[發(fā)明專利]一種用于液位測量的雷達導波管

在審

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• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107747992A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建平;辛宇;劉建軍;庹艾莉;劉東民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國艦船研究設(shè)計中心
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 胡建平,汪瑋華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶輔助液位測量的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于液位測量的雷達導波管。

背景技術(shù)

雷達式液位傳感器根據(jù)其探頭的不同技術(shù)特點，又細分為接觸式(與被測介質(zhì))和非接觸式，接觸式的稱為導向微波式液位傳感器，非接觸式的稱為雷達液位傳感器。接觸式導向微波式液位傳感器的比較常用，但應(yīng)用于一些特殊結(jié)構(gòu)的液艙時，測量死區(qū)過大，測量死區(qū)最大的液艙死區(qū)約占總艙容的15％，占總高度的19％左右，已超出用戶容忍的范圍。

非接觸式的傳感器雷達波的工作頻率范圍為6～26GHz，測量范圍為0.3～20m，精度 0.1％FS或10mm，介質(zhì)的介電常數(shù)ε＞1.6，波束角為8～20°，其精度比較高。但非接觸式雷達液位傳感器的應(yīng)用場合較多的是規(guī)則的大型液艙，若用于空間狹窄結(jié)構(gòu)復雜的液艙則需要采用導波管進行測量，其原理是：導波管安裝于液艙內(nèi)或與液艙相連，導波管內(nèi)的液位等同于液艙的液位，對導波管內(nèi)液位的測量即可得到液艙的液位，測量死區(qū)可以控制在5％以內(nèi)。

對于非接觸式的雷達液位傳感器，其應(yīng)用成功的關(guān)鍵就在于導波管的性能，要求其內(nèi)壁不易掛料，具備一定的光潔度，且干擾回波不大于50dB。由于難于采用整管制造安裝的方式，導波管往往采用分段制造，現(xiàn)場拼裝的方式安裝。傳統(tǒng)的導波管采用法蘭平口連接，存在的問題是其接縫處的間隙難以控制，其干擾回波很難做到小于50dB。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述技術(shù)需求而提供一種用于液位測量的雷達導波管，解決內(nèi)壁及分段接縫的干擾回波問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于液位測量的雷達導波管，其特征在于：包括數(shù)根導波管，所述數(shù)根導波管上下順次連接，導波管的連接端均為斜接口，位于頂部的導波管的上端口設(shè)有連接法蘭，相鄰的兩根導波管的斜接口上下對應(yīng)設(shè)置，相鄰兩根導波管的連接處套設(shè)連接套筒。

按上述方案，所述連接套筒與所述導波管間隙配合，連接套筒的上下兩端分別與相鄰兩根導波管的外壁焊接相連。

按上述方案，所述導波管的斜接口的傾斜角度為70°～80°。

按上述方案，所述導波管和連接套筒均采用不銹鋼制成，導波管的內(nèi)表面拋光處理。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種用于液位測量的雷達導波管，分段連接的導波管可現(xiàn)場組裝，靈活調(diào)節(jié)長短，連接套筒與導波管采用間隙配合，提高了接口的同軸度，便于組裝，導波管分段采用斜接口對接，接縫處的反射回波被分散，微波信號在接縫處反射回探頭信號的時間被拉長，不能形成較強的干擾信號，很好解決了傳統(tǒng)平口面接縫的信號集中、強度大于50dB的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：導波管1，連接法蘭2，連接套筒3，液艙頂板4。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式進行說明，本發(fā)明并不局限于下述實施例。

如圖1所示，一種用于液位測量的雷達導波管，包括數(shù)根導波管1，數(shù)根導波管上下順次連接，導波管的連接端均為斜接口，位于頂部的導波管的上端口設(shè)有連接法蘭2，與傳感器相連，相鄰的兩根導波管的斜接口上下對應(yīng)設(shè)置，相鄰兩根導波管的連接處套設(shè)連接套筒 3，導波管穿過液艙頂板與液艙頂板焊接相連。

連接套筒與導波管間隙配合，配合精度9級(H9/h9)，連接套筒的上下兩端分別與相鄰兩根導波管的外壁焊接相連，焊縫高度為5mm，兩段導波管之間的間隙不大于0.1mm。

導波管的斜接口的傾斜角度為70°～80°，優(yōu)選為75°，此時，導波管的干擾回波為 48.95dB，測量精度為1.9％，傳統(tǒng)的平口連接導波管的干擾回波達到60～70dB，精度為3.8～ 4.0％。

導波管和連接套筒均采用不銹鋼制成，其長度根據(jù)具體液艙高度確定，導波管的內(nèi)表面拋光處理。