CN100414267C - 物位测量仪和将物位测量仪装入到容器内的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物位测量仪和将物位测量仪装入到容器内的方法。本发明特别涉及由一容器(2)连同一装入的物位测量仪(1)所构成的配置结构，其中，容器(2)的一法兰内具有一通孔(4)，该通孔从容器外侧(2b)经容器壁伸向容器内侧(2a)，物位测量仪(1)自容器外侧(2b)装入通孔(4)内，同时将一密封件(10)塞入容器(2)的容器壁(5)与物位测量仪(1、17)之间。为确保容器内侧表面光滑以便于清洁，建议使容器(2)的容器壁形成一朝向容器内侧(2a)伸入通孔(4)内的通孔壁(18)，该通孔壁(18)使通孔(4)朝容器内侧(2a)方向缩小，将物位测量仪(1)有间距地装入，在装入时，在伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)的侧面方向上有一间隙区(14)，并通过物位测量仪(1)外壁上的一定位部(13)将密封件(10)朝容器内侧(2a)方向挤向凸伸的通孔壁(18)，并将其挤入间隙区(14)内。

Description

物位测量仪和将物位测量仪装入到容器内的方法

【技术领域】

本发明涉及一种将物位测量仪装入到需测量其填充介质物位的容器内的方法、一种用于装入到需测量其填充介质物位的容器内的物位测量仪，还涉及对此适用的容器以及相应容器和物位测量仪的组合结构。

【背景技术】

测量一容器内一种填充介质的物位时，使用雷达物位测量仪已为人们所熟知。这样的雷达物位测量仪具有带喇叭状天线或鞭状天线的天线适配系统，这些天线伸入到容器内部。这种容器具有部分凸出于容器外部的法兰管接头、锁紧螺纹接头或螺纹管接头，用于固定雷达物位测量仪。

但将雷达测量仪与容器上的这种法兰或管接头组装(组合)在一起时并不适于在无菌环境中使用，因为当填料残留物接触到容器管接头附近区域、天线以及雷达测量仪的其它部件时，无法进行彻底清洁。尤其是无法对这种结构中处于安装状态的天线部件进行清洁，因为在伸入容器内部的天线与容器管接头之间的密封做得不够平滑。

【发明内容】

本发明的目的是，改进物位测量仪与容器的配置结构，以便在物位测量仪和容器组装后可以更好地清洁，特别是也可以在无菌环境中使用，同时提出了用以组装物位测量仪和容器的相关方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种将一物位测量仪装入到一需测量其填充介质物位的容器内的方法，其中：准备带有一通孔的容器，该通孔由容器外侧通过容器壁引向容器内侧，并准备物位测量仪，将物位测量仪从容器外侧装入到通孔内，其中，将一密封件装入容器的壁与物位测量仪之间，其特征在于，容器的壁形成一向容器内侧伸入到通孔中的通孔壁，该通孔壁使通孔朝容器内侧方向至少局部地缩小，将物位测量仪有间距地装入，在装入时，在伸入到通孔中的通孔壁的侧面方向上有一间隙区，通过至少局部地在物位测量仪外周上、在容器一侧的区域中形成的定位部，将密封件朝容器内侧方向挤向凸伸的通孔壁并挤入到间隙区内。

相应地，本发明还提供一种物位测量仪，所述物位测量仪用于装入到一需测量其填充介质物位的容器内，该容器具有一由容器外侧向容器内侧延伸的通孔，用以安装物位测量仪，其特征在于，通过一个伸入通孔内的通孔壁，使通孔朝容器内侧方向缩小，物位测量仪在安装状态下在通孔向容器内侧的过渡区域内比通孔狭窄，以形成一间隙区，物位测量仪在外周至少局部地具有定位部，该定位部在安装状态下使一密封件密封地和使其变形地朝容器内侧方向挤向所述伸入通孔内的通孔壁，并挤入到间隙区内。

对于用以实施上述方法或用以安装上述物位测量仪的容器，本发明提出：在容器外侧与容器内侧之间有一通孔，用于通过一密封件密封地装入一物位测量仪，其特征在于，通过设置一伸入到通孔内的通孔壁，使通孔朝容器内侧方向缩小。

按照本发明，这样一种容器和这样一种物位测量仪的组合结构特别有利。据此，在组装状态下，容器内侧和物位测量仪的端面基本处于一个平面中。以及，在组装状态下，密封件在通孔内周与物位测量仪外周之间从间隙区凸起地被部分压入到容器内腔中。

通过在所装物位测量仪与临近的容器内壁之间的侧面间隙区内压入部分密封元件，可使物位测量仪与临近的容器内壁之间的过渡部分具有特别好的密封性。为了使密封元件变形地压入间隙区，在装入物位测量仪时，物位测量仪上的一定位部就会将密封件向容器内腔方向挤压，其中，通孔(物位测量仪装入其内)向容器内侧方向缩小，从而形成一用于密封元件的支座。通过这种结构设置并进行相应的组装，可将部分密封件压入到通孔内侧与物位测量仪外周之间的空隙或间隙区内。变形地压入间隙区内的部分密封件可使通孔内的物位测量仪在侧面方向紧固，也就是说，在一个基本上垂直于物位测量仪安装方向的平面的方向，该物位测量仪通过容器内侧紧固于安装区域。此外，该密封件还起到密封作用，防止部分填充介质渗入到间隙区内。从容器内侧经压入间隙区内的部分密封件，至物位测量仪的内侧表面，形成了一种基本光滑或连续的表面，其例如构成为雷达物位测量仪的天线锥体。除了防止填充介质渗入缝隙、裂缝或类似部位，或渗入填料管接头内部区域以及物位测量仪内，对这种结构进行清洁也因此变得更加容易。此外，需要强调的是，通过这种结构可使容器通孔内的物位测量仪达到尤为稳定的紧固效果。

这种结构设置和安装方式尤其可使用普通的密封元件，特别是O型圈形式的密封件，只要该密封件符合相应的卫生规定和有关耐化学性(取决于所装的填充介质)方面的规定。其优越性在于，无需再使用异型密封件。

有利地，将密封件压入到间隙区的方式是，不仅使其伸入间隙区内，还使部分密封件由该间隙区凸起到容器内部。虽然这使得容器内侧与处在容器内侧的物位测量仪表面之间的过渡不是绝对平滑，但却能非常可靠地防止部分填充介质渗入间隙区内可能还存在的缝隙中。此外，还可确保在整个间隙区内，即在尽可能大的空间区域内，内侧的容器壁或通孔壁与物位测量仪的外壁之间的部分密封元件起到更好的稳定效果。

通孔朝容器内侧方向缩小，以便形成部分密封件的支座，以通孔变形的这种基本原则为基础，与过渡区域的壁上一垂直或平行于普通主通孔壁延伸的容器外壁相比，这种结构尤为理想。这种非直线的延伸形式可通过逐渐缩小的方式完全或部分构成该区域内物位测量仪的直径。但使该区域内物位测量仪直径得以增加的一种空腔尤为有利，以便在用于压入密封件的定位部与随直径增加的内壁之间实现支座功能。将物位测量仪插入通孔时，可在装入测量仪前便放好一密封元件，随后将其与物位测量仪一起插入通孔内。此外，在紧固过程中，用于将密封元件压入或挤入间隙区内而施加在密封元件上的变形压力进一步增大。呈槽形或至少部分呈弧形的空腔，即特别是与一用作标准密封元件的典型O型圈相匹配的空腔尤为有利。

有利地，容器上的通孔为典型的法兰形式，该法兰部分伸出容器外部。这样，通过容器上的法兰就可以稳定紧固及牢固固定物位测量仪。为了在容器填料空间内形成一尽可能光滑的表面，比较好的方式是在容器内装入一焊接法兰，该法兰焊接在容器壁上的一相应开口处。如同容器内部的所有其它焊缝一样，也宜对该内侧焊缝进行刨平和抛光。

【附图说明】

下面根据附图对实施例和变型结构进行详细说明：

图1是一剖视图，其中示出了装入容器内的物位测量仪。

图2是一物位测量仪与容器配置结构的变形方案。

图3A-3C是物位测量仪与容器壁之间过渡区域的局部，用于说明容器内侧过渡区域的各种结构。

【具体实施方式】

如图1剖视图中所示，一物位测量仪1装在一容器2的容器壁上，由物位测量仪1和容器2构成的配置结构具有很多组件，但下面仅仅对有助于理解的主要部件进行说明。对于本领域技术人员来说，可以预见多种不同的替代结构，下面只引述其中的个别示例。

在所示实施例中，物位测量仪1是一雷达物位测量仪，在后部或外侧部分，该测量仪相应具有一雷达电子装置1a。从该雷达电子装置1a开始，一带有其它测量仪细件的测量仪管接头3以普通方式朝容器2的容器内腔延伸。测量仪管接头3的前端部分伸入一位于容器2壁中的通孔4内。

为了能在通孔4内牢固固定测量仪1，尤其是物位测量仪，在容器2的容器壁上具有一法兰5。该法兰优选从容器内向外部伸出，使通孔4由此形成较大的引导及接触面。

此外，该法兰5还用于将物位测量仪1固定在容器2上。在所示实施例中，法兰5在其外周区域内具有一螺纹孔6，在该螺纹孔内可拧入一用于紧固物位测量仪1的紧固螺栓7。物位测量仪1在其外周上具有一个或多个测量仪紧固定位部8，这些测量仪紧固定位部被一张紧套9搭接，该张紧套9借助于紧固螺栓7固定在法兰5上。根据密封件10的厚度和/或测量仪管接头3相对于周壁上测量仪紧固定位部8位置的长度，也可将测量仪紧固定位部8用作终端位置的止挡，如通过紧靠在法兰5上的测量仪紧固定位部8示例表示的那样。

在所示实施例中，法兰5焊接在容器2的容器壁上。这样可在容器内侧2a区域形成一特别光滑的表面，因为将法兰5焊接在容器2的容器壁上后，可对其进行刨平和抛光。

还可能有其它的实施形式，如图2所示。在此，测量仪管接头3具有一测量仪紧固定位部8，该测量仪紧固定位部通过一张紧套9紧固在法兰5上，该法兰5具有一外螺纹，而部分张紧套9具有一内部螺纹，组装时内螺纹与外螺纹啮合在一起。在图2所示的实施例中，法兰5同时构成了容器壁整体的一个组成部分。

通孔4的内侧与物位测量仪1的外侧在过渡区域或者说是容器2容器内侧2a的邻近区域内具有一用于安装(容纳)一个或多个密封元件的专门结构。其作用是，将物位测量仪1特别牢固地固定于通孔4内，同时还可在至物位测量仪1端面的过渡区域内形成一容器内侧的光滑表面。尤其可以使用非常普遍的O型圈形式的密封件10。

图3A是一个将图1所示实施例放大后的局部视图，如图所示，通孔4的内壁朝容器内侧2a，沿着与中心轴线11平行的方向穿过通孔4。也就是说，由于设置了一个伸入通孔内的通孔壁18，使通孔4朝容器内侧2a的方向缩小。换句话说，法兰5扩大地延伸，例如以一种小挡檐的形式朝容器内侧2a插入到通孔4中。

朝容器内侧2a伸入到通孔4内的壁18的倾斜度或斜度大小按下述方式确定，即，应当为在该通孔壁18与物位测量仪1定位部13之间紧固的密封件10形成一支座。此外，选择倾斜度时，还应将压向该通孔壁的密封件10朝一缝口形间隙区14的方向挤压，该间隙区位于容器内侧2a邻近区域内通孔4的内壁与该处物位测量仪1的外壁之间。

在朝向容器内侧2a的过渡区域内，物位测量仪1正面部分的外周宽度窄于此处通孔4的宽度。这样就形成了一间隙区14。

在从容器内侧2a出来的一段距离内，物位测量仪1具有一个或多个用于密封件10的定位部13。其中，该定位部13可构成由例如特氟隆制成的天线锥体16的一部分，可构成测量仪管接头3的正面部分，可构成一天线锥体16的分隔或过渡元件15，或者构成天线锥体的轴肩17。定位部13、位于其前面的物位测量仪1周壁、测量仪管接头、天线锥体轴肩17或天线锥体的周壁，以及通孔4内壁和伸入通孔内的通孔壁18凸伸部分的内壁构成一用于容纳密封件10的空间。

将物位测量仪1装入通孔4内时，会使位于该区域内的密封件10压紧，密封件定位部13将该密封件朝容器内侧2a和伸入通孔4内的通孔壁18的方向挤压。尤其是还由于法兰5伸入通孔4内的通孔壁18及容器2容器壁具有一定倾斜度，因此会将密封件10压入伸入通孔4内的通孔壁18与物位测量仪(天线锥体轴肩17)外周之间的间隙区内。在优选的实施例中，密封件10不仅压入间隙区14内，而且还一直压到容器内侧2a或特别是略微凸起(见图中标记19所指位置的情形)地挤入容器2内腔。

图1和图3A中示出一特别优选的朝向容器内侧2a的过渡区域的实施例。其中，伸入通孔4内的通孔壁18倾斜地朝间隙区14的方向突起，这样便使向内伸入的通孔壁18同时用作受压的密封件10的支座和导向元件。

在该区域内物位测量仪或天线锥体轴肩17(如果存在的话)的外周具有一空腔20。在优选的实施例中，所示空腔20为凹面的圆形结构，例如，其半径大于用于装入作为密封件10的典型O型圈的半径。由于空腔20所具有的形状，一方面，可通过背向容器内侧的空腔20部分将一密封圈挤向法兰5的凸伸的通孔壁18方向，另一方面，可通过朝容器内侧2a延伸的空腔20部分将该密封件在侧面朝间隙区14的方向倾斜地引导和挤压。

如图3A的放大图中所示，在过渡区域内没有尖锐的边缘，由于各个壁和过渡区域是倒圆的，因此避免了可能会损坏密封件10的尖锐边缘。这种损坏通常不会造成危险，但会导致朝向容器2内腔露出的部分密封件10表面粗糙不平，并形成部分填充介质的附着点。

图3B和图3C中示出了过渡区域的其它变型结构。在图3B所示的变型结构中，天线锥体轴肩17的外壁以平滑直线方式延伸至定位部13。在该实施例中，密封件10仍因受到定位部13的压力及伸入通孔4内通孔壁18的相应引导作用而被压入间隙区14内。如同其它实施例中一样，在该实施例中，由于部分密封件10变形地被压入间隙区14内，因而在物位测量仪1的正面，或是天线锥体16上形成了一朝向容器内侧2a方向延伸的平滑的、特别是没有缝隙的连续表面。此外，由于部分密封件10被压入间隙区14内，从而起到了侧面稳定作用，这种稳定作用使天线锥体轴肩17以及物位测量仪1的正面部分位于容器2内侧2a的一个平面内，沿轴向、侧向/径向稳定地压紧并使其在通孔内对中。

在图3B所示的实施例中，伸入通孔4内的通孔壁18还具有一种连贯圆滑的结构。

如图3C所示，也可改用这样的实施形式，其中天线锥体轴肩17的外壁同样逐渐缩小地延伸。除这些所述实施形式外，还可使用其它任何结构形式，尤其是可以采用呈波形延伸的壁以及类似结构。

物位测量仪1或天线锥体轴肩17正面外周部分上的空腔20可在制造相关元件时直接或在以后通过铣削、镗孔或类似方式加工。确定整个结构尺寸时要特别注意，在使用标准化密封件10以及将物位测量仪1拧在法兰5上时，应向密封件10施加压力，使其准确压入环状缝隙或位于法兰5与天线锥体16、17之间的间隙区14内，同时在径向和轴向形成密封作用，并尤其将天线锥体16、17固定在其位置上。间隙区14内的密封件10发生规定变形，以便在容器2的法兰5与物位测量仪1的天线锥体16之间形成一种无缝隙过渡，在无菌环境中使用时这种过渡十分必要而且也很理想。

将雷达物位测量仪用作物位测量仪1时，天线锥体16、17宜由一种绝缘材料构成，例如陶瓷或塑料，由于锥体表面非常平滑，因此可以进行非常良好的清洁，例如可通过一喷头自动进行清洁。

也可使用非标准化密封件10，在这种情况下，可通过不同类型密封件承受的压力给出相应的规定，必须检查所选压紧力与压紧深度是否满足要求，而始终无需费事地检查容器2内密封件的凸起情况。

由容器外侧2b向容器内侧2a在过渡区域内与密封件10安装在一起的上述各个元件最好是圆形的，这样可以采用一O型圈作为密封件10，将横截面为圆形的物位测量仪装入管接头或法兰5中。不过特别地，定位部13和其它导向元件不必非得是连贯的圆形，而是可以构成为彼此独立的单个元件。这样，定位部等等可以至少由一个组成部分构成，但也可以由多个组成部分构成。

这种方法或结构方式也可以转用于装入到一容器内或一壁上的其它仪器。

Claims (12)

1. 将一物位测量仪(1)装入到一需测量其填充介质物位的容器(2)内的方法，其中：

-准备带有一通孔(4)的容器(2)，该通孔由容器外侧(2b)通过容器壁引向容器内侧(2a)，并准备物位测量仪(1)，

-将物位测量仪(1)从容器外侧(2b)装入到通孔(4)内，

-其中，将一密封件(10)装入容器(2)的壁(5)与物位测量仪(1、17)之间，

其特征在于，

-容器(2)的壁形成一向容器内侧(2a)伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)，该通孔壁使通孔(4)朝容器内侧(2a)方向至少局部地缩小，

-将物位测量仪(1)有间距地装入，在装入时，在伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)的侧面方向上有一间隙区(14)，

-通过至少局部地在物位测量仪(1)外周上、在容器一侧的区域中形成的定位部(13)，将密封件(10)朝容器内侧(2a)方向挤向凸伸的通孔壁(18)并挤入到间隙区(14)内。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，密封件变形地挤入到间隙区(14)内。

3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，密封件部分凸起地挤入到容器(2)的内腔中。

4. 物位测量仪，所述物位测量仪用于装入到一需测量其填充介质物位的容器(2)内，该容器具有一由容器外侧(2b)向容器内侧(2a)延伸的通孔(4)，用以安装物位测量仪(1)，

其特征在于，

-通过一个伸入通孔(4)内的通孔壁(18)，使通孔(4)朝容器内侧(2a)方向缩小，

-物位测量仪(1)在安装状态下在通孔(4)向容器内侧(2a)的过渡区域内比通孔(4)狭窄，以形成一间隙区(14)，

-物位测量仪(1)在外周至少局部地具有定位部(13)，该定位部在安装状态下使一密封件(10)密封地和使其变形地朝容器内侧(2a)方向挤向所述伸入通孔(4)内的通孔壁(18)，并挤入到间隙区(14)内。

5. 如权利要求4所述的物位测量仪，其特征在于，在安装状态下，为引入密封件(10)，物位测量仪的外周区域在通孔(4)向容器内侧(2a)的过渡区域内不平行于通孔(4)的纵轴线(11)。

6. 如权利要求4或5所述的物位测量仪，其特征在于，在安装状态下，为将密封件(10)引向间隙区(14)，物位测量仪的外周在通孔(4)向容器内侧(2a)的过渡区域内增大。

7. 如权利要求4或5所述的物位测量仪，其特征在于，在安装状态下，为引入密封件(10)，物位测量仪的外周朝着向容器内侧(2a)的过渡区域的外侧形成为空腔(20)并呈槽形。

8. 如权利要求4或5所述的物位测量仪，其特征在于，在安装状态下，为引入密封件(10)，物位测量仪的外周朝着向容器内侧(2a)和间隙区(14)的过渡区域的外侧至少部分呈弧形。

9. 容器，用以实施如权利要求1至3中任意一项所述的方法或用以安装如权利要求4至8中任意一项所述的物位测量仪(1)，

-在容器外侧(2b)与容器内侧(2a)之间有一通孔(4)，用于通过一密封件(10)密封地装入一物位测量仪(1)，其特征在于，

-通过设置一伸入到通孔(4)内的通孔壁(18)，使通孔(4)朝容器内侧(2a)方向缩小。

10. 如权利要求9所述的容器，其特征在于，通过一管接头或法兰(5)形成通孔(4)，所述管接头或法兰(5)朝向容器内侧(2a)有一个在容器内侧光滑的往容器内侧(2a)的壁的过渡。

11. 容器和物位测量仪的组合结构，所述容器是如权利要求9或10所述的容器，以及所述物位测量仪是如权利要求4至8中任意一项所述的物位测量仪，其中，在组装状态下，容器内侧(2a)和物位测量仪(1)的端面基本处于一个平面中。

12. 容器和物位测量仪的组合结构，所述容器是如权利要求9或10所述的容器，以及所述物位测量仪是如权利要求4至8中任意一项所述的物位测量仪，其中，在组装状态下，密封件(10)在通孔(4)内周与物位测量仪(1、17、16)外周之间从间隙区(14)凸起地被部分压入到容器(2)的内腔中。

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