[发明专利]料位测量设备

说明书

本发明描述了一种料位测量设备，用于测量产品的料位，从而允许防止可能最终损害信号的发送和/或接收的沉积物堆积，其包括：安装装置，该安装装置用于将所述测量设备安装在测量位置；天线，该天线包括用于向产品发送微波信号和/或用于接收由所发送的微波信号的反射产生的回波信号的电介质天线元件以及测量电子器件，该测量电子器件用于基于微波信号行进到产品的表面以及其回波信号返回到设备所需的渡越时间确定产品的料位。就此而言，根据本发明的测量设备包括覆盖所述电介质天线元件的盖和预知用于清洁所述盖的清洁工具，该清洁工具当其启动时致使所述盖振动。

背景技术和发明内容

本发明涉及一种用于测量产品，特别是容纳在容器中的产品的料位的料位测量设备，包括：安装装置，该安装装置用于将所述测量设备安装在测量位置；天线，该天线包括用于向产品发送微波信号和/或用于接收由所发送的微波信号的反射产生的回波信号的电介质天线元件；以及测量电子器件，该测量电子器件用于基于微波信号行进到产品的表面以及其回波信号返回到设备所需的渡越时间确定产品的料位。

这种类型的料位测量设备是例如在工业应用中例如用于测量容器中的产品的填充水平。

微波料位测量设备向产品的表面发送微波并接收所发送的微波的回波信号。在每次测量期间，基于所接收的回波信号确定作为距离或时间的函数的表示回波振幅的回波函数。基于回波函数确定微波信号从设备行进到产品的表面以及其回波返回到设备所需的渡越时间。接着基于渡越时间确定设备与表面之间的距离。

允许通过反射波测量短距离的各种微波料位测量技术在本领域中是已知的。最常用的系统是脉冲雷达系统和调频连续波雷达系统(FMCW-雷达)。脉冲雷达料位测量设备周期性地发送短微波脉冲。测量微波脉冲的发送与其回波的接收之间的渡越时间，并且基于该渡越时间确定料位。FMCW雷达料位测量设备发送周期性地线性调频的连续微波信号。接收的回波信号的频率与发送信号的频率相差一定量，该量取决于发送与相应回波信号的接收之间的渡越时间。

微波信号通过天线发送和接收。就此而言，设备可以包括发送天线和单独的接收天线，或者它们可以包括用于发送和接收微波信号的单一天线。不同类型的天线在本领域中是已知的，例如，喇叭天线或杆状天线。

DE 10 2013 11 42 40 A1描述了一种用于测量产品，特别是容纳在容器中的产品的料位的料位测量设备，包括：

-安装装置，所述安装装置用于将所述测量设备安装在测量位置，

-天线，所述天线包括用于向产品发送微波信号和/或用于接收由所发送的微波信号的反射产生的回波信号的电介质天线元件，以及

测量电子器件，所述测量电子器件用于基于微波信号行进到产品的表面以及其回波信号返回到设备所需的渡越时间确定产品的料位。

所述设备的天线包括用于发送和接收微波信号的大致球形的天线元件。天线通过波导连接到测量电子器件，并且天线元件被安装到波导的端部上。就此而言，可预知在天线元件上有延伸部，并且该延伸部被固定在面向产品的波导的端部内。

在许多应用中，测量设备的天线将暴露于气体，特别是暴露于可能含有颗粒、特别是灰尘的空气。如果颗粒沉积在天线上，则这将改变天线的传输特性。传输特性受沉积物影响的程度取决于沉积物的厚度和介电特性。影响天线的传输特性的沉积物将进而影响设备的测量特性，并且因此导致测量精度降低。

为了克服这个问题，测量设备可以配备有用于去除沉积物的冲洗系统。例如，在WO2006/063930A1中描述了用于冲洗喇叭天线的内表面的冲洗系统。该系统包括冲洗设备，其被设计成通过喷嘴发送加压冲洗介质横穿天线的表面。冲洗介质例如是例如压缩空气的加压气体或冲洗液体。

冲洗系统需要安装冲洗设备以及冲洗介质的储存器，该冲洗介质的储存器将需要定期重新填充。由于系统在压力下运行，因此需要采取措施防止泄漏。因此，冲洗系统的安装和维护成本相对较高。