[發明專利]用于測量裝置的具有微波可透玻璃或陶瓷窗口的殼體部件

有效

• 申請號: 201611093911.9
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106908118B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 約翰內斯·特奧多魯斯·科內利斯·杜文瓦登;特呂克·特蘭-戈科
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明涉及一種用于測量裝置的殼體部件，包括單一金屬主體，具有帶上端和下端的外圓周側壁和位于上端和下端之間的內圓盤形基壁，側壁和基壁限定兩個部分封閉的區域。基壁包括由壁厚減小的環形區環繞的平整圓形中心部分。中心部分在壁厚減小的環繞的環形區的上面和下面突出，且包括微波可透玻璃或陶瓷窗口熔接至其中的中心孔。微波引導件和電介質匹配元件設置在微波可透窗口的兩側上以在如雷達天線和雷達電子所需的點之間傳播微波。微波引導件可壓配合對準到圓形中心部分，由具有螺紋的止推套環保持。

技術領域

本發明涉及用于測量裝置的具有微波可透玻璃或陶瓷窗口的殼體部件。

背景技術

測量裝置常安裝在爆炸危險性環境中或安裝到里面帶有高壓或高溫的設備部件，諸如導管或管道。這種測量裝置的殼體可配備有玻璃或陶瓷窗口以用于觀察目的或作為用于殼體外的光學或微波信號進入環境或設備部件和/或反之亦然的引入件。為了承受來自設備部件內的或由殼體內的爆炸引起的壓力，窗口氣密地密封到其設置其中的殼體的部件。根據要求，殼體可氣密地密封，抗壓或防爆。

從US 4,961,628中，已知用于觀察氣密的且密閉的封閉室的內部的圓盤型窗口組件，所述窗口組件包括由金屬制成的外環形式的圓柱形框架以及布置在框架內的透明插件形式的窗口。框架優選由不銹鋼制成，且插件由熔接到框架中的玻璃制成，諸如硼硅酸鹽玻璃。已經具有比玻璃插件的熱膨脹系數更高的熱膨脹系數，金屬外環將在窗口組件從熔化溫度冷卻之后對玻璃施加徑向壓縮力。這創建了徑向壓縮應力，壓縮應力預載荷玻璃窗口并允許其在操作期間承受各種荷載條件的能力，諸如因一側上的壓力或玻璃表面上接收到的溫度的突變而產生的彎曲。當所述預壓縮應力被來自操作條件的應力完全取消時，玻璃窗口僅破裂。

這種玻璃窗口組件通常安裝并密封(例如，通過擰緊或夾緊)到容器壁、導管或殼體以形成完全密封的封閉件。實例是電氣應用中使用的防爆封閉件的情況，其中玻璃窗口必須被設計成承受內部爆炸壓力。

例如，US 2009/0114012 A1公開了放射性填充液位指示器，其具有帶有熔接到框架中的玻璃的防爆殼體和壓縮玻璃引入件。框架具有外螺紋以將壓縮玻璃引入件擰到殼體。

從US 6,639,745 B1中，已知高壓氧艙的觀察窗口，其中用于窗口的保持框架通過釬料焊接連接到艙壁。框架具有限定中心觀察孔的環形保持部分，窗口緊密配合到所述中心觀察孔中。窗口通過O型環免受掉落，這進一步防止氣體通過窗口和框架之間的接頭行進。框架具有在其外環形連接部分和框架的內環形保持部分的向外區段之間形成的環形空間以用于減少可由釬料焊接的高溫引起的外環形連接部分的變形對內保持部分的影響。

DE 19910270 A1公開了待用在雷達液位儀中的窗口組件，其中代替將玻璃或陶瓷熔接到金屬框架中，金屬護套熔接或燒結到微波可透窗口的邊緣。

US 6,359,742 B1公開了適于焊接到管壁的視鏡組件。視鏡組件包括透明窗口圓盤，熔接到窗口圓盤并封閉窗口圓盤的環形框架，以及凸緣。凸緣比框架薄，且從框架的一個邊緣徑向延伸以形成與窗口圓盤的表面和框架共同延伸的齊平的表面。凸緣具有環繞框架和窗口圓的環形槽。當凸緣的周界焊接到管壁的開口中時，熱膨脹可貫穿組件創建應力。然而，槽將吸收應力而不傳送到組件的玻璃觀察部分，且因此保護整個單元的完整性。

US 2002/0067229 A1和US 5,770,990每個公開了用于空間分離和外微波導體和內微波導體或雷達液位儀的號角天線之間的微波傳輸連接的微波窗口組件。外微波導體在盛裝介質的容器外，其水平待測量。窗口組件包括微波可透窗口和金屬框架，窗口熔接或粘合到所述金屬框架中。窗口組件，或更準確地說，其框架直接安裝或螺栓固定在微波導體的凸緣之間，或如US 5,770,990所示，在外微波導體和容器壁之間。US 5,770,990還公開了將窗口直接密封或燒結到容器壁中的可能性。為了將微波窗口的阻抗調整為外微波導體或內微波導體的阻抗，由電介質材料制成的錐形匹配元件可設置在微波窗口的兩側上。