[发明专利]一种微波水位计及水位测定方法

权利要求书

1.一种微波水位计，包括微波源总成(1)和主法兰盘(4)，其特征在于，连接在所述微波源总成(1)上的收发天线单元(2)，所述微波源总成(1)和收发天线单元(2)通过调节装置(3)安装在所述主法兰盘(4)上；

其中，所述微波源总成(1)至少产生四个独立微波信号；

所述收发天线单元(2)用于向液相表面发射由微波源总成产生的所述四个独立微波信号以及接收由发送的微波信号在液相表面遭遇的阻抗变换部分的反射产生的对应的回波信号，并由所述微波源总成(1)内置的信号计算模块对四个所述回波信号进行耦合计算，获得液相状态数据；

所述调节装置(3)根据耦合计算结果调节所述微波源总成(1)和所述收发天线单元(2)形成的整体与所述主法兰盘(4)之间的角度变化。

2.根据权利要求1所述的一种微波水位计，其特征在于，所述收发天线单元(2)包括连接所述微波源总成(1)的中空波导(5)，以及连接在所述中空波导(5)底部的天线单元(6)，所述天线单元(6)的内部通过隔离结构(7)分隔为实现所述四个独立微波信号发射和接收的信号通道主体(8)；

所述微波源总成(1)包括针对每个信号通道主体(8)的信号控制模块，以及用于连接所述信号控制模块基于所述四个独立微波信号和天线单元(6)接收的反射信号之间的耦合关系来确定液相表面状态。

3.根据权利要求2所述的一种微波水位计，其特征在于，其中，所述耦合关系包括利用四个独立微波信号的发射和反射产生的相位差的平均值计算向量相位差和利用四个独立微波信号的耦合获得的微波平面确定液相的状态，形成控制所述调节装置(3)的触发信号。

4.根据权利要求2所述的一种微波水位计，其特征在于，所述隔离结构(7)包括横截面呈十字结构的板体(71)，所述板体(71)的顶部沿所述天线单元(6)的轴向延伸至所述中空波导(5)与所述天线单元(6)的连接处，所述板体(71)的中间设置有被所述板体(71)沿轴向等分的锥头中空主体(72)，且所述锥头中空主体(72)的顶部沿所述天线单元(6)的轴向延伸与所述中空波导(5)的端部连接，靠近所述锥头中空主体(72)的所述中空波导(5)的内部套装有电性连接所述锥头中空主体(72)的金属管(73)；

所述锥头中空主体(72)的壁厚处于传输的所述微波信号的波长的一半或处于传输的所述微波信号的波长的整倍数。

5.根据权利要求4所述的一种微波水位计，其特征在于，所述主法兰盘(4)上设置有与所述中空波导(5)间隙配合的角度安装孔(9)，且所述中空波导(5)上套装有管体(10)，所述管体(10)上套装有球铰组件(11)，所述球铰组件(11)安装在所述角度安装孔(9)中，位于所述球铰组件(11)顶部的所述管体(10)上设置有副法兰盘(12)，所述调节装置(3)安装在所述主法兰盘(4)和所述副法兰盘(12)之间，所述调节装置(3)通过改变所述副法兰盘(12)与所述主法兰盘(4)分别形成的空间平面之间的角度变化，调节所述天线单元(6)与盛装所述液相的罐体的角度变化。

6.根据权利要求5所述的一种微波水位计，其特征在于，所述调节装置(3)包括安装在所述主法兰盘(4)上的隔离底座(31)，所述隔离底座(31)上设置有与四个所述信号传输通道相对应的施力组件(32)；

所述施力组件(32)包括设置在隔离底座(31)上的导向孔(33)，以及套装在所述导向孔(33)中的永磁导杆(34)，所述导向孔(33)的底部设置有向所述永磁导杆(34)施加作用力的电磁组件(35)，且所述电磁组件(35)受所述调节装置(3)的触发信号控制动作，所述副法兰盘(12)上设置有连接环座(36)，且所述连接环座(36)与所述副法兰盘(12)铰接，所述连接环座(36)的与所述永磁导杆(34)的顶部通过碟簧垫圈连接，且所述连接环座(36)与所述导向孔(33)密封配合。