[发明专利]用于确定容器中的介质的密度的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定容器(102)中的非导电介质(104)的密度的系统(100)，其中，所述介质的介电常数与密度之间的关系是已知的，所述系统包括：

收发器(204)，被配置成生成、发送和接收包括预定频率范围内的频率的微波电磁信号；

波导(108)，连接到所述收发器(204)并且朝向所述介质延伸且延伸到所述介质中，所述波导被布置成朝向所述容器(102)内的所述介质引导发送电磁信号且将所述发送电磁信号引导到所述介质中，并且返回由所述发送电磁信号的反射得到的电磁信号；

其特征在于，所述系统还包括：

第一微波谐振器(112)，具有谐振频率并且被配置成反射与围绕所述谐振频率的第一带宽对应的频率，所述第一带宽小于所述频率范围并且在所述频率范围内，所述谐振频率根据已知关系而取决于所述谐振器(112)周围的介质的介电常数；

其中，所述第一微波谐振器(112)布置在沿着所述波导(108)的位置处，并且被配置成当沿着所述波导引导所述电磁信号时反射与所述第一带宽对应的电磁信号的在频域内的部分；以及

处理电路(208)，连接到所述收发器(204)并且被配置成：

基于已由所述第一微波谐振器(112)反射的接收信号的反射部分而确定所述谐振频率，所述处理电路进一步被配置成：

基于所述谐振频率而确定所述第一微波谐振器(112)的位置处的所述介质的密度。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述频率范围比所述第一带宽至少大两倍。

3.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述第一带宽是1MHz或更小。

4.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述介质是低粘度液体。

5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述微波谐振器被配置成在所述微波谐振器周围的所述介质的较低介电常数下具有较高谐振频率。

6.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述微波谐振器(112)布置在距所述波导(108)的一定距离处以使得沿着所述波导(108)传播的所述信号的一部分当到达所述谐振器(112)的位置时被反射。

7.根据权利要求6所述的系统(100)，其中，所述微波谐振器(112)电容性地耦合到所述波导(108)。

8.根据权利要求6所述的系统(100)，其中，所述微波谐振器(112)电感性地耦合到所述波导(108)。

9.根据权利要求1所述的系统(100)，还包括：

支撑结构(106)，布置在所述波导附近并且基本上平行于所述波导延伸，其中，所述微波谐振器布置在所述支撑结构上。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括多个保持元件(410)，所述多个保持元件(410)关于所述容器的内部布置在固定位置处并且沿着所述波导间隔开，其中，所述多个保持元件(410)中的每一个均被布置成维持所述波导(108)与所述微波谐振器(404、406、408)之间的预定最小距离。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多个保持元件(410)中的至少一个附接到所述支撑结构(106)。

12.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述微波谐振器包括：管状壳体，具有开放端、封闭端和固定附接到所述封闭端的内杆，并且沿着所述壳体的中心轴从所述封闭端朝向所述开放端延伸。

13.根据权利要求12所述的系统(100)，其中，所述内杆具有15mm至40mm的范围内的长度。