CN101375137B - 用于确定及监控容器中的介质的料位的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用使用高频测量信号(6)的行程时间测量方法确定及监控容器(4)中的介质(3)的料位(2)的装置(1)，其具有由天线接入区域(7.1)和天线区域(8)构成的天线(10)或者由探头接入区域(7.2)和延伸进入容器(4)的测量探头区域(9)构成的波导(11)，其中在天线接入区域(7.1)、天线区域(8)、探头接入区域(7.2)和/或测量探头区域(9)中存在的空腔(35)至少部分被介电填充体(12)填充。根据本发明，介电填充体(12)在内部具有至少一个密封的空隙体积(13)，并且该密封的空隙体积(13)这样实现，使得介电填充体(12)具有预定的波阻并且/或者高频测量信号(6)具有预定的传播特性。

Description

用于确定及监控容器中的介质的料位的装置

技术领域

本发明涉及一种利用高频测量信号的行程时间测量方法确定及监控容器中的介质的料位的装置，其具有由天线接入区域和天线区域构成的天线或者由探头接入区域和延伸进入容器的测量探头区域构成的波导，其中在天线接入区域、天线区域、探头接入区域和/或测量探头区域中存在的空腔至少部分被介电填充体填充。

背景技术

用于确定及监控容器中的料位的相应装置频繁用于自动化和过程控制技术的测量仪表中。例如，申请人以商标Levelflex和Micropilot生产并销售测量仪表，其基于行程时间测量方法工作并且用于确定和/或监控容器中的介质的料位。在引导微波方法或者时域反射测量法或者TDR测量方法(时域反射)中，高频脉冲被沿Sommerfeld或Goubau波导或者沿同轴波导而发送并且部分被以围绕波导的介质的介电常数跳变(所谓的DK值)而反射回来。另外，例如在自由辐射的行程时间测量方法中，微波被通过喇叭天线发送入自由空间或者过程空间，并且在测量信号的依赖于距离的行程时间之后，在介质表面反射的回波被喇叭天线接收。基于发送高频脉冲和接收回波信号之间的时间间隔，可以确定从测量仪表到介质表面的距离。考虑容器内部的几何形状，可以确定介质的料位作为相对或绝对量。行程时间测量方法可以基本上分为两种确定方法：第一确定方法依据行程时间测量，其需要对于所经过的路程的脉冲序列调制信号；第二种广泛使用的确定方法依据确定当前发送的被持续调频的高频信号与接收的反射的高频信号(FMCW-Frequency-Modulated Continuous Wave，调频连续波)之间的频率差。通常，在下面的实施例中并不限于某一种确定方法。

这些用于确定料位的自动化及过程控制技术的测量仪表经常用于具有侵蚀性介质的过程中。为了保护测量仪表的传感器单元(例如波导、喇叭天线或阵列天线)不受介质的高频技术引起的温度和化学影响，传感器单元由保护元件(例如，屏蔽罩、或介电材料制成填充体)相对于侵蚀性介质保护。利用这种保护元件保护传感器的原因一方面是防止传感器单元的部件被介质腐蚀，另一方面是防止例如在自由辐射的天线的空腔或在波导的接入单元的空腔中形成固体沉积或冷凝物。在自由辐射的天线和波导的空腔中固体沉积物和冷凝物的形成简称为“沉积形成”，其直接影响高频测量信号的传播特性和反射特性。通过沉积形成，在测量信号中产生干扰信号，并且这种干扰信号能够覆盖料位的反射信号，使得测量仪表不再适于料位确定。为了避免传感器单元的这些测量技术中高度敏感区域中的沉积，它们完全由微波透射介电材料填充。

在以下专利文献中公开了喇叭天线，其被介电材料完全填充，以提高对于介质的高频技术的热和化学影响的耐受力。

在DE 100 40 943 A1中给出了一种用于料位测量的喇叭天线，其至少部分被填充介电材料。

在DE 100 57 441 A1中公开了一种用于雷达设备的喇叭天线，其天线至少部分被填充介电材料填充物并且/或者整个喇叭天线被介电材料填充并完全包围。进一步，填充物这样实施在过程侧，使得它形成法兰板作为密封元件。

另外，从以下专利文献已知波导的接入单元，其至少部分被由介电材料制成的填充体填充。

DE 100 19 129 A1公开了一种由介电材料填充的接入单元，其能够在很大程度上消除传感器上的结构件和/或沉积形成对于传感器的测量精度及测量敏感度的影响。这是通过延长接入单元的介电填充体而实现的，从而结构件位于电磁波辐射入的区域之外。

EP 1 069 649 A1公开了简单结构的波导的另一实施例，其将单线波导和多线波导的优点结合，其中它与容器安装没有交互作用并且以简单的方式清除沉积或沉淀。这是通过至少部分以介介电围绕过程中的多线波导而实现的，从而在各个波导之间不能形成沉积。

现有技术中的传感器单元的保护元件的所有实施形式的缺点在于，高频测量信号的电磁波被保护元件的介电材料强烈影响。

发明内容

于是，本发明的目的是提供一种装置，其对于产生的电磁测量信号的影响最小并且因而提高了装置的效率及测量精度。

该目的在本发明的一个实施例中通过以下特征实现：介电填充体在内部具有至少一个密封的空隙体积，并且该密封的空隙体积这样实现，使得介电填充体具有预定的波阻并且/或者高频测量信号具有预定的传播特性。现有技术中已知的料位测量仪表具有喇叭天线或波导，其在天线接入区域、天线区域、探头接入区域和/或测量探头区域中的空腔完全被介电材料制成的填充体填充。通过空腔的这种填充，在这些区域中不能收集过程的介质或环境空气，从而在空腔中不能沉积介质或形成冷凝物。然而，一个缺点是，介电填充体的介电材料影响高频测量信号的电磁波的波阻，并从而也影响产生的电磁波接入波导或喇叭天线的效率。例如，波导的接入区域应当被这样实现，使得在发送/接收单元产生的测量信号的电磁波被几乎无损耗地引导并且没有信号损失地接入杆/缆元件。在喇叭天线的情况中也是同样，在这种情况中，在发送/接收单元中产生的测量信号的电磁波应当尽可能小地由介电填充体衰减并且它们的辐射特性尽可能小地改变。在由空气或特殊气体填充的区域，电磁波几乎完全不受影响。为了将“通过介电填充体避免在利用电磁波工作的料位测量仪表的空腔中的沉积形成”与“在通过空气或特殊气体传导的情况中较小地影响电磁波”这两个优点相结合，本发明提供了一种介电填充体，其完全填充空腔并且为了匹配波阻而具有至少一个密封的空隙体积。这里例如工业陶瓷和/或合成材料用作介电材料。

根据本发明的一个特别优选的实施例，介电填充体具有至少一个由合成材料制成的空隙体积。具有优点的是，利用注塑方法或等静压制方法由耐腐蚀的合成材料制造介电填充体。

在本发明的另一个优选实施例中，介电填充体由多个零件制成。在合成材料的注塑方法中，难以制造具有精确限定的空隙体积的介电填充体。对于以任何方法制造的陶瓷材料介电填充体也是这样的。为此，往往必须将介电填充体实施为由至少两个零件构成。

在本发明的一个实施例中，介电填充体的零件被利用材料接合的连接技术而密封地连接在一起。多零件的介电填充体被利用材料接合的连接(例如，焊接或粘结)而连接在一起，使得在内部形成至少一个密封的空隙体积。超声焊接技术在这里特别适合，其中多零件构成的介电填充体的接合点或支持面被产生的摩擦热彼此熔化。

本发明的一个优选实施例中，利用力接合的连接技术将介电填充体的零件密封连接在一起。

另一连接技术是力接合的连接，其通过例如螺钉、锚接或旋接而将多零件介电填充体连接在一起，从而在内部形成至少一个密封的空隙体积。

在本发明的一个优选实施例中，气体或混合气体被引入介电填充体的空隙体积。为了检查密封的空隙体积的密封性，在制造过程期间，在填充体的密封的空隙体积中包围特殊气体，例如氦气，并且利用泄漏测量仪表或气体测量仪表测量可能的逃逸气体。通过这种测试，可以在多零件实施例中检查空隙体积的密封性。引入特殊气体的另一优点在于，通过干燥的和/或疏水的气体将潮湿空气排出空隙体积，从而在发生温度变化的情况中不会形成冷凝物。进一步，通过在空隙体积中使用特殊气体，可以匹配波阻。

在本发明的另一具有优点的实施例中，在介电填充体的空隙体积中提供具有低介电常数的介电填充材料，其不会影响高频测量信号的传播特性。

在通过空隙体积的构造匹配填充体的波阻的另一变型中，空隙体积被填充介电固体或介电液体，其介电常数小于介电填充体的材料。在这种情况中，通过利用介电填充材料完全填充，也实现了介电填充体的空隙体积的密封。另外，通过将特定的介电填充材料引入至少一个空隙体积，还可以合适地匹配例如喇叭天线的辐射特性或传播特性或者波导的接入单元的接入特性。

在本发明的一个优选实施例中，在介电填充体的空隙体积中提供至少一个支撑元件。为了提高具有至少一个空隙体积的介电填充体的机械稳定性和抗压性，支撑元件被引入空隙体积，其均匀地分配从外部作用于介电填充体的机械力。通过支撑元件的力分配这样实现，使得在在作用的机械力下，介电填充体的形状在特定的极限范围内几乎没有改变。

根据本发明的一个优选实施例，提供探头紧固元件，其抗扭转且居中地设置于介电填充体中。波导的杆/缆元件由介电填充体支持。杆/缆元件的固定例如通过合型地引入介电填充体的探头紧固元件(例如，六角螺钉)实现，从而杆/缆元件可更换。由于探头紧固元件在介电填充体中以及介电填充体在探头连接壳体中合型的配合，所以可以通过探头连接壳体相对于杆/缆元件的简单的反转运动而实现杆/缆元件的置换。

在本发明的一个非常有优点的变型中，介电的气密和/或疏水涂层施加于介电填充体的表面上。通过利用介电的气密和/或疏水材料涂敷介电填充体，防止液体介质或冷凝物通过毛细作用移入在介电填充体和喇叭天线壳体或过程连接壳体之间可能的间隙。另一方面，公开了扩散隔膜，用于防止介质扩散通过介电填充体的材料进入空隙体积。还可以在测量信号的电磁波被引导以及它们的辐射特性或波阻匹配的区域中，为介电填充体提供导电涂层。通过这种导电涂层，渗入间隙的介质或冷凝物不能影响波阻和电磁波的反射性能。这种导电涂层必须导电地接触喇叭天线壳体或过程连接壳体。

附图说明

现在根据附图中示出的不同实施例描述并解释本发明。为了简化，相同的零件具有相同的附图标记。附图中：

图1是装置的总体示意图，其安装在容器上，用于利用本发明的喇叭天线确定及监控容器中的介质的料位；

图2是具有喇叭天线的装置的第一实施例的示意图；

图3是图2的喇叭天线的多零件介电填充体的第一实施例的示意图；

图4是第一实施例沿图3的切割平面A-A的剖面图；

图5是喇叭天线的多零件介电填充体的第二实施例的示意图；

图6是第二实施例沿图5的切割平面B-B的剖面图；

图7是装置的总体示意图，其安装在容器上，用于利用本发明的波导确定及监控容器中的介质的料位；

图8是具有波导的装置的第三实施例的示意性剖面图；

图9是图8的介电填充体的第三实施例的透视图；

图10是图8的介电填充体的第三实施例的示意性剖面图；和

图11是具有介质棒辐射器的装置的第四实施例的示意图。

具体实施方式

图1显示了本发明的装置1的应用的例子，其具有天线10，特别是喇叭天线10.1。在图1中，装置1或测量仪表通过紧固元件16安装在容器4的接管31中的法兰15上。天线10本身可以分为两个基本区域：接入区域7和天线区域8。

装置或测量仪表1包括在测量变换器23中的发送/接收单元22，在该发送/接收单元中产生高频测量信号6。通过接入元件24，高频测量信号6被以特定的模式(例如，TE模式)引入天线10的接入区域7或中空导体。接入天线10的高频测量信号6作为发送信号S被介电填充体12的材料从天线10辐射入具有预定辐射特性的过程空间5。往往期望具有平面波阵面的高频测量信号6的辐射特性。高频测量信号6的这种期望的辐射特性是这样实现的：基于介电填充体12的构成，例如通过根据本发明的空隙体积13和/或通过匹配元件12.4，将波阻与天线10中的高频测量信号6的传播特性适当地匹配。发送入过程空间5的发送信号S或高频测量信号6在介质3的表面上作为反射信号R被反射，并在一定的行程时间之后再次由测量变换器23中的发送/接收单元22接收。通过高频测量信号6的行程时间以及利用容器4的几何形状，确定容器4中的介质3的料位2。

测量变换器23中的调节/分析单元21的任务是，通过利用信号处理和特殊的信号分析算法进一步处理高频测量信号6并由其结果确定行程时间或料位2，分析接收的回波或高频测量信号6的反射信号R。

通过电源线19为装置1提供需要的能量。调节/分析单元21通过总线接口20和现场总线18与未明确示出的远程控制台和/或另一装置1或现场设备通信。当装置1是所谓的二线制现场设备时，通信和供电仅仅通过现场总线18而由两条导线同时实现，省略了用于为装置1供电的额外的电源线19。经由现场总线18的数据传输或通信是例如基于CAN-、HART-、PROFIBUS DP-、PROFIBUS FMS-、PROFIBUS PA-或FOUNDATION FIELDBUS标准实现的。

图2至5显示了本发明的喇叭天线10.1或喇叭状天线，其由导电材料制成，其空腔35至少部分被填充介电填充体12。于是，为避免沉积形成或腐蚀，介电填充体12作为保护元件或过程隔离元件而被引入喇叭天线10.1的空腔35。这里显示的法兰板12.3是对于过程空间5的密封件。介电填充体12作为喇叭天线10.1的无源元件，将有源元件(如接入单元24和测量变换器23)与过程空间5中的介质3隔离，该有源元件由喇叭天线壳体37的法兰15和容器4的接管31之间的法兰板12.3密封。这个介电填充体12作为保护元件或过程隔离元件而防止喇叭天线10.1直接接触过程的介质3以及在空腔35中形成冷凝物。喇叭天线10.1例如由金属(例如，不锈钢)或导电的合成材料制成。介电填充体12由介电材料制成，特别是聚醚酮(PEK、PEEK)、.聚四氟乙烯(PTFE)或全氟烷氧基共聚物(PFA)。其它合适的材料或衍生物例如有：聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-氯代三氟乙烯(ECTFE)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)和氟代乙烯-丙烯(FEP)。这些合成材料具有良好的化学及物理材料性能，例如，对几乎所有化学品的耐久性、非常耐高温、良好的微波透射性以及良好的HF性能，从而这些材料适用于过程测量技术的测量仪表中的介电填充体12。介电填充体12的构造受到制造中的可行性的约束。在本发明的喇叭天线10.1的介电填充体12的实施例中，为了更好的HF性能或者波阻的更好匹配，至少一个空隙体积13被引入介电填充体12。介电填充体12的制造通过介电材料或合成材料的机械切削、注塑或等静压而实现。合成材料，例如聚醚酮的注塑优选用作制造方法。由于制造的本性，在注塑方法中在介电填充体12的注塑件中不能制造很好限定的闭合的空隙体积13。为此，介电填充体12由多个零件实现，包括基体12.1和盖12.2，它们由不同材料制成。这些零件利用材料接合的连接技术连接，产生持久的密封接合点30。

对于这种应用可以考虑多种材料接合连接技术，例如接合点30的粘接或焊接。已经证明具有优点的是利用超声焊接技术将介电填充体12的各个部件的接合点30连接起来。为此，由基体12.1和盖12.2构成的零件被利用限定的压力在接合点30接触。然后，至少一个零件(例如盖12.2)通过振动元件执行振动运动，从而通过摩擦热引起材料的限于局部的熔化过程并且在接合点30发生零件的焊接。具有优点的，焊接步骤是在干燥的保护气体气氛中执行的，从而这种干燥气体在一定压力下处于焊接的介电填充体12的空隙体积13中，或者干燥气体(例如氮气、氦气、氩气)特别地被引入空隙体积13中。这种气体具有两个功能：一方面，含水蒸气的空气被这种气体排出空隙体积13，使得在温度改变的情况中不会在其中形成冷凝；另一方面，可以利用这种气体检查接合点30处的焊接的密封性。为此，在生产过程中利用气体传感器检查由于扩散或泄漏而从焊接的介电填充体12逃逸的气体。在气体选择中应当注意，高频测量信号6尽可能少地被该气体影响。可以用作介电填充体12的附加填充材料的还有具有较低介电常数e_r的特殊的液体和固体，其对于高频测量信号6没有或仅有轻微影响。

正如图11详细示出的，本发明还可应用于所谓的介电棒辐射器10.2中。在这种介电棒辐射器的情况中，将高频测量信号6辐射入过程空间5的天线元件实施为由介电材料制成的棒。为了匹配辐射天线10的高频测量信号的辐射特性，这个辐射元件在某些方面被实施为介电填充体12，其在天线接入区域7.1的空腔35中具有合适的密封的空隙体积13。棒辐射器10.2例如由基体12.1和盖12.2构成，它们彼此密封地连接；或者棒辐射器被利用注塑方法而制造为单件产品。关于基体12.1与盖12.2的连接技术以及测量变换器的驱动及其构造，这里没有详细介绍并且可以参考本说明书的其它部分。

图3和4显示了介电填充体12的一个实施例，其基体12.1由空隙体积13而完全中空，从而仅仅保留了薄壁。在这个实施例中，喇叭天线10.1的波阻的匹配在喇叭天线中被优化；然而，介电填充体12没有过高的机械稳定性和耐压性。带有包含这种介电填充体12的喇叭天线10.1的测量仪表可以应用于不会发生较大压力及温度改变的过程中。如图5和6所示，为了提高介电填充体12的耐压性和机械稳定性，支撑元件14被插入空隙体积13中。由于这个例子涉及截头圆锥状的喇叭天线，所以支撑元件14为了机械稳定性而以辐条状放射对称地设置。然而，也可以应用支撑元件14的其它实施例。

在附图中没有详细示出的本发明的另一实施例中，利用合适地选择性渗透的薄膜封闭例如通过注塑制造的介电填充体12，该填充体具有部分向过程气氛敞开的空隙体积13。这个薄膜一方面使得能够实现气体分子交换并且另一方面使得水不能进入空隙体积13。

为保证在介电填充体12和邻接的过程空间5之间反射较少且波阻匹配的过渡，介电填充体12面向过程空间5的面被实施为匹配元件12.4，其例如具有截头圆锥的形状。以这种方式，例如能够在经过喇叭几何形状期间产生的各个波区域之间的相差被均衡，并且高频测量信号6被作为发送信号S而以平面波阵面辐射。然而，也可以提供平面的、凹入的或凸出的过渡几何形状，以用于形成期望的辐射特性。

如图1所示，高频测量信号6通过接入元件24引入构造为圆形的或矩形中空导体的接入区域7。优选地，中空导体或接入区域7被实施为形成TE波模式。在这个接入区域7中，介电填充体12装备有匹配元件12.4，例如锥形尖端或阶梯棱锥，以保证从填充了空气的中空导体到填充了介电材料的中空导体的良好匹配。通过喇叭天线10.1的接入区域7中的匹配，避免输入的高频测量信号6在这个接入区域7中被部分反射并因而衰减。喇叭天线10.1的接入区域7也可以完全由介电填充体12的介电材料填充。

图7显示了本发明的装置1的一个实施例，其作为时域反射计或TDR测量系统，用于利用波导11确定容器4中的介质3的连续料位2。装置1根据行程时间测量方法确定容器4中的介质3或填充物质的料位2。波导11能够大体分为两个区域：接入区域7和测量探头区域9。这个装置1例如通过螺丝连接17而安装在容器4的开口内。高频测量信号6的电磁波被经由同轴构成的接入区域7引导通过接管31或螺丝连接17的区域并接入容器4的过程空间5中在杆/缆元件11.1上的杆状或缆状的测量探头区域9。通过接入区域7的同轴实施，形成高频测量信号6的TEM模式，其显示了几乎无损耗且无干扰传递高频测量信号6的一个优选实施例。在波导11的测量探头区域9中，在杆/缆元件11.1的近场区域中产生TM₀₁模式，用于最优地测量容器4中的介质3的料位2。

TDR测量方法根据以下测量原理工作：在波导11的测量探头区域9上，高频测量信号的电磁波被作为发送信号S而在介质3或过程空间5的方向上引导，该电磁波由于趋肤效应而在波导11的杆/缆元件11.1的近场区域中引导，换言之，沿杆/缆元件11.1的表面引导。在包围的介质3的介电常数e_r跳变以及与其相关的波阻改变的情况中，高频发送信号S的部分能量至少部分被作为反射信号R而反射。反射信号R在相反方向上在波导11上传播回到发送/接收单元22。例如当叠加在介质3上的气相的第一介电常数e_r1(特别是空气e_r1≈1)小于介质3的第二介电常数e_r2时，存在这种不连续。通过对于波速的公式进行换算，利用高频测量信号6的测得的行程时间，确定经过的路程。这个路程差对应于容器4的高度减去容器4中介质3的料位2。假设已知容器4的高度或者高频测量信号6的接入位置，由此能够通过简单地从容器4的高度减去测得的高频测量信号6的渡越路程，而确定容器4中的料位2。

测量信号6的电磁波例如作为带宽为0-1.5GHz的脉冲而在发送/接收单元22中产生，并利用接入元件24而作为发送信号S接入波导11，例如Sommerfeld波导，如图7和8所示。还可以使用Goubau波导；同轴电缆、微带导体，或者多个杆/缆元件11.1的同轴平行布置，但它们没有详细显示于附图中。波导11的杆/缆元件11.1上的反射信号R由于围绕的介质3的介电常数e_r的不连续而传播回来，它们再次在发送/接收单元22中被接收和预处理。经过预处理的反射信号R在调节/分析单元21中被在测量技术和信号技术上分析并调节，使得料位2的测量值或反射信号R的包络线所代表的回波信号被经由现场总线18上的总线接口20转发到例如控制台。

图8放大且部分以剖面图显示了图7的具有接入元件24和杆/缆元件11.1的波导11。波导11的接入区域7实施为同轴导体，其例如具有导电的过程连接壳体36作为外部导体以及导电的杆/缆元件11.1作为内部导体。杆/缆元件11.1在接入区域7中内嵌于介电材料制成的介电填充体12中，其将杆/缆元件11.1居中地就位于过程连接壳体36的空腔35中。通过探头紧固元件28，杆/缆元件11.1抗扭转且可更换地支持于介电填充体12的基体12.1中。探头紧固元件28例如是普通的六角螺钉，其在螺帽的端面中具有孔，探头连接27位于该孔中，该探头连接例如为弹簧支承的销钉的形式且接入高频测量信号6。利用(附图中未详细示出)在探头紧固元件28上的外螺纹以及在杆/缆元件11.1中的相应盲孔螺纹，二者彼此导电连接并且与介电填充体12的基体12.1力接合地连接。在基体12.1上提供突出状或拱形的抗扭止动器12.5，其合型地位于匹配过程连接壳体36的空腔35的壁中的相应配对物中，并且从而防止介电填充体在过程连接壳体36中扭转。介电填充体12的基体12.1中具有埋入的探头紧固元件28，该基体例如通过超声焊接方法而与盖12.2焊接，从而基体12.1中的空隙体积13被密封地封闭。介电填充体12自然也能够单件地实现。这些空隙体积13被引入介电填充体12的基体12.1，以改善接入元件24的HF性能，并从而减小高频测量信号6由于介电填充体12的介电材料的干扰反射。

接触探头紧固元件28的探头连接27被引入玻璃馈通26，该玻璃馈通实现对于测量变换器23的电子装置的气密过程隔离。例如通过同轴插头38将探头连接相对于测量变换器23的面封闭。在过程侧，基体12.1之前的是例如由耐高温且温度稳定的材料(例如，陶瓷)制成的隔板29，其具有密封元件32，例如O形环。这个隔板一方面用于令改变介电填充体12的材料的腐蚀性介质3或高温远离介电填充体12，并且另一方面用于形成清洁的过程连接，其不允许过程空间5或介质3中的杂质达到介电填充体12的材料。

介电填充体12的材料已经结合图1进行了详细说明。

图9和10以两个不同视图显示了介电填充体12。图9从不同视角提供了两个三维分解图，从而更清楚地显示了本发明的发明主题的不同方面。填充体12基本由具有空隙体积13和支撑元件14的基体12.1和盖12.2构成。两个部件在接合点30或接触点正如上面已经说明的，通过材料接合的连接方法彼此连接，或者它们实施为一件式介电填充体12。探头紧固元件28利用垫圈33而居中地位于基体12.1中的空隙体积。合型的制动元件34位于盖12.2上但是不能位于基体12.1自身中，通过该制动元件将探头紧固元件28或六角螺钉抗扭转地就位。于是，杆/缆元件11.1能够被旋入，而无需对探头紧固元件28直接施加任何工具：它可以通过相应地固定整个接入元件24而被旋入。

附图标记

1     装置

2     料位

3     介质

4     容器

5     过程空间

6     测量信号

7.1   天线接入区域

7.2   探头接入区域

8     天线区域

9     测量探头区域

10    天线

10.1  喇叭天线

10.2  介质棒辐射器

11    波导

11.1  杆/缆元件

12    填充体

12.1  基体

12.2  盖

12.3  法兰板

12.4  匹配元件

12.5  扭转止动器

13    空隙体积

14    支撑元件

15    法兰

16    紧固元件

17    螺丝连接

18    现场总线

19    电源线

20    总线接口

21    调节/分析单元

22    发送/接收单元

23    测量变换器

24    接入元件

25    同轴线

26    玻璃馈通

27    探头连接

28    探头紧固元件

29    隔板

30    接合点

31    接管

32    密封元件

33    垫圈

34    制动元件

35    空腔

36    过程连接壳体

37    喇叭天线壳体

38    同轴插头

S     发送信号

R     反射信号

e_r    介电常数

e_r1   第一介电常数

e_r2   第二介电常数

Claims (8)

1.利用高频测量信号(6)的行程时间测量方法确定及监控容器(4)中的介质(3)的料位(2)的装置(1)，其具有由天线接入区域(7.1)和天线区域(8)构成的天线(10)或者由探头接入区域(7.2)和延伸进入容器(4)的测量探头区域(9)构成的波导(11)，其中在天线接入区域(7.1)、天线区域(8)、探头接入区域(7.2)和/或测量探头区域(9)中存在的空腔(35)至少部分被介电填充体(12)填充，

其特征在于

所述介电填充体(12)在内部具有至少一个密封的闭合的空隙体积(13)，并且

该密封的闭合的空隙体积(13)这样构成，使得所述介电填充体(12)具有预定的波阻并且/或者所述高频测量信号(6)具有预定的传播特性，

介电填充体(12)由多个零件构成，

介电填充体(12)的零件被利用材料接合的连接技术而密封地连接在一起。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，介电填充体(12)由合成材料制成。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，气体被引入介电填充体(12)的空隙体积(13)。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，混合气体被引入介电填充体(12)的空隙体积(13)。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，在介电填充体(12)的空隙体积(13)中提供具有低介电常数(e_r)的介电填充材料，其不会影响高频测量信号(6)的传播特性。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，在介电填充体(12)的空隙体积(13)中提供至少一个支撑元件(14)。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，提供探头紧固元件(28)，其抗扭转且居中地设置于介电填充体(12)中。

8.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，介电的气密和/或疏水涂层施加于介电填充体(12)的表面上。

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