一种联接装置，用于联接过程连接的螺纹馈入件(113)以提供用于非金属储藏罐(102)的发射器。该储藏罐在其顶表面(102a)包括罐孔口(103)。该联接装置包括箔喷嘴，该箔喷嘴包括内上金属箔表面(105)，该内上金属箔表面(105)包括螺纹孔口(106)用于将所述馈入件固定于其上，以及在该上金属箔表面的相应侧的第一和第二下金属箔表面(115，116)。该箔喷嘴还包括设置于内上金属箔表面的相应侧以及第一和第二下金属箔表面之间的第一和第二箔水平过渡区(111，112)。该箔喷嘴可以配置为圆柱形，喇叭形或波状喇叭形。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所公开的实施例涉及用于与非金属存储罐螺纹过程联接的联接装置，提供用于导波雷达系统的发射器以及用于确定罐内材料物位或不同材料之间的界面的方法。
技术介绍
通过导波雷达(GuidedWaveRadar，GWR)测量的物位测量的实施，是通过沿引导探针发射微波亚纳秒脉冲，并且测量回波从存储罐(或容器)内的产品材料的表面返回所需要的时间。通过相同的原理，存储罐内具有不同介电常数的产品介质(或材料)之间的界面也可以被测量。GWR物位发送器可具有多种不同的探针类型，或者可以以许多不同的方式(例如，螺纹或法兰过程连接)附接到金属或者非金属存储罐上。就通过螺纹过程连接安装到非金属容器上的GWR物位发送器，传统的解决方案包括将馈入件螺纹连接到联接装置内，所述馈入件被连接到传输线连接器(例如电子块的收发器侧上的同轴电缆)，所述联接装置包括密封到存储罐顶表面的平面金属板或平面金属箔。例如，螺纹过程连接包括联接到联接装置上的馈入件，该联接装置包括可以被制作在混凝土存储罐(也称为混凝土“筒仓”)内的孔口上的平面金属板或平面金属箔，用于罐内固体产品(诸如谷物，塑料颗粒或水泥)的物位的GWR测量。馈入件与平面金属箔联接装置一起提供所称的“发射器”，该发射器不仅具有将储藏罐的内容与外界环境过程密封的机械功能，同样的还有将发射器的馈入件所接收的发射线连接器(例如，同轴电缆)的电介质内的微波传播的横向电磁(TransversalElectricandMagnetic，TEM)模式转换为发射器外(即，沿着探针)的横向磁(TransversalMagnetic，TM)模式的电磁功能。TM模式特定用于沿探针的微波传播。这种从TEM模式到TM模式的电磁模式转换是通过将传输线连接件(例如，同轴电缆)的外导体套管电连接到金属箔联接装置的馈入件而成为可能。
技术实现思路
提供本“
技术实现思路
”是为了以简化的方式引入对所公开概念的简要节选，这些内容在下面的“具体实施方式”(包括所提供的附图)中被进一步说明。本“
技术实现思路
”没有意图限制所要求保护的主题的范围。所公开的实施例认识到传统的发射器在将来自传输线连接器(例如同轴电缆)的与横向电磁(TEM)模式相关的电磁波能量转换为沿探针传播的横向磁性(TM)模式方面具有低效率，该传统的发射器包括联接到用于导波雷达(GWR)系统的平面金属板联接装置的馈入件，该导波雷达(GWR)系统用于储藏罐(或容器)内的产品的物位或界面进行测量，该储藏罐(或容器)以下称为“罐”。此外，在单个导体探针(可以是刚性的或柔性的)的情况下，传统的包含平面金属板联接装置的发射器仅提供从50欧姆(通常为同轴电缆的阻抗)到在罐内的自由空间中的单个导体探针的377欧姆阻抗的一步式(one-step)阻抗过渡。在本文中认识到，在馈入件和在自由空间中沿着探针的波阻抗之间这种大的阻抗失配会产生振幅显著的多次反射，这进一步降低了对于GWR物位或界面检测来说能够利用的微波脉冲能量。所公开的发射器包括与所公开的联接装置的箔喷嘴联接的馈入件，该联接装置提供与非金属容器的密封和螺纹过程连接，包括用于具有厚混凝土壁的混凝土罐(或混凝土“筒仓”)的实施例，该联接装置包括阻抗匹配特征。所述联接装置能够通过弯折金属箔以提供具有圆柱形、喇叭形或波状喇叭形的箔喷嘴而形成。如本文所使用的“金属箔”指的是可弯曲的金属，包括可由传统板材弯曲设备弯曲的物品，此类物品通常具有对金属板来说的标准厚度，诸如16分(GA)(0.060”或者1.59毫米)，14GA(0.075”或1.90毫米)，或11GA(0.120”或3.04毫米)，(”表示十进制法英寸)。金属板的厚度通常将取决与应用的类型、以及要使用的探针长度。所选择的金属箔的厚度通常将反映发射器抵抗在其下方悬挂的长探针的重量以及置于其上方的收发器的重量的机械强度。由此所公开的联接装置和发射器还可以应用于除了混凝土罐之外的其他非金属罐，例如那些包括聚合物或聚合复合物罐(以下称为“基于聚合物的罐”)，其与混凝土罐的壁厚度相比通常具有明显更薄的壁。用于基于聚合物的罐的实施例的所公开的箔喷嘴位于聚合物罐的顶表面上方，从而不会明显影响在罐顶表面处或附近的物位测量。包括所公开的具有箔喷嘴的联接装置的发射器保留了已知发射器对非金属罐的密封能力，并且还允许GWR发射器最小化能量损失，这是通过配置联接装置以提供圆柱形、喇叭形或波状喇叭形的箔喷嘴，从而提供与已知的平面金属箔联接装置相比改进的阻抗不匹配，因而减少转化损失和寄生反射。包含所公开的联接装置的发射器的另一个好处在于非金属罐的死区减少，由此增加了在此类罐中产品物位测量的准确性。所公开的实施例里包括联接装置，该联接装置用于将包含馈入件的螺纹过程连接件联接到非金属罐上，其中所述罐在其顶表面中包括罐孔口。用于混凝土罐的所述联接装置包括内上金属箔表面，所述内上金属箔表面包括螺纹孔口用于固定所述螺纹过程连接的馈入件到该孔口，在所述上金属箔表面的相应侧的第一和第二下金属箔表面，并且第一和第二箔水平过渡区设置在所述上金属箔表面的相应侧以及第一和第二下金属箔表面之间。对于用于基于聚合物的罐的联接装置实施例，如上面所提到的所述基于聚合物的罐与混凝土罐的壁厚相比通常具有明显更薄的壁，通过使所述第一和第二下金属箔表面从在罐孔口上延伸到罐的顶表面，所公开的箔喷嘴置于聚合物罐顶表面上方，从而不会明显影响在罐顶表面处或其附近的物位测量。所公开的实施例还包括发射器，所述发射器包括螺纹连接到联接装置的箔喷嘴的馈入件，其中通常为同轴馈入件的外金属“套筒”电连接到联接装置的内上金属箔表面，联接装置通常通过电子块连接到常规地线。附图说明图1为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有圆柱形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由圆柱形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内。图2为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内。图3为示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有波状喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由波状喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内，其中在内上金属箔表面的相应侧的过渡区包括至少一个中间水平台阶。图4为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有圆柱形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由圆柱形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐顶部。图5为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐顶部表面。图6为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有波状喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由波状喇叭形箔喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过非金属储藏罐(102)的顶表面(102a)中的罐孔口(103)联接馈入件(113)到所述非金属储藏罐的联接装置，所述联接装置包括：箔喷嘴，所述箔喷嘴包括：内上金属箔表面(105)，所述内上金属箔表面(105)包括螺纹箔孔口(106)用于所述馈入件固定于其上，以及在所述上金属箔表面的相应侧的第一和第二下金属箔表面(115，116)，以及第一和第二箔水平过渡区(111，112)，所述第一和第二箔水平过渡区(111，112)设置于所述上金属箔表面的所述相应侧和所述第一和第二下金属表面之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过非金属储藏罐(102)的顶表面(102a)中的罐孔口(103)联接馈入件(113)到所述非金属储藏罐的联接装置，所述联接装置包括：箔喷嘴，所述箔喷嘴包括：内上金属箔表面(105)，所述内上金属箔表面(105)包括螺纹箔孔口(106)用于所述馈入件固定于其上，以及在所述上金属箔表面的相应侧的第一和第二下金属箔表面(115，116)，以及第一和第二箔水平过渡区(111，112)，所述第一和第二箔水平过渡区(111，112)设置于所述上金属箔表面的所述相应侧和所述第一和第二下金属表面之间。2.如权利要求1所述的联接装置，其中所述非金属储藏罐包括聚合物或聚合物复合材料，并且其中所述第一和第二下金属箔表面(115，116)从所述罐孔口(103)上方延伸到所述非金属储藏罐的所述顶表面(102a)。3.如权利要求1所述的联接装置，其中所述非金属储藏罐包括混凝土，并且所述联接装置还包括：在所述非金属储藏罐的所述顶表面的外第一和第二上金属箔表面(126，127)，以及第三和第四箔水平过渡区(121，122)，所述第三和第四箔水平过渡区(121，122)沿所述非金属储藏罐的内侧壁(102b)设置在所述外第一和第二上金属箔表面和所述第一和第二下金属箔表面之间。4.根据权利要求1所述的联接装置，其中所述上金属箔表面(105)与所述第一和所述第二箔水平过渡区(111，112)一起提供具有圆柱形形状的喷嘴。5.根据权利要求1所述的联接装置，其中所述上金属箔表面和所述第一和所述第二箔水平过渡区一起提供喇叭形形状。6.根据权利要求5所述的联接装置，其中所述第一和所述第二箔水平过渡区包括至少一个中间水平台阶，所述至少一个中间水平台阶包括多个不同的水平台阶，从而所述喇叭形形状为波状喇叭形形状。7.一种导波雷达(GWR)系统(100)，包括：GWR收发器，所述GWR收发器包括电子块(110)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·科比亚努，I·乔治斯库，S·J·希思，M·K·Y·休斯，F·M·哈兰，
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
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