物位测量装置的用于高温高频的高电导率波导制造方法及图纸

本发明专利技术涉及传输微波的波导组件、特别是用于测量极限物位或填充物位的波导组件、用于制造波导组件的方法及用途。用于传输微波的所述波导组件(10)包括波导管(20)和外壁(29)，所述波导管(20)具有矩形或椭圆形内空腔(24)。此外，所述波导组件(10)还包括壳体(30)，所述壳体(30)的内壁(31)至少部分地对应于所述波导管(20)的所述外壁(29)的形状。

【技术实现步骤摘要】
物位测量装置的用于高温高频的高电导率波导
本专利技术涉及用于传输微波的波导组件、制造波导组件的方法及用途。
技术介绍
例如，使用测量装置来测量物位或确定极限物位，所述测量装置使用用于高频前端以借助微波(特别是借助雷达波)来测量物位。可以使用波导将微波从发生器传输到测量装置的天线系统。因为这些装置的至少一部分在高温环境和/或具有温度波动的环境中使用，所以不仅需要提供具有高电导率的波导，而且需要针对高温和/或温度波动确保波导的高稳健性。例如，由此，可以构建经由波导组件与产生雷达信号的高频发生器发生器耦合的耐高温雷达天线系统。在此，可以以能够将波导组件可暴露于不同的温度或温度范围的方式而将发生器的电子器件指定到更窄的温度范围。例如，为此原因，这些测量装置的一部分使用长波导，所述波导的制造由于长度而成为问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对微波具有高电导率的高耐热性波导组件。该目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求和下述说明书给出本专利技术的改进示例。本专利技术的第一方面涉及一种用于传输微波的波导组件。波导组件具有波导管，波导管具有矩形或椭圆内空腔和外壁。此外，波导组件还具有壳体，壳体的内壁至少部分地对应于波导管的外壁的形状，并且壳体至少部分地容纳波导管。例如，波导组件被配置为用于传输1GHz和300GHz之间(例如，30GHz和100GHz之间)的频率范围内的微波。在此，波导管被构造为使得根据要传输的频率范围受到调整和/或优化。在此，(特别是在波导管内壁的光滑度和/或机械尺寸方面)高精度地成形波导管的用于传输微波的内部区域(即内部空腔)。在一些波导管中，内壁可以被特定处理和/或被特定地回火处理和/或涂覆。内壁的形状可以是矩形或椭圆形；例如，内壁的形状也包括正方形或圆形形状。对于波导管的由于特定的优化或模拟而导致的特定构造，有利的是，通过有效的圆角处理和/或将它们转换成多边形来实现矩形形状的变形。波导管可以由高电导率材料组成。在此，波导管的材料可以具有高度同质性。波导管的外壁可以与壳体的内壁具有相近的轮廓。外壁的形状或轮廓的重要标准可以是其与壳体内壁的形状或轮廓相对应。在此，例如，该标准是波导管和/或壳体的特别简单、低成本和/或精确的加工。例如，如果也可以特别简单和低成本地加工具有正方形内轮廓的壳体，那么使用具有正方形外轮廓的波导管对于波导组件可以是有利的。在波导组件中，壳体的内壁至少部分地对应于波导管的外壁形状。在此，壳体至少部分地容纳波导管。在壳体的容纳波导管的部分中，壳体的内壁和波导管的外壁之间的距离很小。在一些实施例中，该距离小于100μm，特别地小于10μm，例如小于1μm。在一实施例中，距离基本上是零。在一实施例中，壳体的材料不同于波导管的材料。由此，有利地，可以从多个方面最优地选择材料以及其他特征。例如，这些方面可以是电导率、费用、稳健性、可加工性等。特别地，壳体的最优材料可以不同于波导管的最优材料。例如，高电导率是波导管的重要性能，但波导管的稳健性可以不太重要，对于壳体来说，这种要求可相反。由此，可以低成本地制造具有最优性能的波导组件。例如，可以使用常规技术高精度地制造与频率相对应的具有矩形或椭圆形内轮廓的波导管，并且随后借助由此优化的接合技术将波导管布置在保护壳体中。由此，一方面可以得到波导组件优良的电导率，并且同时具有很高的稳健性，例如针对机械负荷、化学负荷和/或热负荷的稳健性。此外，因为保护壳体的缘故，可以使用薄壁波导管；例如，这对于波导组件的重量和/或成本来说是有利的。在此，有利的是，壳体和波导管的材料兼容。例如，兼容性可以例如指它们在所谓的电化学应力范围内的位置、它们的热膨胀系数和/或其他方面或标准；为了实现兼容性，这些材料可能在这些方面相近。在一实施例中，波导管的外壁具有矩形或椭圆形的外轮廓。例如，波导管的外壁可以包括圆形或正方形的外轮廓。在角形外轮廓的情况下，波导管的外壁可以包括边缘圆角。当然，在本实施例中，波导管的外壁也对应于壳体的内壁。在一实施例中，波导管的外壁具有圆形外轮廓。特别有利地是，壳体的相应内壁可以特别精确地和/或低成本地制造为圆形内壁。在这种情况下，波导管的圆形外轮廓可以方便在保护壳体中的固定和定位。在一实施例中，波导管具有大于20m/Ohmmm2的电导率，特别地大于50m/Ohmmm2的电导率。在此，壳体与波导管具有相近的热膨胀系数，其中，壳体和波导管的热膨胀系数的差别特别地小于3％，例如小于1.5％。由此，在宽的温度范围内可以保持壳体和波导管之间的低的热应力或甚至避免壳体和波导管之间的热应力。由此，可以在安装时最小化机械问题。在一实施例中，波导管包括铜、铜合金、黄铜、银和/或金或者由这些材料中的至少一者组成。在此，壳体包括钢、不锈钢、陶瓷、塑料或碳纤维塑料或者由这些材料中的至少一者组成。在此，这些材料的不同组合是有利的。例如，不锈钢作为壳体的材料并且铜作为波导管的材料的组合是有利的，因为铜具有特别好的电导率和16.5·10–6/K的热膨胀系数，并且不锈钢的热膨胀系数是16.0·10–6/K。在一实施例中，波导管的内壁涂覆有黄铜和/或高电导率材料，或者由抛光的黄铜和/或抛光的高电导率材料制成。这可以有助于进一步改善波导组件的电导率。在一实施例中，壳体的内侧和/或波导管的外壁被涂覆和/或回火处理(Vergütung)。涂层可以包括塑料、涂漆和/或诸如石墨和/或油等润滑剂。回火处理可以包括阳极氧化(Eloxieren)、烧蓝处理(Brünieren)等。涂覆和/或回火处理可以有助于进一步减少壳体和波导管之间的热应力。在一实施例中，壳体的内侧在壳体的端部区域中具有变宽部，特别地具有锥形变宽部，变宽部被配置为用于在安装波导组件时压入并固定波导管。在矩形波导管的情况下，圆柱形或锥形变宽部可以被相应地构造为楔形。这些构造可以方便波导组件的安装。在一实施例中，波导管借助锥形环固定在壳体中。特别地，环可以被构造为被开槽。环可以用作安装元件，并且具有环形内孔或容纳孔并具有用于容纳波导管的锥形外环形状。安装元件或环可以被配置为在壳体的内侧接合在锥形变宽部中，并且以此方式将波导管压入壳体中并以此方式固定波导管。本专利技术的另一方面涉及一种用于制造如上或如下所述的波导组件的方法，所述方法包括下述步骤：-提供壳体，壳体具有用于容纳波导管的内壁。例如，壳体的提供可以包括波导管的无缝制造、钻孔、铣削、其他的研磨处理、涂覆和/或回火处理。也可以只在端部区域精确地加工壳体，使得端部区域适合插入波导管。这可以保持特别低成本地加工。-利用下述方法中的一种将波导管布置在壳体中：粘合、挤压、收缩、钎焊熔焊(Schweiβen)、夹紧和/或螺接。由此，将波导管固定在壳体中。在此，在波导组件中，壳体的内壁至少部分地对应于波导管的外壁的形状。在此，壳体至少部分地容纳波导管。在壳体的容纳波导管的部分中，壳体内壁和波导管外壁之间的距离非常小。在一实施例中，该方法包括如下其它步骤：-在壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于传输微波的波导组件(10)，包括：/n波导管(20)，所述波导管具有矩形或椭圆形内空腔(24)和外壁(29)；/n壳体(30)，所述壳体的内壁(31)至少部分地对应于所述波导管(20)的所述外壁(29)的形状，并且所述壳体至少部分地容纳所述波导管(20)。/n

【技术特征摘要】
20190122 EP 19153117.71.一种用于传输微波的波导组件(10)，包括：
波导管(20)，所述波导管具有矩形或椭圆形内空腔(24)和外壁(29)；
壳体(30)，所述壳体的内壁(31)至少部分地对应于所述波导管(20)的所述外壁(29)的形状，并且所述壳体至少部分地容纳所述波导管(20)。


2.根据权利要求1所述的波导组件(10)，其中，
所述壳体(30)的材料不同于所述波导管(20)的材料。


3.根据权利要求1或2所述的波导组件(10)，其中，
所述壳体(30)的所述内壁(31)和所述波导管(20)的所述外壁(29)之间的距离小于100μm，特别小于10μm，例如小于1μm。


4.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件(10)，其中，
所述波导管(20)的所述外壁(29)具有矩形或椭圆形外轮廓。


5.根据权利要求4所述的波导组件(10)，其中，
所述波导管(20)的所述外壁(29)具有圆形外轮廓。


6.根据前述任一项权利要求所述的波导组件(10)，其中，
所述波导管(20)具有大于20m/Ohmmm2的电导率，特别大于50m/Ohmmm2的电导率，并且
所述壳体(30)与所述波导管(20)具有相近的热膨胀系数，其中，所述壳体(30)和所述波导管(20)的所述膨胀系数的差别特别地小于3％，例如小于1.5％。


7.根据前述任一项权利要求所述的波导组件(10)，其中，
所述波导管(20)包括铜、铜合金、黄铜、银和/或金，或者由这些材料中的至少一者组成，并且/或者
所述壳体(30)包括钢、不锈钢、陶瓷、塑料或具有碳纤维塑料，或者由这些材料中的至少一者组成。


8.根据前述任一项权利要求所述的波导组件(10)，
其中，所述波导管(20)的所述内壁(21)涂覆有黄铜和/或高电导率材料，并且/或者
其中，所述壳体(30)的所述内侧(31)和/或所述波导管(20)的所述外壁(29)被涂覆和/或回火处理。


9.根据前述任...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·金茨勒，弗里茨·伦克，罗兰·鲍尔，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE