用于高温和/或高压密封的弹性密封件在导波雷达水平面测量设备中的使用制造技术

一种导波雷达水平面测量设备包括由外导体和中心导体组成的过程连接件。所述中央导体至少部分由介电材料环绕。可采用一个或多个弹性金属密封件来在所述探头的一部分周围形成气密密封。所述金属密封件保护所述介电材料，以使所述气密密封与过程和温度冲击隔离。所述金属密封件可进一步与一个或多个绝缘体和一个或多个垫片配合，所述金属密封件用以提供热和机械屏障并向所述导波雷达水平面测量装置提供耐化学性。

Use of elastomeric seals for high temperature and / or high pressure seals in guided wave radar level measurement equipment

A horizontal level measuring device for guided wave radar comprises a process connecting component composed of an outer conductor and a central conductor. The central conductor is at least partially surrounded by dielectric material. One or more resilient metal seals can be used to form an airtight seal around a portion of the probe. The metal seal protects the dielectric material so that the hermetic seal is separated from the process and the temperature shock. The metal seal can be matched with one or a plurality of insulator and one or a plurality of gaskets, the metal seals used in guided wave radar level measurement to the device to provide heat and mechanical barrier and chemical resistance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高温和/或高压密封的弹性密封件在导波雷达水平面测量设备中的使用
实施例涉及导波雷达设备和系统。实施例还涉及导波雷达应用中的水平面测量。实施例进一步涉及能够在高温和高压环境中展开的导波雷达应用。
技术介绍
使用导波雷达的水平面测量用于大量不同应用中。所测量产品的范围从相对安全的产品（例如水或粮食）到高度危险的材料（如氨或石化产品）。测量原理是短的、高频脉冲的“飞行时间”测量的原理。此脉冲由连接至在罐中的波导的电子模块生成和解析，该罐的水平面通过过程连接件测量。该波导可以是一长度的金属绳、杆或由中空金属管内部的杆组成的同轴传输线。传输线的阻抗在所测量介质的界面处改变，从而引起反射。此反射返回到电子模块，并且使用其飞行时间来计算罐中的材料的水平面。该过程连接件提供许多功能。过程连接件的一个功能是将驻留于罐外部的电子器件电连接至罐内部的波导。过程连接件的电气特性对该设备的正常性能至关重要。该过程连接件实际上形成由中心导体和外侧同心导体组成的同轴传输线。中间的空间用介电材料填充，该介电材料的介电常数和物理尺寸定义该线的阻抗。本文使用的材料通常是塑料和陶瓷。过程连接器的另一功能是将轴向负载从罐中的探头传递到罐顶/壁。使用设计成中心导体、介电材料和外导体的形状的特征来支持和传递由罐中的材料施加到波导上的负载。过程连接器的最终和最重要的功能是密封该过程，其可处于高温和高压下。称为“双密封”设计的一些设计并入带通气路径的冗余密封件。如果主密封件失效，则有次级较低压力密封件，其允许该过程通气。通气防止电子器件外壳溢流，并且因此采用管道使通信/电力电缆行进至量规。过程连接件的密封在高温和高压下尤其具有挑战性。
技术实现思路
提供以下
技术实现思路
以有助于对所公开实施例的独特的创新特征中的一些的理解，并且不打算成为完整描述。可通过将整个说明书、权利要求书、附图和说明书摘要视为整体来获得对本文中所公开实施例的各个方面的完整了解。因此，所公开实施例的一个方面提供一种改进的导波雷达水平面测量设备。所公开实施例的另一方面提供一种并入弹性金属密封件的使用的导波雷达水平面测量设备。如本文中所述，现在可获得上述方面以及其它目的和优点。本文中公开一种导波雷达水平面测量设备，其包括由外导体和中心导体组成的探头。中央导体至少部分由介电材料环绕。可采用一个或多个弹性金属密封件来在探头的一部分周围形成气密密封。金属密封件保护介电材料，以使气密密封与过程及温度冲击隔离。所公开金属密封件可进一步与一个或多个绝缘体和一个或多个垫片配合。金属密封件提供热和机械屏障并且为该导波雷达水平面测量设备提供耐化学性。在一些实施例中，绝缘体可以是陶瓷材料，并且垫片可以是石墨材料。另外，在一些实施例中，介电材料可形成由提供低介电常数的塑料材料形成的介电套筒。附图说明附图进一步阐释本专利技术，并且连同本专利技术的详细说明一起来用于解释本专利技术的原理，在所述附图中，同样的附图标记贯穿分开的视图而涉及相同或功能类似元件，并且所述附图并入说明书中且形成说明书的一部分。图1根据优选实施例示出绘示导波雷达水平面测量设备的示意图；图2A-2B根据优选实施例分别示出图1中所示的导波雷达水平面测量设备的顶部和侧面截面视图；图3根据优选实施例示出导波雷达水平面测量设备的带螺纹的本体部分的等角视图；图4根据优选实施例示出图3中绘示的带螺纹的本体部分的分解图；图5根据替代实施例示出导波雷达水平面测量设备的截面详图；图6A-6B根据替代实施例示出图5的导波雷达水平面测量设备的截面B-B视图；图7根据替代实施例示出导波雷达水平面测量设备的法兰本体部分的等角法兰视图；并且图8根据替代实施例示出图7中所示的法兰本体部分的分解图。具体实施方式在这些非限制性实例中论述的特定值和配置可改变，并且仅引用以示出至少一个实施例，并且并不打算限制其范围。现将在下文中参考所附的附图来更充分描述这些实施例，其中示出了本专利技术的示例性实施例。本文中公开的实施例可以许多不同形式实现，并且不应视为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例以使本公开内容将是全面的且完整的，并且将向所属领域的技术人员充分传达本专利技术的范围。在通篇中，同样的附图标记指代同样的元件。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关联所列举项目中的一者或多者的任何和全部组合。导波雷达的一些应用要求探头与处于高温和/或高压下的环境接触。另外，所涉及的材料可能具有腐蚀性。当前导波雷达设备使用弹性体o型环或石墨填料。典型的弹性体密封件具有有限的温度范围，可能与一些过程材料具有化学兼容性问题，并且在其最大压力性能方面受限。要利用弹性体o型环，需要考虑许多因素，并且即使这样，最大压力仍可能不足。为克服这些限制中的一些，所公开实施例并入弹性金属密封件的使用。此类密封件在喷气发动机中存在的高温和高压极端环境中有效。弹性金属密封件是旋转开放的可变形金属区段，所述旋转开放的可变形金属区段是过程压力激励的。根据其构造材料，这些密封件可承受数千华氏度的温度以及数万psi的压力。其可由诸如例如非常抗腐蚀的C-276的材料配置。如本文中将更详细解释，所公开导波雷达水平面测量设备可按大致圆柱形布置实施，并且包括一个或多个弹性金属密封件以及至少一个O型环（“次级密封件”）和介电材料（例如，介电套筒，其在本文中更详细论述）。另外，该导波雷达水平面测量设备可包括大致按同心布置配置的外导体和中心导体以及密封件。介电材料帮助确立相对于RF电路传输线的阻抗。所公开实施例按照“过程侧”的实施方案论述。实施弹性金属密封件非常类似于对于面密封弹性体o型环的实施。密封件简单地落入适当尺寸的密封压盖中，并且通过足够坚固、刚性且光滑的壁保持。取决于配合壁平滑度和金属密封件涂层材料，可获得泄漏率低至（例如）10^-11cc/sec的气体密封件。在无弹性体密封件的温度限制的情况下，金属密封件可在过程连接件上的任何地方实现。本文中所述的弹性金属密封件可密封塑料、陶瓷、玻璃和金属。这些弹性金属密封件充当对抗所测量流体或气体的防线。如本文中将更详细展示，这些密封件提供次级密封要求。在一些实施例中，本文中论述的O型环可允许通气（经由通气孔），并且因此在实现次级密封上进行辅助。通常，所公开的导波雷达水平面测量设备可包括与过程及温度冲击隔离的气密密封。探头上的压力和外力将不影响密封的完整性。在一些实施例中，柔性的探头负载和锁定系统可补偿来自热膨胀以及横向和垂直力的应力。此系统或组合件还可保护并紧固陶瓷。该导波雷达水平面测量设备可进一步并入陶瓷绝缘体，并且在一些情况下，并入石墨垫片。元件（例如温度和压力密封件上的陶瓷绝缘体和石墨垫片）可在提供强健的热和机械屏障以及提供耐化学性上进行辅助。图1-8根据优选和替代实施例示出导波雷达水平面测量设备150的变化的视图。注意，在图1-8中，相同或类似部件用相同或类似附图标记指示。图1根据优选实施例示出绘示导波雷达水平面测量设备150的示意图。导波雷达水平面测量设备150通常包括连接至同轴连接器的内导体。电介质环绕内导体。密封件和焊缝也并入到设备150中。导波雷达水平面测量设备150通常连接至罐法兰（图1中未显示）。图2A-2B根据优选实施例分别示出图1中所示的导波雷达水平面测量设备150的顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导波雷达水平面测量设备，包括：包括外导体和中心导体的探头，所述中心导体至少部分由介电材料环绕；在所述探头的一部分周围形成气密密封的至少一个金属密封件，所述介电材料由所述至少一个金属密封件保护，以使所述气密密封与过程和温度冲击隔离；以及至少一个绝缘体和至少一个垫片，其中所述至少一个金属密封件与所述至少一个绝缘体及所述至少一个垫片在所述至少一个金属密封件处配合以提供热和机械屏障以及使所述导波雷达水平面测量设备的电子器件与所述过程和温度冲击的隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.13 US 14/5128141.一种导波雷达水平面测量设备，包括：包括外导体和中心导体的探头，所述中心导体至少部分由介电材料环绕；在所述探头的一部分周围形成气密密封的至少一个金属密封件，所述介电材料由所述至少一个金属密封件保护，以使所述气密密封与过程和温度冲击隔离；以及至少一个绝缘体和至少一个垫片，其中所述至少一个金属密封件与所述至少一个绝缘体及所述至少一个垫片在所述至少一个金属密封件处配合以提供热和机械屏障以及使所述导波雷达水平面测量设备的电子器件与所述过程和温度冲击的隔离。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述介电材料包括塑料材料。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述介电材料形成介电套筒。4.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个金属密封件在所述塑料材料所驻留的所述导波雷达水平面测量设备的较冷区域中使用。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个绝缘体包括陶瓷材料。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述陶瓷材料包括相对于所述中心导体按脊柱构造配置的多个陶瓷环。7.一种导波雷达水...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ希思，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US