[发明专利]用于相变检测的探头

说明书

本发明涉及用于相变检测的探头。本发明公开一种用于检测容器中介质的变化的探头，该探头包括：过程连接件，该过程连接件用于将探头连接到容器，其中，该过程连接件是壳体的一部分，尤其是该壳体的一体部件；该壳体包括至少一个微波芯片，所述至少一个微波芯片用于生成微波，并且所述至少一个微波芯片连接到至少一个天线，其中，该天线在介质的方向上发射和接收这些微波；接口，该接口用于将探头连接到上级单元；以及数据处理单元，该数据处理单元被设计成经由该接口从上级单元接收数据，尤其是测量数据，并且该数据处理单元被设计成将数据发射到上级单元以激活微波芯片，并处理取决于所接收的微波的信号。

技术领域

本发明涉及一种用于检测容器中相变的探头。

背景技术

通常，出于成本原因，工业上期望对过程进行进一步优化。因此，具有各种过程介质的各种过程经常以时间顺序连续的方式用在同一系统中。主要是在食品工业中，但也在化学、石油和造纸工业中，因此目标是检测介质中的差异，并且激活相关联的过程步骤并使得不必要的产品损失最低。

因此，在食品工业中，有必要按规定的间隔清洁生产线。这些清洁过程导致清洁介质和产品之间出现转变相，必须快速且可靠地检测这些转变相。此外，产品与产品之间的变化也很常见，其中需要尽快识别反应产物的对应纯度或质量。目前，为此经常使用电导率传感器(例如，申请人的CLS54)或浊度传感器(例如，申请人的OUSAF12)。

光学传感器会由于窗口的污染和清洁液体的限制而出现问题。电导率传感器的使用经常被证明是不必要的并且过于昂贵。此外，这些电导率传感器不适用于有机溶剂。为了克服在检测某些介质差异(颜色、电导率)方面的限制，可以设想光学传感器和电导率传感器的组合。然而，这种方法被证明过于复杂且成本较高。这些传感器的另一个缺点是这些传感器突入到管横截面中。于是，这些传感器无法清管，并且产品可能会粘附到传感器表面。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测相变的非侵入式传感器。

该目的通过一种用于检测容器中介质变化的探头来实现，该探头包括：过程连接件，该过程连接件用于将探头连接到容器，其中，该过程连接件是壳体的一部分，尤其是壳体的一体部件；该壳体包括至少一个微波芯片，所述至少一个微波芯片用于生成微波，所述至少一个微波芯片连接到至少一个天线，其中，该天线在介质的方向上发射和接收微波；接口，该接口用于将探头连接到上级单元；以及数据处理单元，该数据处理单元被设计成经由接口从上级单元接收数据，尤其是测量数据，并且该数据处理单元被设计成将数据发射到上级单元以激活微波芯片，并处理取决于所接收的微波的信号。

一个实施例提供，这些微波的频率为100到10000MHz，尤其是500到3000MHz。

一个实施例提供，该天线被设计成在壳体中印刷电路板上的带状导体。

一个实施例提供，到壳体内部的过程连接件包括导电材料，并且壳体内部包括导电屏蔽件，并且与容器的部段尤其是导电部段形成谐振器空间，其中，由非导电材料制成的隔膜使得探头朝向介质闭合。

一个实施例提供，该壳体连同容器的部段尤其是导电部段以及过程连接件一起被设计成防止微波发射到容器外部。

一个实施例提供，屏蔽件被设计成在印刷电路板上的层。

一个实施例提供，过程连接件被设计成法兰、卡箍连接件、卫生联轴器或无菌螺纹接头、SMS螺纹接头、Varivent N或Neumo BioControl(新生物控制)。

一个实施例提供，该探头被设计成用于反射测量或透射测量，并且该天线被设计成接触传感器或自由束天线。

一个实施例提供，该探头包括在壳体中的至少一个温度传感器。

一个实施例提供，该数据处理单元被设计成从取决于所接收的微波的信号导出相边界和相变。