[发明专利]用于显示填充水平的浮体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于显示介质在容器中的填充水平(Fuellstand)的浮体(Schwimmkoerper)，其中浮体在按规定的使用中由容器的壁导向并且适合于将从发射器发出的电磁波向接收器的方向反射。

背景技术

在实践中使用这样的浮体，以便在以雷达原理为基础的填充水平测量时在介质的表面的区域中造成限定的反射特性，其填充水平应在测量技术上被检测。已知地，电磁波在界面处的反射率同样还取决于形成界面的介质的折射指数并且由此取决于其透射常数和介电常数。在没有浮体的情况下所反射的电磁波的振幅因此取决于参与的介质的材料特性并且因此取决于填充水平测量装置的相应的具体应用。尤其在仅仅使用介质界限(Mediumsgrenze)作为反射面时，有效信号强度与干扰信号强度的比例实际上是不可预见的，那么填充水平测量装置的设计相应地是有问题的。该问题通过使用之前做提及的浮体被缓和，因为电磁波在这种类型的浮体处的反射被限定并且尤其比在更小的电容率的介质处的反射更好。

从发射器(其通常位于介质上方)向介质的方向发出的电磁波被浮体(其部分地从介质中突出)反射，并且反射波由接收器接受，其同样普遍地位于介质上方。最后，填充水平根据已知的雷达方法之一来计算。在该方法之一中，填充水平由电磁脉冲的运行时间来确定。在另一方法中，连续的电磁信号的频率被这样调制，使得填充水平可由所发射和接受的频率的频率差来确定(调制的连续波方法(Dauerstrichverfahren))。

浮体常常位于参考容器中，其通常是带有比较小的横截面面积的长形的空心体，其中参考容器的壁导向浮体。参考容器通常位于容器中或者在容器旁侧，在其中存在介质，其填充水平要被确定，并且参考容器的纵轴线大致在重力加速度的方向上取向。参考容器这样与容器相连接，使得介质在参考容器中的填充水平与介质在容器中的填充水平一致。通过空心体的小的横截面面积且通过浮体的质量，介质的静止的干扰(如其在供给或运出介质时出现的那样)被减小并且以该方式提高测量精度。不仅用于电磁波的发射器而且接收器通常位于参考容器的上端处并且参考容器经常被用作用于电磁波的波导(Hohlleiter)。浮子常常装备有磁系统，并且在参考容器旁侧附加地存在借助于磁阀(Magnetklappe)或者借助于随动磁体(Folgemagnet)的用于填充水平的显示装置。填充水平的显示那么通过两个独立的系统实现并且通过重复提高可靠性，然而当前这不重要。

发明内容

从现有技术中已知的浮体具有表面，在其处电磁波被反射。浮体在通过容器的壁的引导中的基本必需的间隙引起浮体的不可预见的翻倾，由此反射特性被改变。由此发生电磁波在容器的壁与浮体之间通过翻倾产生的间隙中的不可预见的反射。

本发明的目的是说明一种浮体，其尤其不取决于浮体是否翻倾而具有用于电磁波的改善的反射特性并且其优选地与存在的装备有磁系统的浮体兼容。

根据本发明的浮体(在其中之前所导出的且表明的目的被实现)首先并且本质上特征在于，在按规定的使用中至少浮体的面向发射器的侧面构造为用于将电磁波反射到接收器上的反射器，并且从发射器的视线观察在反射器后面这样构造有场衰减结构(Feldschwaechungsstruktur)，使得场强在场衰减结构的范围中相对于未设置场衰减结构的情况减弱。在此首先不重要的是通过哪种物理效应引起这样的场衰减，不管这例如通过场状态的转变来实现并且/或者这是否通过到达场衰减结构的区域中的电磁波的减弱而发生。在场状态的转变的情况中，有利于所反射的电磁波的能量的部分被转移，而在电磁波在场衰减结构的区域中减弱的情况中，所反射的波的能量的部分实际上保持不变，但是干扰反射的能量被减少。当然两个示例性地列举的变体可结合。

代替从现有技术中已知的浮体，带有所构造的反射结构和场衰减结构的根据本发明的浮体的应用具有改善的并且基本上独立于浮体的翻倾的反射特性的优点。浮体的面向发射器的并且构造为用于将电磁波反射到接收器上的反射器的侧面产生实际的有效信号，其应被用于距离确定和因此填充水平确定。

浮体的所有组成部分优选地应由这样的材料制成，其另外抵抗在容器中的填充水平被测量的介质并且具有用于电磁波的良好的反射特性。尤其地，浮体在其整体上的密度必须小于在容器中的填充水平应被测量的介质的密度。

在本发明的一优选的设计方案中设置成，反射特性通过反射器的面的从电磁波的发射器的视线观察平的或者拱曲的设计方案来优化。