[发明专利]用于探测容器中的填充介质的料位的料位传感器

说明书

本发明示出并描述了一种用于探测填充介质的料位的料位传感器，其中料位传感器具有：带馈电线的发生器、天线、馈电器和控制器，其中发生器被构造用于产生具有谐振频率的电磁波并且经由馈电线来输出电磁波，该馈电线具有线路阻抗，该线路阻抗具有线路阻抗值，而且其中馈电器布置在馈电线与天线之间。本发明所基于的任务在于：说明一种灵敏度增加的料位传感器。该任务通过如下方式来解决：馈电器具有谐振电路；谐振电路和天线共同具有谐振输入阻抗，并且谐振电路将在该谐振频率下的谐振输入阻抗转换成具有预先给定的谐振阻抗值的实阻抗；而且天线具有与该谐振频率不同的天线谐振频率。

技术领域

本发明涉及一种用于探测容器中的填充介质的料位的料位传感器。

该料位传感器具有：带馈电线的发生器、天线、馈电器和控制器。发生器、天线、馈电器和控制器是该料位传感器的重要组件。

发生器不仅被构造用于产生具有谐振频率的电磁波而且被构造用于经由馈电线来输出电磁波。在此，馈电线具有线路阻抗，该线路阻抗具有线路阻抗值。

馈电器布置在馈电线与天线之间，并且被构造用于将电磁波从馈电线传输到天线。馈电器例如是另一馈电线。

天线被构造用于将电磁波辐射到具有填充介质的容器中。

沿传输方向将电磁波从馈电线经由馈电器朝向天线传输。由天线辐射的电磁波具有如下传播方向，该传播方向无论如何都基本上与传输方向一致。

控制器被构造用于探测由天线辐射的电磁波的由于容器中的填充介质的料位变化引起的在该天线周围的近场的变化。控制器进一步被构造用于通过分析所探测到的该近场的变化来探测容器中的填充介质的料位。

在此，近场通过由天线辐射的电磁波来形成并且近场的变化由于容器中的填充介质的料位变化而发生。由于填充介质的料位变化，在天线周围的其它介质、例如空气被该填充介质所取代，或者反之亦然。如果该填充介质和该其它介质具有彼此不同的介电常数，则在天线周围的填充介质的料位变化使天线的近场发生变化。在下文，以此为前提条件。

天线的近场的变化也引起对天线的适配的变化，由此反射功率也随频率而发生变化。因此，为了探测容器中的填充介质的料位，要么可以使用在一个频率下的绝对反射功率，要么可以使用反射功率随着频率的变化曲线。然而，使用在一个频率下的绝对反射功率易受公差和周围环境条件的影响。在反射功率随着频率的变化曲线方面，情况不是如此，而且附加地可以在不同的填充介质具有不同的介电常数时在这些不同的填充介质之间进行区分。

背景技术

从现有技术中，例如公知如下料位传感器，所述料位传感器具有平面贴片天线，作为与表面波谐振器连接的天线。在此，贴片天线是半波长谐振器。也公知具有四分之一波长谐振器作为天线的料位传感器。这些料位传感器的缺点是对天线周围的近场的变化的灵敏度，该灵敏度只确保了对其介电常数大于某个介电常数值的填充介质的料位的探测，使得这些料位传感器并不适合于介电常数较小的填充介质。尤其是在小型容器中，贴片天线还产生寄生谐振，由此使探测容器中的介质的料位变得困难。此外，难以实现与容器中的介质分开的具有高灵敏度的贴片天线。

发明内容

因而，本发明的任务是说明一种灵敏度增加的料位传感器，使得其也适合于介电常数较小的介质。

该任务通过具有专利权利要求1的特征的料位传感器来解决。