具有低反射间隔件装置的雷达料位计系统制造方法及图纸

一种雷达料位计系统，包括：收发器；多导体探针，其包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着多导体探针分布的多个间隔件装置；以及用于确定填充料位的处理电路系统。多个间隔件装置中的每个间隔件装置包括：第一间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为具有第一幅度的第一间隔件反射信号；以及第二间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为具有第二幅度的第二间隔件反射信号。第一间隔件构件和第二间隔件构件沿着多导体探针被布置成使得：第一间隔件反射信号和第二间隔件反射信号相互作用以提供组合的间隔件反射信号，该组合的间隔件反射信号的幅度低于第一幅度和第二幅度中的每个幅度。

Radar Level Meter System with Low Reflection Spacer Device

A radar level gauge system includes a transceiver, a multi-conductor probe, comprising a first probe conductor and a second probe conductor extending from the upper probe end to the lower probe end, a plurality of spacer devices distributed along the multi-conductor probe, and a processing circuit system for determining the filling level. Each spacer device in a plurality of spacer devices includes: a first spacer component configured to reflect a transmission signal as a first spacer reflection signal with a first amplitude; and a second spacer component configured to reflect a transmission signal as a second spacer reflection signal with a second amplitude. The first spacer member and the second spacer member are arranged along a multi-conductor probe such that the first spacer reflection signal and the second spacer reflection signal interact to provide a combined spacer reflection signal whose amplitude is lower than each of the first and second amplitudes.

【技术实现步骤摘要】
具有低反射间隔件装置的雷达料位计系统
本专利技术涉及具有探针和多个间隔件或间隔件装置的雷达料位计系统，该探针包括第一探针导体和第二探针导体，并且多个间隔件或间隔件装置用于控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系。
技术介绍
雷达料位计(RLG)系统广泛用于确定储罐中的填充料位。电磁发射信号由收发器生成并且朝向储罐中的物品的表面传播，并且该收发器接收由发射信号在表面处的反射所产生的电磁反射信号。基于发射信号和反射信号，可以确定距物品的表面的距离。现今市场上的大多数雷达料位计系统是所谓的脉冲雷达料位计系统，该脉冲雷达料位计系统基于脉冲的发射与脉冲在物品的表面处的反射的接收之间的时间差来确定距储罐中的物品的表面的距离；或者是下述系统，该系统基于发射的调频信号与该调频信号在表面处的反射之间的频率差来确定距表面的距离。后一类型的系统通常被称为FMCW(调频连续波)类型。雷达料位计量通常借助于非接触式测量来执行，其中，朝向储罐中的物品辐射电磁信号；或者借助于接触式测量来执行，其通常被称为导波雷达(GWR)，其中，通过用作波导的探针将电磁信号朝向物品引导并且将电磁信号引导至物品中。探针通常被布置成从储罐的顶部朝向底部竖直延伸。对于导波雷达料位计系统，例如取决于储罐中的物品的特性或储罐中的环境，可以使用不同种类的探针。在一些雷达料位计系统中，可以期望使用包括第一探针导体和第二探针导体的探针。可以设置间隔件以控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系，例如，以防止第一探针导体与第二探针导体之间接触。对于“正常”应用(排除例如高温高压—HTHP应用)，使用发射信号具有相对低的频率(例如大约0.1GHz-1GHz)的常规脉冲雷达料位计系统，已知的间隔件配置呈现相对低的反射，并且因此可以在不显著影响填充料位测量的情况下进行使用。这样的已知的间隔件配置可以例如包括由低反射材料、如PTFE制成的间隔件。然而，对于HTHP应用，可能不可以(或者至少不期望)使用由PTFE制成的间隔件，而陶瓷间隔件可能是优选的。然而，陶瓷间隔件呈现较强的反射，这可能对测量质量不利。在US2008/0078244中描述了这样的陶瓷间隔件的示例。此外，可以期望使用更高频率(例如1GHz-2GHz)的发射信号，这可能使测量对间隔件反射显著更敏感，因此，即使使用由低反射材料(例如PTFE)制成的间隔件也可能会干扰填充料位测量。因此，将期望提供具有包括第一探针导体和第二探针导体的探针的改进的导波雷达料位计系统，特别是提供具有较小的来自间隔件的干扰的导波雷达料位计系统，该间隔件被布置成控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的一般目的是提供一种具有包括第一探针导体和第二探针导体的探针的改进的导波雷达料位计系统，特别是提供一种具有较小的来自间隔件的干扰的导波雷达料位计系统，该间隔件被布置成控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定储罐中的物品的填充料位的雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器，其用于生成、发射和接收具有频带内的中心频率的电磁信号；多导体探针，其电耦接至收发器，并且被布置和配置成将来自收发器的电磁发射信号朝向储罐中的物品引导并且将电磁发射信号引导至物品中，并且将由发射信号在物品的表面处的反射所产生的电磁表面回波信号朝向收发器返回，多导体探针包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着探针分布的多个间隔件，其用于控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系；以及处理电路系统，其用于基于发射信号和表面回波信号来确定填充料位，其中，多个间隔件中的每个间隔件被配置成允许流体沿着多导体探针流过间隔件，以及其中，多个间隔件中的每个间隔件具有沿着探针的间隔件延伸范围，该间隔件延伸范围与发射信号在中心频率处的波长的至少四分之一对应。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于确定储罐中的物品的填充料位的雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器，其用于生成、发射和接收具有频带内的中心频率的电磁信号；多导体探针，其电耦接至收发器，并且被布置和配置成将来自收发器的电磁发射信号朝向储罐中的物品引导并且将该电磁发射信号引导至物品中，并且将由发射信号在物品的表面处的反射所产生的电磁表面回波信号朝向收发器返回，多导体探针包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着探针分布的多个间隔件装置，其用于控制第一探针导体与第二探针导体之间的位置关系；以及处理电路系统，其用于基于发射信号和表面回波信号来确定填充料位，其中，多个间隔件中的每个间隔件被配置成允许流体沿着多导体探针流过间隔件，以及其中，多个间隔件装置中的每个间隔件装置包括：第一间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为在中心频率下具有第一幅度的第一间隔件反射信号；以及第二间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为在中心频率下具有第二幅度的第二间隔件反射信号，其中，第一间隔件构件和第二间隔件构件沿着探针被布置成使得第一间隔件反射信号和第二间隔件反射信号相互作用以提供组合的间隔件反射信号，该组合的间隔件反射信号在中心频率下的幅度低于第一幅度和第二幅度中的每个幅度。储罐可以是能够容纳物品的任何容器或器皿。“收发器”可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括分离的发射器单元和接收器单元的系统。有利地，多导体探针可以沿着整个多导体探针从第一探针端至第二探针端呈现在约25Ω至约150Ω的范围内的探针阻抗。第一探针导体和第二探针导体中的每个探针导体可以基本上是刚性的或柔性的，并且可以由金属、如不锈钢制成。在实施方式中，第一探针导体可以是信号导体并且第二探针导体可以是完全地或部分地包围信号导体的屏蔽导体。在这样的实施方式中，屏蔽导体可以由金属、如不锈钢制成。为了要求高的应用中的鲁棒性，屏蔽导体的金属厚度可以是至少0.5mm，优选地至少1.0mm。此外，屏蔽导体的横截面轮廓可以是圆形或多边形。本专利技术基于以下实现：间隔件或间隔件装置可以被形成为使得来自间隔件或间隔件装置的不同部分的反射相互作用以在相关频率范围内提供较低的总反射。这可以拓展具有适当的机械性质和/或热性质的更多种类的间隔件材料、如陶瓷的使用。此外，由于根据本专利技术的实施方式的间隔件或间隔件装置可以被调节至有利于FMCW感测的频率范围，因此可以促进所谓的FMCW技术在具有双导体探针的导波雷达系统中的使用。总之，因此本专利技术涉及雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器；多导体探针，其包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着多导体探针分布的多个间隔件装置；以及用于确定填充料位的处理电路系统。多个间隔件装置中的每个间隔件装置包括：第一间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为具有第一幅度的第一间隔件反射信号；以及第二间隔件构件，其被配置成将发射信号反射为具有第二幅度的第二间隔件反射信号。第一间隔件构件和第二间隔件构件沿着多导体探针被布置成使得第一间隔件反射信号和第二间隔件反射信号相互作用以提供组合的间隔件反射信号，该组合的间隔件反射信号的幅度低于第一幅度和第二幅度中的每个幅度。附图说明现在将参照示出本专利技术的示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定储罐中的物品的填充料位的雷达料位计系统，所述雷达料位计系统包括：收发器，其用于生成、发射和接收具有频带内的中心频率的电磁信号；多导体探针，其电耦接至所述收发器，并且被布置和配置成：将来自所述收发器的电磁发射信号朝向所述储罐中的物品引导并将所述电磁发射信号引导至所述物品中，并且将由所述发射信号在所述物品的表面处的反射所产生的电磁表面回波信号朝向所述收发器返回，所述多导体探针包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着所述多导体探针分布的多个间隔件，其用于控制所述第一探针导体与所述第二探针导体之间的位置关系；以及处理电路系统，其用于基于所述发射信号和所述表面回波信号来确定所述填充料位，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件被配置成允许流体沿着所述多导体探针流过所述间隔件，以及其中，所述多个间隔件中的每个间隔件具有沿着所述多导体探针的间隔件延伸范围，所述间隔件延伸范围与所述发射信号在所述中心频率处的波长的至少四分之一对应。

【技术特征摘要】
2017.07.05 US 15/641,7021.一种用于确定储罐中的物品的填充料位的雷达料位计系统，所述雷达料位计系统包括：收发器，其用于生成、发射和接收具有频带内的中心频率的电磁信号；多导体探针，其电耦接至所述收发器，并且被布置和配置成：将来自所述收发器的电磁发射信号朝向所述储罐中的物品引导并将所述电磁发射信号引导至所述物品中，并且将由所述发射信号在所述物品的表面处的反射所产生的电磁表面回波信号朝向所述收发器返回，所述多导体探针包括一起从上部探针端延伸至下部探针端的第一探针导体和第二探针导体；沿着所述多导体探针分布的多个间隔件，其用于控制所述第一探针导体与所述第二探针导体之间的位置关系；以及处理电路系统，其用于基于所述发射信号和所述表面回波信号来确定所述填充料位，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件被配置成允许流体沿着所述多导体探针流过所述间隔件，以及其中，所述多个间隔件中的每个间隔件具有沿着所述多导体探针的间隔件延伸范围，所述间隔件延伸范围与所述发射信号在所述中心频率处的波长的至少四分之一对应。2.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中，沿着所述多导体探针的所述间隔件延伸范围与所述发射信号在所述中心频率处的波长的至少一半对应。3.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件被配置成使得：所述多导体探针的阻抗在所述间隔件延伸范围内变化。4.根据权利要求3所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件被配置成使得：所述多导体探针在所述间隔件延伸范围内呈现具有第一阻抗的第一探针部、具有第二阻抗的第二探针部以及在所述第一探针部与所述第二探针部之间的具有第三阻抗的第三探针部，所述第三阻抗低于所述第一阻抗和所述第二阻抗。5.根据权利要求3所述的雷达料位计系统，其中，所述阻抗在所述间隔件延伸范围内基本上连续地变化。6.根据权利要求5所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件围绕所述第一探针导体螺旋缠绕。7.根据权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件围绕所述第一探针导体螺旋缠绕少于一个完整的绕转。8.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件包括：第一间隔件部，其被配置成将所述发射信号反射为在所述中心频率下具有第一幅度的第一间隔件反射信号；以及第二间隔件部，其被配置成将所述发射信号反射为在所述中心频率下具有第二幅度的第二间隔件反射信号，其中，所述第一间隔件部和所述第二间隔件部沿着所述多导体探针被布置成使得：所述第一间隔件反射信号和所述第二间隔件反射信号相互作用以提供组合的间隔件反射信号，该组合的间隔件反射信号在所述中心频率下的幅度低于所述第一幅度和所述第二幅度中的每个幅度。9.根据权利要求8所述的雷达料位计系统，其中，所述第一间隔件部和所述第二间隔件部中的至少一个与所述第一探针导体和所述第二探针导体机械接触，以局部地控制所述第一探针导体与所述第二探针导体之间的所述位置关系。10.根据权利要求8所述的雷达料位计系统，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件还包括：在所述第一间隔件部与所述第二间隔件部之间的第三间隔件部，所述第三间隔件部被配置成将所述发射信号反射为在所述中心频率下具有第三幅度的第三间隔件反射信号，所述第三幅度高于所述第一幅度和所述第二幅度，其中，所述第一间隔件部、所述第二间隔件部以及所述第三间隔件部沿着所述多导体探针被布置成使得：所述第一间隔件反射信号、所述第二间隔件反射信号以及所述第三间隔件反射信号相互作用以提供组合的间隔件反射信号，该组合的间隔件反射信号在所述中心频率下的幅度低于所述第三幅度。11.根据权利要求10所述的雷达料位计系统，其中，至少所述第三间隔件部与所述第一探针导体和所述第二探针导体机械接触，以局部地控制所述第一探针导体与所述第二探针导体之间的所述位置关系。12.根据权利要求11所述的雷达料位计系统，其中，所述第一间隔件部和所述第二间隔件部中的每个间隔件部仅部分地在所述第一探针导体与所述第二探针导体之间延伸。13.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述第二探针导...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥洛夫·爱德华松，
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