CN102736115A - 用于使用微波发射器探测材料的传感器组件及方法 - Google Patents

用于使用微波发射器探测材料的传感器组件及方法 Download PDF

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CN102736115A CN201210100318.8A CN201210100318A CN102736115A CN 102736115 A CN102736115 A CN 102736115A CN 201210100318 A CN201210100318 A CN 201210100318A CN 102736115 A CN102736115 A CN 102736115A
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Abstract

本发明涉及用于使用微波发射器探测材料的传感器组件及方法。提供用于在系统(100)中使用的传感器组件(124)。该传感器组件包括至少一个探头(202)，用于探测该系统内材料(110)的存在，其中该探头包括微波发射器(206)。该微波发射器从至少一个微波信号产生至少一个电磁场(209)，其中当该材料与该电磁场相互作用时，对所述微波发射器引起加载。数据管道(204)耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少一个加载信号从该微波发射器反射在该数据管道内。至少一个信号处理装置(200)经由该数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。

Description

用于使用微波发射器探测材料的传感器组件及方法
技术领域
本发明的领域大体上涉及用于探测材料存在的系统，并且更具体地涉及用于在使用微波发射器来探测材料存在中使用的传感器组件。
背景技术
至少一些已知的传感器系统用于探测例如金属、液体或其他物质变化形式等材料的存在。材料的存在或材料存在的缺乏的探测可在各种应用中使用，例如控制系统。例如，这样的探测方法可与用于在各种系统(例如但不限于，制造系统、处理系统、化学系统和安全系统)中使用的应用的开关应用、水平高度探测器(level detector)和/或计数器一起使用。
材料的探测可使用涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器来进行。然而，因为这样的传感器的测量范围是有限的，可使用这样的传感器的位置大体上受到限制。此外，这些传感器的操作典型地使它们局限于只是没有复杂的设置的导电材料。如此，已知探测系统的有效性可受到限制。
发明内容
在一个实施例中，提供用于在系统中使用的传感器组件。该传感器组件包括至少一个探头，用于探测该系统内材料的存在，其中该探头包括微波发射器。该微波发射器从至少一个微波信号产生至少一个电磁场，其中当材料与该电磁场相互作用时，对该微波发射器引起加载。数据管道耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少一个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。至少一个信号处理装置经由数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。
在另一个实施例中，提供用于探测材料存在的方法。至少一个微波信号被传送至微波发射器。然后由该微波发射器基于该微波信号产生至少一个电磁场。此外，当材料与电磁场互相作用时，对该微波发射器引起加载，其中代表该加载的至少一个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。该加载信号然后由至少一个信号处理装置接收。该信号处理装置然后产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。
在再另一个实施例中，提供用于在探测材料存在中使用的系统。该系统包括至少一个传感器组件和耦合于该传感器组件的电装置。该传感器组件包括至少一个探头，用于探测该系统内材料的存在，其中该探头包括微波发射器。该微波发射器从至少一个微波信号产生至少一个电磁场，其中当材料与该电磁场相互作用时，对该微波发射器引起加载。数据管道耦合于该微波发射器，其中代表该加载的至少一个加载信号从微波发射器反射在数据管道内。至少一个信号处理装置经由数据管道耦合于该微波发射器。该信号处理装置配置成接收加载信号并且产生代表材料存在的电输出，其中该电输出能由操作者和/或系统使用。
附图说明
图1是可在探测材料存在中使用的示范性探测系统的框图；
图2是可与图1中示出的探测系统一起使用的示范性传感器组件的框图。
图3是用于在使用图2中示出的传感器组件来探测材料存在中使用的探测系统的备选实施例的框图；
图4是可实现以使用图2中示出的传感器组件来探测材料存在的示范性方法的流程图。
具体实施例
本文描述的示范性方法、设备和系统克服了与用于探测材料存在的已知探测系统关联的至少一些劣势。具体地，本文描述的实施例提供传感器组件，其使用微波发射器来探测材料的存在。此外，材料存在的探测或材料存在缺乏的探测(即，未探测到)可在各种应用中使用，例如控制系统。例如，这样的探测方法可与用于在各种系统(例如但不限于，制造系统、处理系统、化学系统和/或安全系统)中使用的应用的开关应用、水平高度探测器和/或计数器一起使用。此外，与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器和/或电容传感器(其与已知系统一起使用)相比，用于探测材料的微波发射器的使用提供更长的测量范围和更高的频率响应。
图1图示可用于探测材料110的存在的示范性系统100。在示范性实施例中，材料110是液体，并且更具体地，材料110是剩余燃料。备选地，材料110可以是使系统100能够如本文描述的那样起作用的固体，例如金属、非金属物体和/或任何其他产品或物质变化形式。在示范性实施例中，材料110容纳在例如贮槽(sump)等储存器111内。此外，在示范性实施例中，系统100包括机器112。在示范性实施例中，机器112可以是燃气涡轮机引擎。尽管示范性实施例包括燃气涡轮机引擎，本发明不限于任何一个特定的机器和/或系统，并且本领域内普通技术人员将意识到当前的发明可连同其他机器和/或系统使用。
在示范性实施例中，机器112经由排放管116耦合于储存器111。应该注意，如本文使用的，术语“耦合”不限于部件之间的直接的机械和/或电连接，而还可包括多个部件之间的间接的机械和/或电连接。此外，在示范性实施例中，排放管116将材料110从机器112的燃烧室段120输送到储存器111，其中可定期对材料110抽样并且将材料传输到处置部件(未示出)，例如材料槽、废物槽和/或其他处置部件。
在示范性实施例中，系统100包括监视储存器111的至少一个传感器组件124。传感器组件124是接近度传感器组件124，其紧密地接近储存器111定位以用于在探测储存器111中材料110的存在中使用。传感器组件124包括探头(未在图1中示出)，其包括发射器(未在图1中示出)，其中该探头是包括微波发射器的微波探头。
传感器组件124使用一个或多个微波信号来探测材料110的存在或探测材料110的存在的缺乏，即不存在。如本文使用的，术语“微波”指具有在大约300兆赫兹(MHz)乃至大约300千兆赫兹(GHz)之间的频率的信号或接收和/或传送具有在大约300兆赫兹(MHz)和至大约300千兆赫兹(GHz)之间的频率的信号部件。
每个传感器组件124被安置在系统100内的任何相对位置。此外，在示范性实施例中，系统100包括至少一个电装置130，其耦合于一个或多个传感器组件124。更具体地，传感器组件124经由数据管道134或经由数据管道136耦合于电装置130。备选地，传感器组件124可无线耦合于电装置130。
在示范性实施例中，电装置130是诊断系统。电装置130可以是任何其他类型的电装置，例如控制系统和/或显示系统，其使系统100能够如本文描述的那样起作用。电装置130包括计算机140，其处理和/或分析由传感器组件124产生的一个或多个信号。如本文使用的，术语“处理”指对信号的至少一个特性进行调整、滤波、缓冲和/或更改的操作。计算机140经由键盘144接收来自操作者的命令。关联的监视器146，例如但不限于液晶显示器(LCD)和阴极射线管，使操作者能够观察从计算机140接收的数据。监视器146提供数据的图形和/或文本表示。监视器146可采用例如波形、警告、警报、关闭、图表和/或曲线图等各种形式提供信号表示。
操作者供应的命令和参数由计算机140使用来提供关于从传感器组件124接收的信号的信息。更具体地，在示范性实施例中，计算机140通知操作者储存器111中的材料110何时积累到预定阈值水平高度。可在传感器组件124和/或电装置130中对该阈值水平高度编程。
在示范性实施例中，计算机140包括装置(未示出)，例如软盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、磁性光盘(MOD)驱动器或任何其他数字装置，其包括例如以太网装置等网络连接装置，用于读取来自例如软盘、CD-ROM、DVD或另一个数字源(例如网络或因特网等)以及尚未被开发的数字部件等计算机可读介质(未示出)的指令和/或数据。计算机140可执行存储在固件中的指令。对计算机140编程来进行本文描述的功能，并且如本文使用的，术语计算机不限于只是大体上称为计算机的那些集成电路，而是广泛地指计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及其他可编程电路，并且这些术语在本文中能互换地使用。另外，尽管本文描述的方法和系统在工业环境中描述，预期本发明的益处也适于非工业系统。
在操作期间，材料110经由排放管116从燃烧室段120输送至储存器111。此外，传感器组件124探测材料110的存在。当材料110积累达到储存器111内的预定阈值水平高度时，传感器组件124探测材料110的存在并且在下文更详细地解释该探测。传感器组件124然后传送代表材料110的存在的模拟信号(在下文中称为“探测模拟信号”)或代表材料110的存在的数字信号(在下文中称为“探测数字信号”)至电装置130用于处理和/或分析。
在电装置130处理和/或分析探测模拟信号或探测数字信号后，操作者可经由监视器146观察数据。操作者能够观察储存器111中的材料是否已经达到或超出预定阈值水平高度。如果超出阈值水平高度，操作者可阻止机器112输送任何额外的材料110至储存器111直到储存器111中的现有材料110已经被输送至处置部件。
与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器(其与系统100一起使用)相比，通过使用微波发射器，传感器组件124能够具有更长的测量范围和更高的频率响应。当使用微波发射器来探测材料存在时，与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器(其可用于探测材料110的存在)相比，探测范围大幅扩展。与可使用已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器相比，通过使用微波发射器，可使用传感器组件124的位置受到的限制少得多。因为与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器相比，频率响应对于微波发射器更高，传感器组件124能够提供更准确的测量。
图2是可与系统100(在图1中示出)一起使用的传感器组件124的框图。传感器组件124包括信号处理装置200和经由数据管道204耦合于该信号处理装置200的探头202。备选地，探头202可无线耦合于信号处理装置200。在示范性实施例中，探头202接近储存器111安置。备选地，探头202可安置在储存器111内。
探头202包括发射器206，其耦合于探头外壳208并且用于产生电磁场209。发射器206经由数据管道204耦合于信号处理装置200。备选地，发射器206可无线耦合于信号处理装置200。探头202是微波探头202，其包括微波发射器206。此外，在示范性实施例中，信号处理装置200包括定向耦合装置210，其耦合于传送功率探测器212、接收功率探测器214和信号调节装置216。
信号调节装置216包括信号发生器218、减法器220和阈值探测电路222。阈值探测电路222经由数据管道134或经由数据管道136(在图1中示出)耦合于电装置130。对阈值探测电路222编程有用于控制储存器111中的材料110的水平高度的至少一个阈值。
传感器组件124包括转换器240，其耦合于阈值探测电路222和电装置130。转换器240经由数据管道134和136耦合于阈值探测电路222。备选地，转换器240可无线耦合于阈值探测电路222。在示范性实施例中，转换器240还经由数据管道244耦合于电装置130。备选地，转换器240可无线耦合于电装置130。在示范性实施例中，转换器240是模数转换器，其将从阈值探测电路222接收的至少一个模拟信号转换为数字信号。备选地，转换器240可以是数模转换器，其将从阈值探测电路222接收的至少一个数字信号转换为模拟信号。
在示范性实施例中，在操作期间，信号发生器218在等于和/或近似等于发射器206的谐振频率的微波频率处产生至少一个电信号(在下文中称为“微波信号”)。信号发生器218传送微波信号至定向耦合装置210。定向耦合装置210进而传送微波信号至传送功率探测器212和发射器206。当微波信号被传送通过发射器206时，电磁场209从发射器206向外发射并且发射至探头外壳208外部。如果例如材料110等材料进入电磁场209，可在材料110和场209之间发生电磁耦合。因为材料110在电磁场209内的存在，电磁场209由于材料110内的感应和/或电容效应(其可使电磁场209的至少一部分作为电流和/或电荷感应地和/或电容地耦合于物体)而被扰乱。在这样的实例中，发射器206失谐(即，发射器206的谐振频率降低和/或改变，等)并且对发射器206引起加载。对发射器206引起的加载使微波信号(在下文中称为“失谐加载信号”)反射以通过数据导管204朝定向耦合装置210传送。
失谐加载信号具有比微波信号的功率幅值更低的功率幅值和/或具有与微波信号的相位不同的相位。此外，在示范性实施例中，失谐加载信号的功率幅值取决于物体到发射器206的接近度。定向耦合装置210传送失谐加载信号至接收功率探测器214。
接收功率探测器214测量包含在失真信号中的功率量，并且传送代表测量的失谐加载信号功率的信号至信号调节装置216。传送功率探测器212探测包含在微波信号中的功率量，并且传送代表测量的微波信号功率的信号至信号调节装置216。减法器220接收测量的微波信号功率和测量的失谐加载信号功率，并且计算微波信号功率和失谐加载信号功率之间的差。减法器220传送代表所计算的差的信号(在下文中称为“功率差信号”)至阈值探测电路222。
阈值探测电路222将功率差值信号变换成例如电压输出信号(即，“探测模拟信号”)等电输出，其呈现材料与探测模拟信号的幅值之间的大致上线性关系。探测模拟信号是二进制输出，其代表接近于传感器组件124并且在电磁场209内的材料110的存在。更具体地，在示范性实施例中，该二进制输出包括数值0或1，其中0指示材料110不接近于传感器组件124并且不在电磁场209内，并且1指示材料110接近于传感器组件124并且在电磁场209内。备选地，探测模拟信号可以是使传感器组件124和系统100能够如本文描述的那样起作用的任何其他类型的输出。
阈值探测电路222传送探测模拟信号至电装置130(其中启用比例因子用于在电装置130内处理和/或分析)或至转换器240，其中探测模拟信号在被传送至电装置之前被转换为探测数字信号。在示范性实施例中，电装置130可以使用模拟或数字信号处理技术，或作为这两个的混合组合。例如，在示范性实施例中，探测模拟信号具有每毫米伏特的比例因子。备选地，探测模拟信号可具有使电装置130和/或系统100能够如本文描述的那样起作用的任何其他比例因子。
图3图示可在探测材料310的存在中使用的使用传感器组件124的系统300的备选实施例。在示范性实施例中，材料310是金属物体。更具体地，物体310是铝罐。备选地，材料310可以是液体、非金属物体和/或使系统300能够如本文描述的那样起作用的任何其他物质。
此外，在示范性实施例中，系统300包括平台314，例如输送带。在示范性实施例中，在平台314上安置至少一个物体，例如物体310。此外，平台314能移动使得安置在平台314上的物体310可输送至容器318。在平台314上安置入口320，并且在示范性实施例中，打开以及关闭入口320以使物体310能够输送至容器318。入口320是打开还是关闭基于电信号。
在示范性实施例中，系统300包括至少一个传感器组件124，其监视平台314上的材料310。更具体地，在示范性实施例中，系统300包括两个传感器组件124。备选地，系统300可包括任何数量的传感器组件。此外，备选地，每个传感器组件124可监视和/或探测系统300的任何其他状况，其使系统300能够如本文描述的那样起作用。在示范性实施例中，当材料310靠近平台314上的传感器组件124时，每个传感器组件124紧密地接近平台和/或材料310安置。这样的位置使每个传感器组件124能够在材料310靠近平台314上的传感器组件124时准确地探测材料310的存在。备选地，每个传感器组件124可安置在使系统300能够如本文描述的那样起作用的系统300内的任何相对位置。
在示范性实施例中，系统300包括电装置330，其耦合于一个或多个传感器组件124。更具体地，在示范性实施例中，每个传感器组件124经由数据管道334或经由数据管道336耦合于电装置330。备选地，传感器组件124可无线耦合于电装置330。
在示范性实施例中，电装置330是控制系统。备选地，电装置330可以是使系统300能够如本文描述的那样起作用的任何其他类型的电装置，例如诊断系统和/或显示装置。更具体地，在示范性实施例中，电装置330是实时控制器，该实时控制器包括任何适合的基于处理器或基于微处理器的系统(例如计算机系统)，其包括微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路和/或能够执行本文描述的功能的任何其他电路或处理器。在一个实施例中，电装置330可以是微处理器，其包括只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)，例如具有2M位ROM和64K位RAM的32位微型计算机。如本文使用的，术语“实时”指在输入的变化影响结果之后的大致上短的时段内发生的结果，其中时段是设计参数，可基于结果的重要性和/或系统处理输入以产生结果的能力来选择该设计参数。
在示范性实施例中，电装置330包括存储器区域340，其存储可执行指令和/或一个或多个操作参数，该一个或多个操作参数代表和/或指示入口320的操作状况。更具体地，在示范性实施例中，存储器区域340存储与传感器组件110间隔预定距离360的材料310的预定范围的接近度。经由网络366从耦合于电装置330的用户计算装置364接收该预定范围。网络336可包括，但不限于因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN(WLAN)、网状网络和/或虚拟专用网(VPN)。用户计算装置364和电装置330使用有线网络连接(例如，以太网或光纤)、无线通信手段、例如射频(RF)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准(例如，802.11(g)或802.11(n))、微波接入全球互通(WIMAX)标准、蜂窝电话技术(例如，移动通信全球标准(GSM))、卫星通信链路和/或任何其他适合的通信手段来互相通信和/或与网络366通信。WIMAX是俄勒冈州比弗顿市的WiMax Forum的注册商标。IEEE是纽约州纽约市的电气和电子工程师协会公司的注册商标。
在示范性实施例中，电装置330还包括处理器370，其耦合于存储器区域340并且对其编程以至少部分基于一个或多个操作参数来计算入口320的状况。在一个实施例中，处理器370可包括处理单元，非限制地例如，集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)和/或任何其他可编程电路。备选地，处理器370可包括多个处理单元(例如，采用多核配置)。更具体地，在示范性实施例中，对处理器370编程以基于是否在平台314上探测到材料310的存在来确定是否应该打开或关闭入口320。另外，还可对处理器370编程来对传感器组件124探测到的每个物体310计数。
在示范性实施例中，电装置330还包括控制接口376，其配置成控制入口320的操作。此外，在示范性实施例中，控制接口376经由数据管道380耦合于入口320。备选地，控制接口376可无线耦合于入口320。在示范性实施例中，控制接口376配置成经由数据管道380传送电信号至入口320以便打开或关闭入口320。
在示范性实施例中，在操作期间，当材料310靠近传感器组件124时，由每个传感器组件124探测材料110的存在并且每个传感器组件124传送代表材料110存在的模拟信号(即，“探测模拟信号”)至电装置130用于处理和/或分析。更具体地，在示范性实施例中，信号发生器218(在图2中示出)在等于和/或近似等于发射器206(在图2中示出)的谐振频率的微波频率处产生至少一个电信号(在下文中称为“微波信号”)。信号发生器218传送该微波信号至定向耦合装置210(在图2中示出)。定向耦合装置210进而传送该微波信号至传送功率探测器212(在图2中示出)和发射器206。当微波信号被传送通过发射器206时，电磁场209(在图2中示出)从发射器206向外发射并且发射至探头外壳208(在图2中示出)外部。如果例如材料310等材料进入电磁场209，可在材料310和场209之间发生电磁耦合。更具体地，因为材料310在电磁场209内的存在，电磁场209由于材料310内的感应和/或电容效应(其可使电磁场209的至少一部分作为电流和/或电荷感应地和/或电容地耦合于物体)而被扰乱。在这样的实例中，发射器206失谐(即，发射器206的谐振频率降低和/或改变，等)并且对发射器206引起加载。对发射器206引起的加载使微波信号(在下文中称为“失谐加载信号”)反射以通过数据导管204(在图2中示出)朝定向耦合装置210传送。
在示范性实施例中，失谐加载信号具有比微波信号的功率幅值更低的功率幅值和/或具有与微波信号的相位不同的相位。此外，在示范性实施例中，失谐加载信号的功率幅值取决于材料310到发射器206的接近度。定向耦合装置210传送失谐加载信号至接收功率探测器214(在图2中示出)。
在示范性实施例中，接收功率探测器214测量包含在失真信号中的功率量，并且传送代表测量的失谐加载信号功率的信号至信号调节装置216(在图2中示出)。传送功率探测器212探测包含在微波信号中的功率量，并且传送代表测量的微波信号功率的信号至信号调节装置216。在示范性实施例中，减法器220(在图2中示出)接收测量的微波信号功率和测量的失谐加载信号功率，并且计算微波信号功率和失谐加载信号功率之间的差。减法器220传送代表所计算的差的信号(在下文中称为“功率差信号”)至阈值探测电路222(在图2中示出)，对该阈值探测电路222编程有材料310到发射器206的接近度的阈值。更具体地，在示范性实施例中，对该阈值探测电路222编程有代表材料310是否接近发生器206并且材料310是否在电磁场209内的值。
在示范性实施例中，阈值探测电路222将功率差值信号变换成例如电压输出信号(即，“探测模拟信号”)等电输出，其呈现材料与探测模拟信号的幅值之间的大致上线性关系。此外，在示范性实施例中，探测模拟信号是二进制输出，其代表接近于传感器组件124并且在电磁场209内的材料310的存在。更具体地，在示范性实施例中，该二进制输出包括数值0或1，其中0指示材料310不接近于传感器组件124并且不在电磁场209内，并且1指示材料310接近于传感器组件124并且在电磁场209内。备选地，探测模拟信号可以是使传感器组件124和系统300能够如本文描述的那样起作用的任何其他类型的输出。
此外，在示范性实施例中，阈值探测电路222传送探测模拟信号至电装置330，其中启用比例因子用于在电装置330内处理和/或分析。在电装置330处理和/或分析探测模拟信号后，控制接口376经由数据管道380传送电信号至入口320。在示范性实施例中，然后打开入口320使得材料310可被输送至容器318。
图4是可用于使用例如传感器组件124(在图1、2和3中示出)等传感器组件来探测例如材料110(在图1中示出)或材料310(在图3中示出)等材料的存在的示范性方法400。在示范性实施例中，至少一个微波信号被传送402至微波发射器206(在图2中示出)。然后由发射器206从微波信号产生404电磁场209(在图2中示出)。然后当材料110或310与电磁场209相互作用时，对发射器206引起406加载，其中代表该加载的至少一个加载信号从微波发射器206反射在数据管道204(在图2中示出)内。至少一个信号处理装置200(在图2中示出)接收408加载信号。然后产生410代表材料110或310的存在的电输出。
材料110或材料310的存在的探测或不存在的探测可在各种应用中使用。在一个实施例中，材料110的探测可用于准确地监视耦合于机器112(在图1中示出)的储存器111(在图1中示出)中的材料110的水平高度。在另一个实施例中，可基于材料310的存在的探测打开或关闭入口320(在图3中示出)。
上文描述的实施例提供用于在探测材料存在中使用的高效和成本有效的传感器组件。具体地，本文描述的实施例提供传感器组件，其使用微波发射器来探测材料的存在。此外，材料的存在或存在缺乏的探测可在各种应用中使用，例如控制系统。例如，这样的探测方法可用于开关应用、水平高度探测器或计数器，其用于在各种系统(例如但不限于，制造系统、处理系统、化学系统和安全系统)中使用的应用。与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器(其与已知系统一起使用)相比，基于微波发射器的传感器组件提供更长的测量范围和更高的频率响应。如此，当使用微波发射器来探测材料存在时，与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器(其可用于探测材料的存在)相比，探测范围大幅扩展。此外，可使用该传感器组件的位置与使用已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器的传感器组件相比受到的限制少得多。此外，因为与已知的涡流传感器、磁性拾音传感器或电容传感器相比，频率响应对于微波发射器更高，本文论述的传感器组件能够提供更准确的测量。
传感器组件和用于探测材料存在的方法的示范性实施例在上文详细描述。方法和传感器组件不限于本文描述的具体实施例，相反地，传感器组件的部件和/或方法的步骤可独立并且与本文描述的其他部件和/或步骤分开使用。例如，传感器组件还可结合其他系统和方法使用，并且不限于只用本文描述的系统实践。相反，示范性实施例可以连同许多其他测量和/或监视应用实现和使用。
尽管本发明的各种实施例的具体特征可在一些图中而不在其他图中示出，这仅是为了方便。根据本发明的原理，图的任何特征可结合任何其他图的任何特征来引用和/或要求保护。
该书面说明使用示例以公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想起的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。
部件列表
Figure BSA00000698550200151

Claims (10)

1.用于在系统(100)中使用的传感器组件(124)，所述传感器组件包括：
至少一个探头，用于在探测所述系统内材料(110)的存在中使用，所述至少一个探头包括微波发射器(206)，其从至少一个微波信号产生至少一个电磁场(209)，其中当所述材料与所述至少一个电磁场相互作用时，对所述微波发射器引起加载；
数据管道(204)，其耦合于所述微波发射器，其中代表所述加载的至少一个加载信号从所述微波发射器反射在所述数据管道内；以及
至少一个信号处理装置(200)，其经由所述数据管道耦合于所述微波发射器，所述至少一个信号处理装置配置成接收所述至少一个加载信号并且产生代表所述材料存在的电输出，其中所述电输出能由操作者和系统中的至少一个使用。
2.如权利要求1所述的传感器组件(124)，其中所述至少一个信号处理装置(200)进一步包括阈值探测电路(222)。
3.如权利要求2所述的传感器组件(124)，其中对所述阈值探测电路(222)编程有至少一个阈值使得代表所述材料(110)的存在的所述电输出基于所述至少一个阈值。
4.如权利要求2所述的传感器组件(124)，其进一步包括耦合于所述阈值探测电路(222)的转换器(240)，其中所述转换器配置成将所述电输出转换成数字信号。
5.如权利要求1所述的传感器组件(124)，其中所述电输出是模拟信号。
6.如权利要求1所述的传感器组件(124)，其中所述材料(110)是液体。
7.如权利要求1所述的传感器组件(124)，其中所述材料(110)是金属物体和非金属物体中的至少一个。
8.用于在探测材料(110)的存在中使用的系统(100)，所述系统包括：
至少一个传感器组件(124)，其包括：
至少一个探头(202)，用于在探测所述系统内材料(110)的存在中使用，所述至少一个探头包括微波发射器(206)，其从至少一个微波信号产生至少一个电磁场(209)，其中当所述材料与所述至少一个电磁场相互作用时，对所述微波发射器(206)引起加载；
数据管道(204)，其耦合于所述微波发射器，其中代表所述加载的至少一个加载信号从所述微波发射器反射在所述数据管道内；
至少一个信号处理装置(200)，其经由所述数据管道耦合于所述微波发射器，所述至少一个信号处理装置配置成接收所述至少一个加载信号并且产生代表所述材料的存在的电输出，其中所述电输出能由操作者和所述系统中的至少一个使用；以及
耦合于所述至少一个传感器组件的电装置(130)。
9.如权利要求8所述的系统(100)，其中所述电装置(130)是控制系统和诊断系统中的至少一个。
10.如权利要求8所述的系统(100)，其中所述至少一个信号处理装置(200)进一步包括阈值探测电路(222)。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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