管道與罐中的物品流體連通，并且可以通過確定?在靜止管道內的物品的物位來確定填充物位。通過在靜止管道內發射信號，所發射的電磁信號的能量在管內集中至表面的一小部分。因此，降低了信號功率的損失，并且便利了在更長距離上以及更困難的測量條件下的測量。?

另外，在海洋應用中，大浪狀態會引起罐中的液體的移動，而這又導致對位于罐中的結構施加相當大的機械力。因此，布置在罐中的靜止管道需要能夠經受得住相當大的力的支承結構。?

此外，靜止管道需要大量材料，這使得靜止管道昂貴，并且將靜止管道安裝在大罐中可能比較復雜。?

實用新型內容

鑒于現有技術中的以上提及的缺點和其他缺點，本實用新型的總體目的是提供一種改進的導波雷達物位計系統，并且特別地提供一種用于罐中的流體的填充物位確定的導波雷達物位計系統。?

根據本實用新型的第一方面，這些目的和其他目的通過用于確定容納在罐中的物品的填充物位的導波雷達物位計系統來實現，所述物位計系統包括：罐，具有內壁、頂部和底部；收發器，用于發射電磁發射信號以及接收在所述物品的表面處反射的反射電磁信號；表面波導，包括單導體傳輸線探針，所述表面波導連接至收發器、被布置成豎直延伸到罐中并且被配置成朝向所述表面導引電磁發射信號并將反射電磁信號導引回到收發器；處理電路，連接至收發器并且被配置成基于所接收的反射電磁信號確定填充物位；以及多個保持元件，被布置成位于關于罐的內部的固定位置中并沿所述探針間隔開，其中，每個保持元件限定所述探針，并被配置成允許所述探針相對于保持元件在豎直方向上移動以及限制所述探針相對于保持元件在水平方向上移動。?

“收發器”可以是能夠發射和接收電磁信號的一種功能單元，或者可以是包括獨立的發射器單元和接收器單元的系統。?

罐可以是能夠容納物品的任何容器或器皿，并且可以是金屬的或者部分或完全非金屬的。?

本實用新型基于如下理解：通過使用機械保持元件來使探針對準，可以將使用線針(wire?probe)的導波雷達物位計系統有利地用于確定罐中的流體物品的填充物位，并且特別地用于確定海船上的罐中的液化天然氣?(LNG)或石油天然氣(LPG)的填充物位。在不同類型的罐(3米至10米高，基本上無液體的移動)中，線(wire)可以從罐頂部延伸至底部而不需要支承。在有時具有大的液體移動的LNG船上的深罐(>40米)中，線必須機械支承在若干個點上。?

相應地，本實用新型基于對附接至支撐結構并沿探針的長度間隔開的多個機械保持元件的使用。將探針布置成被保持元件所限定，使得允許探針在豎直方向上的移動而限制在水平方向上的移動。因此，如果線針遭受例如來自罐內的液體移動的具有水平力分量的外部機械力，則該力被沿探針的長度而分布的保持元件中的一個或更多個所承受，從而降低了機械力變得如此之大以至于線針損壞的風險。?