[实用新型]雷达物位计系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种导波雷达物位计系统。

背景技术

雷达物位计系统广泛用于测量产品的过程变量，例如，填充物位、温度、压力等。通常借助于非接触式测量或借助于通常被称为导波雷达(GWR)的接触式测量来执行雷达物位计量，其中，在非接触式测量中，朝向储罐内的产品辐射电磁信号，在接触式测量中，通过用作波导的探针朝向产品引导电磁信号以及将电磁信号引导到产品中。通常从储罐的顶部朝向储罐的底部地垂直地布置探针。电磁信号在产品的表面被反射，并且反射的信号被包含于雷达物位计系统中的接收器或者收发器接收。基于发射的信号和反射的信号，能确定距产品的表面的距离。根据这个距离，能确定“缺量”，即储罐中产品的填充物位。

在GWR系统的情况下，主要由探针与储罐中的产品之间的摩擦引起的、作用于探针上以及作用于探针与储罐(最通常是储罐顶板)之间的机械连接上的力可能非常大。例如，在诸如粉末或者颗粒的固体的例子中，探针可能受到远超过40kN的拉力。

因此，应该将探针与储罐之间的机械连接设计成能够承受如此大的力。此外，应该在考虑信号传播性能(例如信号衰减和/或阻抗匹配)的情况下设计通常布置在储罐外部的雷达物位计的收发器电路与探针之间的电连接。

提供收发器电路与探针之间的电耦合的探针耦合设备的设计对于实现上述信号传播性能是至关重要的。

通常，为了同时满足这些机械要求和电气要求，需要一种相当精细的探针耦合设备的设计。

此外，探针可能无意地充当了天线，如果不适当地注意，则会接收可能干扰连接到探针的测量电路的信号。

为了解决上述问题，US 2004/0046573公开了一种导波雷达(GWR)物位计系统，其中探针与储罐壁金属连接，使得波导上的拉力被金属部件吸收，并且通过储罐壁的导电体来消散干扰信号。

实用新型内容

鉴于所述，本实用新型的总体目的是提供一种改进的雷达物位计系统。

因此，根据本实用新型的第一方面，提供了一种雷达物位计系统，其用于确定储罐中的产品的填充物位，所述雷达物位计系统包括：

收发器，该收发器布置在将储罐的内部与储罐的外部隔开的储罐密封件的第一侧上，用于产生、发射以及接收电磁信号；探针，该探针电耦合至收发器，并且包括布置在储罐密封件的第二侧上的探针导体，并且该探针被配置成将电磁发射信号从收发器朝向储罐内的产品引导且引导到储罐内的产品中，并且被配置成朝向收发器返回由发射信号在产品的表面的反射引起的电磁表面回波信号；以及处理电路，该处理电路用于基于发射信号和表面回波信号来确定填充物位，其中，探针还包括：导电馈通构件，该导电馈通构件从在储罐密封件的第一侧的第一端延伸至在储罐密封件的第二侧的第二端，探针导体机械地且导电地连接至馈通构件，并且从馈通构件朝向产品延伸，馈通构件在与馈通构件的第二端间隔开的接地位置处与储罐的金属部分电耦合；信号导体，该信号导体从储罐密封件的第一侧延伸穿过馈通构件至储罐密封件的第二侧，信号导体在储罐密封件的第一侧上与收发器电耦合；电介质密封构件，该电介质密封构件被密封地布置在信号导体与馈通构件之间，以提供储罐密封，并且防止信号导体和馈通构件之间的导电接触；以及储罐耦合装置，该储罐耦合装置被布置在储罐密封件的第二侧上，以非导电地连接信号导体和储罐的金属部分。

储罐可以是能够容纳产品的任何容器或器皿，并且可以是金属的、或者部分或完全非金属的，开口的，半开口的或者封闭的。

在本申请的上下文中，“探针导体”是被设计用于引导电磁信号的波导。探针导体可以是刚性的或柔性的，并且可以有利地由金属(例如，不锈钢)制成。探针导体可以沿探针导体方向延伸，该探针导体方向可以是基本垂直的。

探针导体可以按各种方式机械地且电地连接至馈通构件。例如，探针导体可以被拧入馈通构件中，或者探针导体可以被焊接到馈通构件，或者被压入在馈通构件中形成的孔中等。可替选地，馈通构件和探针导体可以是整体部件的不同部分，例如，其可以使用包括车削和/或铣削的加工技术来形成。

“收发器”可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括单独的发射器单元和接收器单元的系统。

馈通构件可以在接地位置处导电地连接至储罐的金属部分。

“导电连接”应理解为允许净传输电荷的直接电连接。有时使用的另一个术语是“通电连接”。