[发明专利]探针间隔元件

说明书

本发明涉及一种用于确定在容器中所容纳的产品的填充料位的导波雷达料位计系统。该料位计系统包括用于发射和接收电磁信号的收发器、延伸到容器中并且被配置为将信号引导到表面和将反射信号引导回收发器的探针、用于基于反射信号来确定填充料位的处理电路以及被布置在探针上的多个间隔元件。每个间隔元件包括：具有限定椭球形空间的椭球形状的壳体结构；在壳体的第一位置处和第二位置处的第一壳体开口和第二壳体开口，以使得穿过壳体开口的通道限定穿过球形空间的通道，其中探针延伸穿过该通道；以及允许在壳体的外部与内部之间的流体流动的多个流体开口。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于确定容器中所容纳的产品的填充料位的导波雷达料位计，并且具体地，涉及这样一种包括延伸到容器中的探针的料位计。

背景技术

微波料位计或雷达料位计(RLG)系统被广泛地使用于确定在容器中所容纳的产品的填充料位。雷达料位计量通常借助于非接触式测量或经常被称为导波雷达(GWR)的接触式测量来执行，其中，借助于非接触式测量时向容器中所容纳的产品辐射电磁信号，借助于接触式测量时通过用作导波传输线的探针将电磁信号引导到并引导入产品中。

导波雷达系统的探针可以是柔性探针，诸如传输线探针、电缆或金属线类型探针。

探针通常被布置为从容器的顶部向容器的底部竖直地延伸。探针还可以被布置在静止导管(still-pipe)中，该静止导管是被布置在容器中并且与容器内部流体地连接的导管或管。如果产品的表面是紊流的(turbulent)，则例如静止导管可能是优选的，该静止导管然后可以提供用于料位测量的更平稳的表面。

此外，如果探针被布置在这样的测量导管中，则重要的是确保探针不与管壁接触，探针与导管壁接触可能引起测量干扰。因此，探针可以例如还被附接至容器的底部以阻止探针在导管内的横向运动，由此避免探针与测量导管内壁之间的接触。

在一些应用中，可能期望或必须将探针布置在倾斜的或弯曲的测量管中。例如，容器的位置可能阻止到达容器顶部的直接通路，由此需要倾斜的或弯曲的导管，探针必须被布置为通过该倾斜的或弯曲的导管以获得到达要被计量的产品的通路。容器还可以被形成为使得从导波雷达系统的收发器到容器的底部不存在直线路径。

然而，不可能在倾斜的或弯曲的管中使用金属线探针而不做修改，因为金属线探针会与导管内壁接触，由此不利地影响探针的信号传播特性。具体地，如果探针过于接近导管，则导电元件(诸如金属导管)将引起在探针上传播的信号的反射。

US7392699提出了对于此问题的解决方案，其中被布置在倾斜的和/或弯曲的导管中的探针(在该文中为棒状形式)被设置有用于将探针保持在导管中心的固定位置的间隔件。

然而，在US7392699所公开的方法中，探针被附接至间隔件，该间隔件反过来被附接至管壁。这样的布置对于安装和移除均是复杂的，因为为了移除探针必须拆卸整个测量管。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其它缺点，本发明的通常的目标是提供一种改进的导波雷达料位计系统，并且具体地提供一种能够在倾斜的或弯曲的配置中使用探针的导波雷达料位计系统。

根据本发明的第一方面，通过用于确定在容器中所容纳的产品的填充料位的导波雷达料位计系统而实现这些和其它目标，该料位计系统包括收发器，用于发射电磁传输信号以及接收在产品的表面处所反射的反射电磁信号；探针，连接至收发器，被布置为竖直地延伸到容器中以及被配置为将电磁传输信号引导到表面和将反射电磁信号引导回收发器；处理电路，连接至收发器并且被配置为基于所接收的反射电磁信号来确定填充料位；以及被布置在探针上的多个间隔元件，多个间隔元件中的每个包括：具有限定椭球形空间的基本上椭球形的形状的壳体结构；在壳体的第一位置处的第一壳体开口；在壳体的第二位置处的第二壳体开口，以使得穿过第一壳体开口和第二壳体开口的通道限定穿过球形空间的通道，其中探针延伸穿过该通道；以及允许在壳体的外部与内部之间的流体流动的多个流动开口(flow opening)。