用于测量装置的具有微波可透玻璃或陶瓷窗口的壳体部件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量装置的壳体部件，包括单一金属主体，具有带上端和下端的外圆周侧壁和位于上端和下端之间的内圆盘形基壁，侧壁和基壁限定两个部分封闭的区域。基壁包括由壁厚减小的环形区环绕的平整圆形中心部分。中心部分在壁厚减小的环绕的环形区的上面和下面突出，且包括微波可透玻璃或陶瓷窗口熔接至其中的中心孔。微波引导件和电介质匹配元件设置在微波可透窗口的两侧上以在如雷达天线和雷达电子所需的点之间传播微波。微波引导件可压配合对准到圆形中心部分，由具有螺纹的止推套环保持。

For a microwave permeable glass or ceramic window Housing component measuring device

The invention relates to a housing component measuring device, including single metal body, with disc shaped base wall between the outer circumference of the side wall with the upper end and the lower end and is located in the upper and lower ends of the side wall and the base wall defining two parts enclosed area. The base wall comprises a smooth, rounded central portion surrounded by an annular region with reduced wall thickness. The central part in the wall thickness decreases around the annular zone above and below prominent, and includes a microwave permeable glass or ceramic window to the center hole welding. Microwave dielectric guide and a matching element arranged on both sides of the window in the microwave systems such as radar antenna and radar electronic required point of microwave propagation. The microwave guide element is aligned with the circular center part by pressure fit, and is held by a threaded thrust sleeve.

【技术实现步骤摘要】
用于测量装置的具有微波可透玻璃或陶瓷窗口的壳体部件
本专利技术涉及用于测量装置的具有微波可透玻璃或陶瓷窗口的壳体部件。
技术介绍
测量装置常安装在爆炸危险性环境中或安装到里面带有高压或高温的设备部件，诸如导管或管道。这种测量装置的壳体可配备有玻璃或陶瓷窗口以用于观察目的或作为用于壳体外的光学或微波信号进入环境或设备部件和/或反之亦然的引入件。为了承受来自设备部件内的或由壳体内的爆炸引起的压力，窗口气密地密封到其设置其中的壳体的部件。根据要求，壳体可气密地密封，抗压或防爆。从US4,961,628中，已知用于观察气密的且密闭的封闭室的内部的圆盘型窗口组件，所述窗口组件包括由金属制成的外环形式的圆柱形框架以及布置在框架内的透明插件形式的窗口。框架优选由不锈钢制成，且插件由熔接到框架中的玻璃制成，诸如硼硅酸盐玻璃。已经具有比玻璃插件的热膨胀系数更高的热膨胀系数，金属外环将在窗口组件从熔化温度冷却之后对玻璃施加径向压缩力。这创建了径向压缩应力，压缩应力预载荷玻璃窗口并允许其在操作期间承受各种荷载条件的能力，诸如因一侧上的压力或玻璃表面上接收到的温度的突变而产生的弯曲。当所述预压缩应力被来自操作条件的应力完全取消时，玻璃窗口仅破裂。这种玻璃窗口组件通常安装并密封(例如，通过拧紧或夹紧)到容器壁、导管或壳体以形成完全密封的封闭件。实例是电气应用中使用的防爆封闭件的情况，其中玻璃窗口必须被设计成承受内部爆炸压力。例如，US2009/0114012A1公开了放射性填充液位指示器，其具有带有熔接到框架中的玻璃的防爆壳体和压缩玻璃引入件。框架具有外螺纹以将压缩玻璃引入件拧到壳体。从US6,639,745B1中，已知高压氧舱的观察窗口，其中用于窗口的保持框架通过钎料焊接连接到舱壁。框架具有限定中心观察孔的环形保持部分，窗口紧密配合到所述中心观察孔中。窗口通过O型环免受掉落，这进一步防止气体通过窗口和框架之间的接头行进。框架具有在其外环形连接部分和框架的内环形保持部分的向外区段之间形成的环形空间以用于减少可由钎料焊接的高温引起的外环形连接部分的变形对内保持部分的影响。DE19910270A1公开了待用在雷达液位仪中的窗口组件，其中代替将玻璃或陶瓷熔接到金属框架中，金属护套熔接或烧结到微波可透窗口的边缘。US6,359,742B1公开了适于焊接到管壁的视镜组件。视镜组件包括透明窗口圆盘，熔接到窗口圆盘并封闭窗口圆盘的环形框架，以及凸缘。凸缘比框架薄，且从框架的一个边缘径向延伸以形成与窗口圆盘的表面和框架共同延伸的齐平的表面。凸缘具有环绕框架和窗口圆的环形槽。当凸缘的周界焊接到管壁的开口中时，热膨胀可贯穿组件创建应力。然而，槽将吸收应力而不传送到组件的玻璃观察部分，且因此保护整个单元的完整性。US2002/0067229A1和US5,770,990每个公开了用于空间分离和外微波导体和内微波导体或雷达液位仪的号角天线之间的微波传输连接的微波窗口组件。外微波导体在盛装介质的容器外，其水平待测量。窗口组件包括微波可透窗口和金属框架，窗口熔接或粘合到所述金属框架中。窗口组件，或更准确地说，其框架直接安装或螺栓固定在微波导体的凸缘之间，或如US5,770,990所示，在外微波导体和容器壁之间。US5,770,990还公开了将窗口直接密封或烧结到容器壁中的可能性。为了将微波窗口的阻抗调整为外微波导体或内微波导体的阻抗，由电介质材料制成的锥形匹配元件可设置在微波窗口的两侧上。US2002/0053238Al公开了用于微波水平测量装置的壳体部件，所述微波水平测量装置可通过测量孔安装在测量孔处的容器壁上。壳体部件包括安装凸缘，金属波导护套插入并焊接到所述安装凸缘中。金属护套具有带有中心孔的壁厚减小的平整的中心部分，微波可透玻璃或陶瓷窗口熔接所述中心孔中。窗口形成与护套的中心部分的上表面和下表面共同延伸的齐平的表面。空心波导安装在护套的上侧中。为了微波与号角天线更好地匹配，锥形电介质匹配元件附接到带有保持环的护套的下侧，所述保持环具有外螺纹并拧入护套的内螺纹区段中。EP1009650A1公开了带有中心孔口的人孔盖板，视镜熔接到所述中心孔口中。玻璃周围的板的上侧或下侧上的同心槽防止其上的应力。US2744592公开了包括玻璃中心和环绕的金属框架的平整的圆形波导窗口，玻璃熔接到所述金属框架中。金属框架由环形外框部分和内框部分组成。外框部分和内框部分通过厚度减小的区连接，这减少冷却应力从外框部分传输到玻璃中心的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在测量装置(尤其是雷达液位仪)的壳体部件中提供玻璃或陶瓷的窗口的连接，该连接抗压且对于温度变化稳定，并准许窗口的两侧上的区域之间气密密封的分离，其中窗口以简单、廉价而安全的方式安装。根据本专利技术的一方面且如权利要求1所限定，该目的通过用于测量装置的壳体部件实现，壳体部件具有微波可透的玻璃或陶瓷的窗口，且包括：由金属制成的单一主体；单一主体具有带有上端和下端的外圆周侧壁以及位于上端和下端之间的内圆盘型基壁，侧壁和基壁限定两个部分地封闭的区域；基壁包括被基壁的上表面和下表面上壁厚减小的环形区环绕的平整的圆形中心部分，圆形中心部分在壁厚减小的环绕的环形区上面和下面突出；中心部分包括玻璃或陶瓷窗口熔接至其中的中心孔，窗口形成与圆形中心部分的上表面和下表面共同延伸的齐平的表面；两个部分封闭的区域中位于上方的区域容纳第一电介质匹配元件和第一微波引导件；第一电介质匹配元件具有压靠基壁的圆形中心部分的上表面并径向介入上表面的底部凸缘部分；第一端面处的第一微波引导件压靠基壁的圆形中心部分外的基壁的上表面并具有用于容纳第一电介质匹配元件的底部凸缘部分且与之匹配的内肩部；两个部分封闭的区域中位于下方的区域容纳第二电介质匹配元件和第二微波引导件；第二电介质匹配元件具有压靠基壁的圆形中心部分的下表面并径向介入下表面的底壁凸缘部分；以及第二端面处的第二微波引导件压靠基壁的圆形中心部分外的基壁的下表面并具有用于容纳第二电介质匹配元件的底部凸缘部分且与之匹配的内肩部。根据本专利技术的另一方面且如权利要求6所限定，提供了用于测量装置的壳体部件，壳体部件具有微波可透的玻璃或陶瓷的窗口，且包括：由金属制成的单一主体；单一主体具有带有上端和下端的外圆周侧壁以及位于上端和下端之间的内圆盘型基壁，侧壁和基壁限定两个部分地封闭的区域；基壁包括被基壁的上表面和下表面上壁厚减小的环形区环绕的平整的圆形中心部分，圆形中心部分在壁厚减小的环绕的环形区上面和下面突出；中心部分包括玻璃或陶瓷的窗口熔接至其中的中心孔；两个部分地封闭的区域中位于上方的区域容纳具有第一凸缘的第一微波引导件，第一凸缘具有对应于圆形中心部分的外直径的内直径并提供第一端面，第一微波引导件利用第一端面压靠基壁的圆形中心部分外的基壁的上表面；两个部分地封闭的区域中位于下方的区域容纳具有第二凸缘的第二微波引导件，第二凸缘具有对应于圆形中心部分的外直径的内直径并提供第二端面，第二微波引导件利用第二端面压靠基壁的圆形中心部分外的基壁的下表面。其余的权利要求阐述了本专利技术的有利的实施例。因此，为了简化设计，改善生产物流并减少部件费，玻璃或陶瓷窗口直接熔接到壳体部件的基壁中所提供的孔中。此外，存在一定的防爆要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量装置的壳体部件，所述壳体部件具有微波可透的玻璃或陶瓷的窗口(30)且包括：由金属制成的单一主体(20)；所述单一主体(20)具有外圆周的侧壁(21)和内圆盘形的基壁(22)，所述外圆周侧壁具有上端(23)和下端(24)，所述内圆盘形基壁位于所述上端和下端(23、24)之间，所述侧壁(21)和所述基壁(22)限定两个部分地封闭的区域(25、26)；所述基壁(22)包括平整的圆形中心部分(27)，所述圆形中心部分在所述基壁(22)的上表面和下表面(31、32)上由壁厚减小的环形区(28)环绕，所述圆形中心部分(27)在壁厚减小的环绕的所述环形区(28)上方和下方突出；所述中心部分(27)包括中心孔(29)，所述玻璃或陶瓷的窗口(30)熔接至所述中心孔中，该窗口(30)形成与所述圆形中心部分(27)的上表面和下表面(31、32)共同延伸的齐平的表面；所述两个部分地封闭的区域(25、26)中位于上方的区域容纳第一电介质匹配元件(47)和第一微波引导件(33)；所述第一电介质匹配元件(47)具有底部凸缘部分(49)，该底部凸缘部分压靠并径向介入所述基壁(22)的所述圆形中心部分(27)的上表面；第一端面(35)处的所述第一微波引导件(33)压靠所述基壁(22)的圆形中心部分(27)外部的所述基壁的上表面，并且具有内肩部(51)，用于容纳和匹配所述第一电介质匹配元件(47)的底部凸缘部分(49)；所述两个部分封闭的区域(25、26)中位于下方的区域容纳第二电介质匹配元件(48)和第二微波引导件(40)；所述第二电介质匹配元件(48)具有底部凸缘部分(50)，该底部凸缘部分压靠并径向介入所述基壁(22)的所述圆形中心部分(27)的下表面(32)；以及第二端面(42)处的所述第二微波引导件(40)压靠所述基壁(22)的圆形中心部分(27)外部的所述基壁的下表面，并且具有内肩部(52)，用于容纳和匹配所述第二电介质匹配元件(48)的底部凸缘部分(50)。...

【技术特征摘要】
2015.12.02 EP 15197600.81.一种用于测量装置的壳体部件，所述壳体部件具有微波可透的玻璃或陶瓷的窗口(30)且包括：由金属制成的单一主体(20)；所述单一主体(20)具有外圆周的侧壁(21)和内圆盘形的基壁(22)，所述外圆周侧壁具有上端(23)和下端(24)，所述内圆盘形基壁位于所述上端和下端(23、24)之间，所述侧壁(21)和所述基壁(22)限定两个部分地封闭的区域(25、26)；所述基壁(22)包括平整的圆形中心部分(27)，所述圆形中心部分在所述基壁(22)的上表面和下表面(31、32)上由壁厚减小的环形区(28)环绕，所述圆形中心部分(27)在壁厚减小的环绕的所述环形区(28)上方和下方突出；所述中心部分(27)包括中心孔(29)，所述玻璃或陶瓷的窗口(30)熔接至所述中心孔中，该窗口(30)形成与所述圆形中心部分(27)的上表面和下表面(31、32)共同延伸的齐平的表面；所述两个部分地封闭的区域(25、26)中位于上方的区域容纳第一电介质匹配元件(47)和第一微波引导件(33)；所述第一电介质匹配元件(47)具有底部凸缘部分(49)，该底部凸缘部分压靠并径向介入所述基壁(22)的所述圆形中心部分(27)的上表面；第一端面(35)处的所述第一微波引导件(33)压靠所述基壁(22)的圆形中心部分(27)外部的所述基壁的上表面，并且具有内肩部(51)，用于容纳和匹配所述第一电介质匹配元件(47)的底部凸缘部分(49)；所述两个部分封闭的区域(25、26)中位于下方的区域容纳第二电介质匹配元件(48)和第二微波引导件(40)；所述第二电介质匹配元件(48)具有底部凸缘部分(50)，该底部凸缘部分压靠并径向介入所述基壁(22)的所述圆形中心部分(27)的下表面(32)；以及第二端面(42)处的所述第二微波引导件(40)压靠所述基壁(22)的圆形中心部分(27)外部的所述基壁的下表面，并且具有内肩部(52)，用于容纳和匹配所述第二电介质匹配元件(48)的底部凸缘部分(50)。2.根据权利要求1所述的壳体部件，其特征在于，所述圆形中心部分(27)的上表面和下表面(31、32)是磨平的。3.根据权利要求1或2所述的壳体部件，其特征在于：所述第一微波引导件(33)具有提供所述第一端面(35)的第一凸缘(34)，并且所述第二微波引导件(40)具有提供所述第二端面(42)的第二凸缘(41)；在所述第一微波引导件(33)上设置第一止推套环(36)，以使具有所述第一端面(35)的所述第一凸缘(34)压靠所述基壁(22)的上表面，并且在所述第二微波引导件(40)上设置第二止推套环(43)，以使具有所述第二端面(42)的所述第二凸缘(41)压靠所述基壁(22)的下表面。4.根据权利要求3所述的壳体部件，其特征在于，所述第一止推套环和第二止推套环(36、43)中的每个具有外螺纹(37、44)，用于分别拧入所述壳体部件的第一内螺纹区段和第二内螺纹区段(38、45)中。5.根据权利要求3或4所述的壳体部件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯·特奥多鲁斯·科内利斯·杜文瓦登，特吕克·特兰戈科，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE