用于雷达料位计的分段式探头制造技术

本发明专利技术涉及一种导波雷达料位计，包括收发器、处理电路以及包括至少两个细长探头段的单个导体探头，其中，永久地附接至探头段的第一端部并从第一端部伸出的连接部包括：邻接部，其直径小于探头段的直径；中间部，其布置在探头段与邻接部之间，其直径小于邻接部；以及外螺纹部。探头段的第二端部包括套管，套管包括：带有内螺纹的接纳部，接纳部构造成接纳连接部；穿过套管侧壁的通道，通道相对于探头段的纵向中心轴线偏心地定位，使得当连接部配装到套管中时，通道位于中间部的径向外侧和邻接部的径向内侧。探头还包括锁定销，其设置在通道中从而通过限制邻接部在纵向方向上的移动而锁紧两个组装的探头段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种料位计系统，其使用电磁波来确定到容纳在箱体中的产品的表面的距离。
技术介绍
微波料位计或者雷达料位计（RLG）系统广泛地应用于确定容纳在箱体中的产品的填充高度。雷达料位测量通常或通过非接触测量装置或通过常称为导波雷达（GWR）的接触测量装置进行，通过非接触测量装置，朝容纳在箱体中的产品发射电磁信号，通过接触测量装置，由用作导波传输线的探头将电磁信号导向并导入到产品中。在GWR系统中，探头通常布置成从箱体的顶部朝向箱体的底部竖直延伸。用于GWR料位计系统的探头通常以缆式探头或者刚性探头的形式设置。缆式探头可以包括直径在几毫米至几十毫米之间的金属线缆。刚性探头通常具有较大直径。在用于大型箱体——例如可以是约30m高的用于液化天然气（LNG）的箱体——中的料位计系统中，出于易于安装的原因，通常使用缆式探头。缆式探头的安装可以包括将配重附接至探头的底部并且简单地将探头降低到箱体中。但是，对于某些应用而言，可能需要或者甚至必须使用刚性探头。刚性探头通常更坚硬并且由此更能适应于机械磨损和撕扯以及化学品接触。正如容易认识到，用于在一体地形成的大型箱体中使用的传统刚性探头会很难运输和安装。另外，用于不同应用的可变箱体尺寸意味着料位计系统必须设置有或者长度是为特定箱体定制的或者长度在安装过程中可调的探头。为了克服与在大型箱体中使用刚性探头相关联的问题，US7012437r>公开了一种填充料位测量装置，其中，信号沿表面波导被引导，并且其中，表面波导包括布置成伸缩进出彼此的多个段。因此，提供一种具有可调长度的探头。但是，因为由US7012437公开的探头包括伸缩段，在从一段至下一段的每个过渡处探头的直径有变化。这种直径过渡可能干扰沿探头被引导的信号并且在探头上引入虚假回波信号。另外，探头的长度由调节器控制单元进行控制，由此增加部件和系统的复杂性，这又增大测量装置的总成本。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术的主要目的是提供一种用于导波雷达料位计系统的改进的探头、一种包括这种探头的料位计系统、以及一种用于将这种探头布置在导波雷达料位计系统中的方法。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种导波雷达料位计，用于确定容纳在箱体中的产品的填充高度，所述料位计包括：收发器，所述收发器用于发送电磁传输信号并且接收从所述产品的表面反射的反射电磁信号；处理电路，所述处理电路连接至所述收发器并且构造成基于所接收的所述反射电磁信号确定所述填充高度；单个导体探头，所述单个导体探头构造成将所述电磁传输信号朝所述表面引导并且将所述反射电磁信号引导回至所述收发器，所述探头包括至少两个细长的探头段，每个探头段都是导电的并且都具有圆形截面；其中，连接部永久地附接至探头段的第一端部并且从所述第一端部伸出，所述连接部包括：邻接部，所述邻接部具有比所述探头段的直径小的直径；中间部，所述中间部布置在所述探头段与所述邻接部之间，所述中间部的直径小于所述邻接部；以及外螺纹部；其中，所述探头段的第二端部包括：套管，所述套管永久地附接至所述探头段并且包括接纳部，所述接纳部带有内螺纹并且构造成接纳所述连接部的所述外螺纹部；通道，所述通道穿过所述套管的侧壁，所述通道相对于所述探头段的纵向中心轴线偏心地定位，使得当第一探头段的连接部配装在第二探头段的套管中时，所述通道位于所述中间部的径向外侧且位于所述邻接部的径向内侧；并且其中，所述探头还包括锁定销，所述锁定销构造成布置在所述通道中从而通过限制所述邻接部在纵向方向上的移动而将所述第一探头段锁定至所述第二探头段。箱体可以是能够容纳产品的任意容器或者器皿，并且可以是金属的或者部分或完全是非金属的、开口的、半开的、或者封闭的。布置成穿过套管侧壁的通道偏心地定位并且位于连接部的中间部的径向外侧，这具有在连接部中不需要相应通道的效果。通道应当理解成侧壁中的开口形式的穿过套管侧壁的通道。因此，锁定销可以在不与连接部的中间部相干扰的情况下布置在通道中。由此，当连接探头段时，不需要考虑连接部的旋转对准。另外，因为套管中的开口定位使得通道布置在连接部的邻接部的径向延伸范围的径向内侧，所以锁定销通过防止邻接部移出套管而防止探头段的分离。本专利技术基于下述认识：用于料位计的刚性探头可以有利地包括分开的单个探头段，这些分开的单个探头段可以通过用于防止探头段彼此分离的螺纹连接和布置在穿过其中一个探头段的侧壁的通道中的锁定销的使用而彼此连接并且固定在一起。两个探头段之间的螺纹连接提供了机械稳定性和抵抗探头的意外断开连接的保护。但是，如果仅使用螺纹连接而不使用锁定销，探头上的振动可能使该连接松开。此振动例如可以例如是探头所处的箱体中的产品的运动的结果。因此，锁定销用于确保能够阻止探头段意外分离。通过使用由分开的探头段组成的探头，简化了探头的运输和安装。使用包括分开的探头段的模块化探头有利于例如在于狭窄的空间中进行安装的布置中的探头的安装。除了易于安装之外，还易于通过选择所使用的探头段的数量调整探头的总长度。另外，这使得能够针对各种不同的应用和在不同尺寸的箱体或者容器中使用相同类型的探头，这减小了必须由制造商制出来可用的不同探头类型的数量。另外，锁定销能够制成足够小或者由适当材料制成，使得任何源于沿探头传播的电磁信号的从锁定销的反射的回波信号不干扰高度测量。另外，由通过锁定销连接的不同的探头段组成的探头还易于拆卸，使得探头例如可以再次用于不同应用中。在本专利技术的一个实施方式中，外螺纹部可以有利地布置在所述中间部与所述探头段之间。根据本专利技术的一个实施方式，通道可以有利地延伸穿过套管的两个侧壁。通道可以延伸穿过套管的一个或者两个侧壁。是使用一个通道还是两个通道可以例如通过所使用的锁定销的类型确定。提供穿过套管的两个侧壁的通道有利于多个类型的锁定销的使用，这将在下文中更具体地进行描述。在本专利技术的多个实施方式中，锁定销可以有利地是穿过所述通道布置的开口销。开口销是包括两个尖头的销，当安装销时，使两个尖头弯曲使得销被固定在通道中。有利地使用开口销，因为其复杂，易于安装和移除并且能够低成本制造。在本专利技术的多个实施方式中，锁定销可以有利地逐渐变细以当插入到通道中时与套管接合。锥形销、即有点呈圆锥形的销能够插入到通道中并且简单地通过凭借在销上施加一定的力将销插入到通道中而固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导波雷达料位计，用于确定容纳在箱体中的产品的填充高度，所述料位计包括：收发器，所述收发器用于发送电磁传输信号并且接收从所述产品的表面反射的反射电磁信号；处理电路，所述处理电路连接至所述收发器并且构造成基于所接收的所述反射电磁信号确定所述填充高度；单个导体探头，所述单个导体探头构造成将所述电磁传输信号朝所述表面引导并且将所述反射电磁信号引导回至所述收发器，所述探头包括至少两个细长的探头段，每个探头段都是导电的并且都具有圆形截面；其中，连接部永久地附接至每个探头段的第一端部并且从所述第一端部伸出，所述连接部包括：邻接部，所述邻接部具有比所述探头段的直径小的直径；中间部，所述中间部布置在所述探头段与所述邻接部之间，所述中间部的直径小于所述邻接部；以及外螺纹部；其中，所述探头段的第二端部包括：套管，所述套管永久地附接至所述探头段并且包括接纳部，所述接纳部带有内螺纹并且构造成接纳所述连接部的所述外螺纹部；通道，所述通道穿过所述套管的侧壁，所述通道相对于所述探头段的纵向中心轴线偏心地定位，使得当第一探头段的连接部配装在第二探头段的套管中时，所述通道位于所述中间部的径向外侧且位于所述邻接部的径向内侧；并且其中，所述探头还包括锁定销，所述锁定销构造成布置在所述通道中从而通过限制所述邻接部在纵向方向上的移动而将所述第一探头段锁定至所述第二探头段。...

【技术特征摘要】
2013.09.06 US 14/019,8541.一种导波雷达料位计，用于确定容纳在箱体中的产品的填充高度，
所述料位计包括：
收发器，所述收发器用于发送电磁传输信号并且接收从所述产品的表
面反射的反射电磁信号；
处理电路，所述处理电路连接至所述收发器并且构造成基于所接收的
所述反射电磁信号确定所述填充高度；
单个导体探头，所述单个导体探头构造成将所述电磁传输信号朝所述
表面引导并且将所述反射电磁信号引导回至所述收发器，所述探头包括至
少两个细长的探头段，每个探头段都是导电的并且都具有圆形截面；
其中，连接部永久地附接至每个探头段的第一端部并且从所述第一端
部伸出，所述连接部包括：
邻接部，所述邻接部具有比所述探头段的直径小的直径；
中间部，所述中间部布置在所述探头段与所述邻接部之间，所述
中间部的直径小于所述邻接部；以及
外螺纹部；
其中，所述探头段的第二端部包括：
套管，所述套管永久地附接至所述探头段并且包括接纳部，所述
接纳部带有内螺纹并且构造成接纳所述连接部的所述外螺纹部；
通道，所述通道穿过所述套管的侧壁，所述通道相对于所述探头
段的纵向中心轴线偏心地定位，使得当第一探头段的连接部配装在第二探
头段的套管中时，所述通道位于所述中间部的径向外侧且位于所述邻接部
的径向内侧；并且
其中，所述探头还包括锁定销，所述锁定销构造成布置在所述通道中
从而通过限制所述邻接部在纵向方向上的移动而将所述第一探头段锁定
至所述第二探头段。
2.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述外螺纹部布置在所述中
间部与所述探头段之间。
3.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述通道延伸穿过所述套管
的两个侧壁。
4.根据权利要求3所述的料位计，其中，所述锁定销是开口销。
5.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述锁定销逐渐变细以在插
入到所述通道中时与所述套管接合。
6.根据权利要求1所述的料位计，其中，穿过所述侧壁的所述通道带
有内螺纹，并且，所述锁定销带有外螺纹且构造成螺旋连接到所述通道中。
7.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述邻接部包括外螺纹，所
述外螺纹构造成螺纹连接到所述接纳部的内螺纹中。
8.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述探头段基本上是实心的。
9.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述连接部和所述探头段由
金属圆柱体制成一体式的。
10.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述套管和所述探头段由
金属圆柱体制成一体式的。
11.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述探头段大致呈管状。
12.根据权利要求1所述的料位计，还包括用于将所述探头连接至所
述收发器的收发器连接部。
13.根据权利要求1所述的料位计，其中，所述探头段还包括工具接
合部，所述工具接合部布置成与所述探头段的所述第一端部和所述第二端
部中的至少一者相邻。
14.一种用于导波雷达料位计的探头段，所述探头段是导电的、细长
的并且具有圆形横截面和基本上一致的直径；所述探头段的第一端部包
括：
邻接部，所述邻接部具有比所述探头段的直径小的直径；
中间部，所述中间部布置在所述探头段与所述邻接部之间，所述中间
部具有比所述邻接部的直径小的直径；以及
外螺纹部；
其中，所述探头段的第二端部包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：本特·哈格隆德，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE