CN103003677A - 通过微波传播时间测量方法确定和监控位于容器的工艺空间中的介质料位的料位测量装置 - Google Patents

Abstract

一种料位测量装置，其用于通过微波传播时间测量方法确定和监控位于容器的工艺空间中的介质料位，其中该装置包括测量发射器和天线单元，其至少由中空导体和辐射元件构成，其中为了工艺隔离，将微波传输型工艺隔离元件插入所述测量发射器和接触所述工艺空间的喇叭形辐射元件之间的中空导体中。根据本发明，所述工艺隔离元件具体化为中空主体和尖头中空主体区域，中空主体具有至少一个匹配所述中空导体的形状的管状中空主体区域，尖头中空主体区域在辐射元件的方向与所述中空主体区域相邻、并且具有基于所述微波信号的反射或缺少反射而选择的壁厚。

Description

通过微波传播时间测量方法确定和监控位于容器的工艺空间中的介质料位的料位测量装置

技术领域

本发明涉及一种料位测量装置，其用于通过微波传播时间测量方法确定和监控位于容器的工艺空间（process space）中的介质料位。该装置包括测量发射器和天线单元，其至少由中空导体和辐射元件构成，其中为了工艺隔离，将微波传输型工艺隔离元件插入测量发射器和接触该工艺空间的喇叭形辐射元件之间的中空导体中。

受让人在工业自动化和过程控制技术领域中工作并且制造工业测量装置，也称为现场装置。其销售这些现场装置，例如用于容器中的介质料位确定的装置。这些装置包括以商标Micropilot、Levelflex和Deltapilot出售的装置等等。

背景技术

在大量用于确定容器中料位的测量方法中，一种已知的测量方法是传播时间测量方法。在该测量方法的情况下，例如通过天线设备传输微波，并且检测在介质表面上反射的回波，其中测量信号的传播时间是所传播距离的度量。因此，能够通过一半传播时间确定容器中介质的料位。在该情况下，回波曲线代表根据时间的信号的总行程，其中回波曲线的每个测量值都对应于在位于特定距离的表面上反射的回波信号的振幅。传播时间测量方法本质上分为两种确定方法：在时间差方法的情况下，确定宽带信号脉冲对所传播的路径需要的时间。在频率差方法（FMCW——调频连续波）的情况下，将所传输的、调频、高频信号与经反射的、接收的、调频的、高频信号比较。在下文中，无意限制使用哪种具体方法。

在特定的工艺应用情况下，测量装置或它们的传感器元件暴露于极端条件，诸如高温、高压和/或化学腐蚀性物质。特别地，微波料位测量装置具有温度和/或压力敏感组件，诸如测量装置电子器件和微波的传输和/或接收元件。此外，微波料位测量装置的天线的辐射特性被介质积聚改变。

为了保护测量发射器中的测量电子器件和微波信号耦合结构不受高温、高压和腐蚀性化学物质影响，以及为了保持天线的辐射特性恒定，传感器元件的敏感元件、各个天线被以工艺隔离元件密闭地密封在工艺侧上。此外，通过将密闭地密封的工艺隔离元件结合到喇叭形天线的中空导体中，确保了最大可能的安全性，因为，由于第二“安全元件”，所以在需要进行料位测量装置的维护或维修时，具有诸如内耦合单元/激励器元件或测量装置电子器件的模块测量主动部分与诸如天线的测量被动部分的隔离的工艺仍保持密封。

在WO2003/046491A1中描述一种用于料位测量的天线，通过至少部分填充电介质材料或盘形或垫圈形电介质元件保护该天线不受腐蚀性化学介质和高温的影响。

US5,115,218B2公开了一种微波传输型工艺隔离元件，其圆锥构成使用布鲁斯特角，布鲁斯特角为通过电介质的辐射能量的完全传输的角度。

在WO2000/29819A1中示出一种用于旁路管的微波工艺隔离窗，其具有圆锥构成并且通过O形环密闭地密封在容器上的工艺连接喷嘴和装置连接喷嘴之间。

在DE 10 2007 026 389 A1中提出一种高温工艺隔离体，其具有衰减或缓冲元件，其通过降低响声（ringing）改善邻近天线的测量。

现有技术中所示工艺隔离元件情况下的缺点在于，工艺隔离元件的合成材料和密封弹性体在>200°C的温度范围中不耐用，并且随着温度升高，其非常快地老化，结果是产生渗漏问题。

发明内容

因此，本发明的目的是向料位测量装置提供一种反射不良和谐振自由的工艺分离元件，其中工艺分离元件具有高的温度和化学稳定性，并且尤其成本有效和易于制造。

该目的通过权利要求1的主题实现。本发明的实施例的进一步发展分别包含在从属权利要求2-11的特征中。

通过微波传播时间测量方法的用于确定和监控位于容器的工艺空间中的介质料位的本发明的料位测量装置包括测量发射器和天线单元，天线单元至少由中空导体和辐射元件构成，其中为了工艺隔离，将微波传输型工艺隔离元件插入测量发射器和接触该工艺空间的喇叭形辐射元件之间的中空导体中。

根据本发明，工艺隔离元件具体化为电介质中空主体和连接尖头中空主体区域，中空主体具有至少一个匹配中空导体的形状的管状中空主体区域，连接尖头中空主体区域沿辐射元件的方向与管状中空主体区域相邻、并且具有基于微波信号的反射或缺少反射而选择的壁厚。

在第一实施例中，工艺隔离元件，尤其是在尖头中空主体区域中选择的壁厚稳定地处于所传输的微波信号波长的约一半，或者处于其整数倍。

在第二实施例中，工艺隔离元件，尤其是在尖头中空主体区域中选择的壁厚处于一至五毫米的范围内。

在第一或第二实施例中，工艺隔离元件的管状中空主体区域具体化为圆柱体，并且工艺隔离元件的尖头中空主体区域具有朝向工艺空间的圆锥形式。

在第一或第二实施例中，工艺隔离元件的管状中空主体区域具体化为矩形柱体，并且工艺隔离元件的尖头中空主体区域具有朝向工艺空间的楔形或金字塔形形式。

在有利的实施例中，在工艺隔离元件的管状中空主体区域中的直到尖头中空主体区域处，存在与金属中空导体电连接的金属管，或者存在与金属中空导体电连接的工艺隔离元件的管状中空主体区域的内壁的金属涂层。

在尤其有利的实施例中，尖头中空主体区域具有确定的锐角，其中一半该锐角对应于九十度或者直角减去落在尖头中空主体区域的面积上的微波信号的布鲁斯特角。

在补充实施例中，工艺隔离元件具有朝向中空导体、在管状中空主体区域上的轴环区域，因此通过螺丝拧紧和/或焊接的喷嘴元件实现了至中空导体的工艺隔离元件的轴环区域的密封夹紧的固定。

在另外的实施例中，工艺隔离元件，通过至少一个密封件，尤其是O形环密封件、石墨压缩轴封件或将中空导体密闭地密封的陶瓷-金属焊接的连接，得以密封。

为了抑制在电介质主体中可能发生的高频谐振，并且改善天线单元的辐射特性，在中空导体与工艺隔离元件的接头中出现高频衰减材料，尤其是碳化硅垫圈的减震器元件。

在实现本发明目的的实施例中，工艺隔离元件包括陶瓷材料、合成材料、电介质复合材料，诸如纤维加强的合成材料、陶瓷填充的合成材料或玻璃。由于其耐高压性，所以对技术应用优化的陶瓷材料尤其适合本类型的构造。

附图说明

结合其中出现本发明实施例的优选示例的附图，通过下文说明将明白本发明的主题的进一步细节、特征和优点。为了更好地总览和为了简化，附图中所示的对应于其构造和/或功能的实施例的示例的组件或组件组合具有相同参考标记。附图如下所示：

图1示出具有本发明的喇叭形天线和工艺隔离元件的工艺测量技术的料位测量装置的示意性截面图，

图2示出本发明的工艺隔离元件的实施例的示例的截面图，

图3示出用于图2的工艺测量技术的料位测量装置的本发明的工艺隔离元件的放大示意图，

图4示出本发明的工艺隔离元件的三维截面图，以及

图5示出本发明的工艺隔离元件的透视图。

具体实施方式

图1示出根据用于确定介质19的料位F的传播时间测量方法工作的料位测量装置1。如图所示，料位测量装置1安装在容器17的喷嘴上。所示的料位测量装置1由将微波自由地辐射到工艺空间中的辐射元件5，尤其是喇叭形天线和测量发射器21组成。测量发射器21包括：至少一个发射/接收单元，其产生传输信号S并且接收微波信号2的反射信号R；控制/评估单元，其用于微波信号2的信号处理和料位测量装置1的控制；以及，通信单元，其控制通过总线系统的通信以及料位测量装置1的能量供应。在实施例的该示例中，例如，辐射元件5具体化为喇叭形天线。然而，辐射元件5能够为任何已知的天线，诸如棒状天线或平面天线。在发射/接收单元中，产生例如传输信号S形式的微波信号2，并且以沿介质19方向的预定辐射特性通过天线单元3辐射该微波信号2。在取决于传播距离x的传播时间t后，作为反射信号R的在介质19的边界表面18上反射的传输信号S被天线单元3和传输/接收单元收回。然后，控制/评估单元根据反射信号R确定回波曲线22，其示出根据传播距离x或相应的传播时间t的反射信号R的振幅Amp。然后，模拟回波曲线22的模拟/数字转换导致数字化的包络曲线。

如图1-5中所示，通过本发明的工艺隔离元件6的天线单元3的工艺隔离和密封对料位测量装置1在处理过程中的实际使用很关键，因为本发明的工艺隔离元件6保护天线单元3不受化学腐蚀性介质的影响，并且防止由于介质19的积聚20对天线单元辐射特性的影响。在料位测量技术中，尤其对雷达天线单元3的工艺隔离有重要技术要求，这是因为有关压力、温度和相对工艺介质19的耐久性的工作条件可能非常不同。

应以尽可能少的反射和尽可能自由的谐振，使微波信号2穿过本发明的工艺隔离元件6，使得对于构建工艺隔离元件6，仅考虑电介质材料。工艺隔离元件6，除其他之外，应具有下列关于材料的特性：

耐高温性，

高化学稳定性

耐蒸汽性

耐高压性

具有介质通过材料的少扩散的良好密封性，以及

良好的冷凝物滴落性，并且缺少对积聚和冷凝积累物的敏感性。

通过使用微波信号2的传播时间测量方法确定到介质19的距离的料位测量装置1的工艺隔离元件6通常布置在导入天线单元3的中空导体4的轴向信号的内耦合与辐射元件5，例如喇叭形天线之间。工艺隔离元件6应避免介质19从处理过程渗入至敏感耦合结构和测量发射器21中，或者逸出到环境中。

诸如US3,594,667B1中所示，根据现有技术的用于喇叭形天线的工艺隔离元件6为充满电介质的中空导体，其中填充材料在喇叭形天线的喇叭开始变宽的位置处成圆锥形地渐缩。最常用作电介质材料的是聚合物材料，尤其是PTFE（聚四氟乙烯）或PEEK（聚醚醚酮）。这些聚合物合成材料制成的本发明的工艺隔离元件6被与密闭密封的弹性体密封件结合地插入中空导体4中。中空导体4的区域中的工艺隔离元件6的直径这样选择，使得仅微波信号2的基谐模式能够以最大工作频率在经填充的中空导体4中传播，因而，在中空导体4中不出现较高模式的干扰谐振。合成材料的工艺隔离元件6具有这样的优点，即它们非常廉价并且易于制造。缺点在于这些应用的合成材料，尤其是弹性体密封材料的最高200°C的受限的工作温度，并且在于源自聚合物材料尤其是PTFE（聚四氟乙烯）的低强度和流动特性的受限的耐压性。

在该200°C的工作温度以上，只有陶瓷仍保持为电介质材料，因为对于这些高于200°C的更高温度情况下的技术应用，玻璃不能抵抗水和蒸汽。这些陶瓷材料最通常具有高温和/或化学耐久性，以及耐较高压力。这些陶瓷材料用作工艺隔离元件6的缺点在于，其比在合成材料的情况下脆性和较高的介电常数。陶瓷材料的介电常数大于2。高介电常数导致下列事实，即在明显更小直径和相对高的工作频率，尤其是高于20GHz时，被工艺隔离元件6反射会到中空导体4中的微波信号的比例大大增加，并且能够导致产生来自微波信号2的较高模式的高频率谐振的干扰信号。由于材料的较高介电常数，微波信号2在工艺隔离元件6上的增强的反射具有进一步缺点，即较少能量作为传输信号S被辐射到相应容器17的工艺空间中。此外，较高介电常数也显著降低天线单元在冷凝物表面可靠地起作用的能力。例如，在26GHz的情况下，具有微波信号2的单模态传播特性的氧化铝陶瓷的工艺隔离元件6的直径总计约为2.7mm。仅能以大量技术努力和高成本来制造工艺隔离元件6在这些高激励频率下的这些微小直径。避免该问题的一种可能性在于将工艺隔离元件6的直径做得较大，因而多模态地设计。由于高频率谐振，中空导体4中的该较大尺寸的多模态工艺隔离元件6导致中空导体4中的较高模式的形成。在技术文献中，也将这些高频率谐振称为高频率“响声”，并且其能够掩蔽特定测量范围中的料位的回波，因此不再可能评估回波脉冲的传播时间，并且降低了料位测量装置1的动态性。在DE 10 2007 026 389 A1中描述了一种用于抑制高频率谐振或“响声”的天线单元3的结构性改进，其中通过减震器11抑制或衰减“响声”。另一方面，减震器11导致较小的天线加强或放大，并且通过该构造必须耐受较高模式导致的对工艺空间中的多模态辐射。

图1-5中的本发明的高温天线具有可替换构造，其包括由电介质的、薄壁中空主体7的工艺隔离元件6。至少在尖头中空主体区域9中，工艺隔离元件6的壁厚d总计约为λ/2或其倍数，其中λ对应于宽带激励的微波信号2的平均波长。如果通过圆形、充满空气的中空导体4将微波信号2馈送到中空主体区域8中，则尖头中空主体区域9就具体化为中空锥体。如果相反，通过矩形的充满空气的中空导体4将微波信号2馈送到中空主体区域8中，则尖头中空主体区域9就具体化为中空金字塔形。拟线性地偏振的TE-11模式使例如圆形的中空导体4穿过作为中空圆锥并且具有λ/2或其倍数壁厚d形成的尖头中空主体区域9，并且然后通过在图1-5中为喇叭形的辐射元件5进行辐射。与平面的中空导体窗和完全充满电介质的中空导体4相比，圆锥构造提高了天线单元3的HF带宽和测量动态性，并且同时改善了冷凝物不敏感性。

取决于天线单元3如何构造，大中空主体4能够在管状中空导体区域8中形成，其中继而能够产生微波信号2的较高模式的高频率谐振。为了使这些谐振信号不干扰传输信号S的回波检测，增加了用于抑制或衰减谐振信号的减震器11。由于具有其壁厚d等于微波信号的平均波长一半，即λ/2或其倍数的尖头中空主体区域9的工艺隔离元件6的期望耐压性，所以该中空主体7——本发明的工艺隔离元件6的构造不限于小于40GHz的频率范围，因为否则将不再能确保工艺隔离元件6对高达几百巴的高压的抵抗力。

图2示出天线单元3中的本发明的工艺隔离元件6。天线单元3由至少一个中空导体4组成，其分别在喷嘴元件16中以工艺连接如此安装，即通过密封件10将本发明的工艺隔离元件6密闭地密封在轴环区域15中，并且通过形状联锁保持就位。为此，例如，在中空导体4的外壁中形成螺纹，中空导体4被拧入工艺连接16的内壁中的螺纹中，使得通过插入的密封件10，在轴环区域15中发生工艺隔离元件6的夹紧的固定。其中作为密封件插入的，例如为金属密封垫圈。在安装的状态中，拧入的夹紧的连接被密闭地密封固定并且保持防止旋松，作为补充，例如在它们的暴露的接头处将工艺连接16和中空导体4焊接在一起。另外，为了衰减或抑制潜在发生的不期望的高频率谐振，将碳化硅垫圈形式的减震器11插入中空导体4的末端和工艺隔离元件6的轴环区域15之间的接头中。为了分别提高辐射特性、提高微波信号2的平面波前，作为辐射元件5的喇叭形天线在辐射方向中这样布置在工艺连接16上，使得天线喇叭分别在尖头中空主体区域9开始的位置处开始变宽，在中空锥体或中空金字塔形的直径开始其渐缩处开始变窄。例如，中空导体4或者通过薄的管状元件进一步延伸到工艺隔离元件6的中空主体7的中空主体区域8中，或者本发明的工艺隔离元件6的中空主体7的内壁13在中空主体区域8具有封闭或部分敞开的金属涂层12，其电连接剩下的中空导体4。另一方面，通过中空导体4到矩形或圆柱形中空主体区域8中的该延伸，能够实现工艺隔离元件6的构造的进一步机械加固，同时，另一方面，防止由于中空导体结构4的直径变化产生的在工艺隔离元件6的中空主体区域8中的干扰反射。

图3示出图2的放大局部视图，其限于工艺隔离元件6和中空导体4到中空主体7中的延伸。本发明的工艺隔离元件6具体化为中空主体7，并且包括轴环区域15和其中随后的中空主体区域8和尖头主体区域9。金属中空导体4延伸到中空主体区域8的全部长度中，或者中空主体区域8中的内壁13的金属涂层12导致了该中空主体区域8中的中空导体4。在圆形中空导体4的情况下，工艺隔离元件6由具有在尖头中空主体区域9中的邻接的圆形对称尖头中空圆锥体的中空主体区域8中的至少一个圆柱体构造。因而，工艺隔离元件6具体化为绕轴线A旋转对称。另一实施例导致在天线单元3中应用矩形中空导体4的情况，其具体化为中空主体区域8中的至少一个矩形柱体，以及尖头中空主体区域9中与其邻接的中空金字塔形。在附图中未明确示出的补充实施例中，尖头中空锥体或中空金字塔被分解为平面区域，所以导致对应的菲涅耳结构。尖头主体区域9具有这样的壁厚d，其总计约为传输的微波信号2的平均波长的一半，即λ/2，或其整数倍。尖头中空主体区域9中的中空主体7的侧面22相对于在微波信号2的辐射方向中指向的轴线A的锐角Phi等于直角或者垂直于侧面22的表面的角度减去传输信号S和/或微波束的反射信号R的布鲁斯特角B。根据菲涅耳公式，投射在具有不同折射率的充满空气中空导体4和工艺隔离元件6的电介质材料之间的边界表面上的尖头中空主体区域9中的中空主体7的侧面22上的微波信号2被反射，分别通过工艺隔离元件6的材料传输。在菲涅耳公式中，反射分别取决于入射角度、布鲁斯特角B和材料的折射率，以及入射光的偏振。对于微波信号，分别是具有平行于入射平面并且以布鲁斯特角B入射的偏振的微波辐射2，完全消除微波信号2的反射，并且微波信号2完全通过工艺隔离元件的表面和材料传输。

图4示出本发明的天线单元3的三维、纵向截面图。在该实施例中，图1-3的本发明的工艺隔离元件6放置在多部分工艺连接或喷嘴元件16的第一和第二部分之间。在辐射方向安装在工艺连接16上的是作为辐射元件5的天线喇叭，用于调节自由地辐射到工艺空间中的微波信号2的辐射特性。在该情况下，例如，多部分具体化的工艺连接或喷嘴元件16的第一和第二部分都通过螺纹这样拧入彼此之中，使得它们将工艺隔离元件6机械地夹紧在轴环区域15中。为了进行密闭密封插入工艺隔离元件的轴环区域中的是两个密封元件，例如金属O形环，其为了进行密封被工艺连接16和工艺隔离元件6之间的夹紧的连接压紧。为了吸收由于高频谐振的可能的干扰模式，减震器11集成到该夹紧的连接中。中空导体4延伸到工艺隔离元件中，直到尖头中空主体区域，使得在圆柱形的中空导体4处于未受干扰的拟线性偏振的TE11模式的情况下，微波信号2能够在未受干扰的中空导体4中传播，直到尖头中空主体区域9。通过利用布鲁斯特角Phi和微波信号2的平均波长一半λ/2的壁厚d具体化相对于微波信号2的传播轴线A的尖头中空主体区域9的侧面22，在给定情况下，待传输的微波信号2的几乎全部部分得以传输，仅小部分作为干扰谐振反射会到中空导体4中。

图5示出本发明的工艺隔离元件6的完整视图，其具有圆形垫圈形式的轴环区域15、圆柱形式的中空主体区域8和中空锥体形式的尖头中空主体区域9。与其类似的元件例如能够以已知的陶瓷铸造方法或紧密压制方法制造，例如利用压纹技术的紧密压制压实方法，并且因而其成本有效和易于制造。

例如，在氧化铝陶瓷材料的情况下，在26GHz的微波信号2的中心频率处，图4-5中所示的工艺隔离元件6具有13毫米外径和约9毫米内径。本发明的工艺隔离元件如此设计，使得其能够直接抵御包括T=-270至450°C的温度范围和p=-1至160巴的压力范围的工艺条件。为了能够确保整体天线单元3的气密性，工艺隔离元件6的陶瓷主体主要以金属O形环密封，其次使用金属陶瓷焊接的连接进行安装。减震器11的衰减材料例如为在工艺隔离元件6的轴环区域15中应用的碳化硅陶瓷的垫圈。

作为比较，如果根据现有技术，工艺隔离元件6具体化为完全填充的单模态的中空导体隔离元件，在应用氧化铝陶瓷和26GHz的微波信号2的频率的情况下，工艺隔离元件6的圆柱形区域中的所需外径例如总计约为2.7mm。这些规格仅会导致更高成本并且降低测量的精确度。

参考标记列表

1   料位测量装置

2   微波信号

3   天线单元、发射/接收单元

4   中空导体

5   辐射元件、发射/接收元件

6   工艺隔离元件

7   中空主体

8   中空主体区域

9   尖头中空主体区域

10  密封件

11  减震器

12  金属涂层

13  内壁

14  金属管

15  轴环区域

16  喷嘴元件

17  容器

18  表面、边界表面

19  介质、工艺介质

20  积聚、冷凝物液滴

21  测量发射器

22  侧面

F   料位

d   壁厚

Phi 锐角

B   布鲁斯特角

S   传输信号

R   反射信号

Claims (11)

1.一种料位测量装置，其用于通过微波传播时间测量方法确定和监控位于容器的工艺空间中的介质料位，该装置包括测量发射器和天线单元，所述天线单元至少由中空导体和辐射元件构成，其中为了工艺隔离，将微波传输型工艺隔离元件插入所述测量发射器和接触所述工艺空间的喇叭形辐射元件之间的所述中空导体中，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6）具体化为中空主体（7）、以及尖头中空主体区域（9），该中空主体（7）具有至少一个与所述中空导体（4）的形状匹配的管状中空主体区域（8），所述尖头中空主体区域（9）沿所述辐射元件（5）的方向与所述管状中空主体区域（8）相邻、并且具有基于所述微波信号（2）的反射或缺少反射而选择的壁厚（d）。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6），尤其是在所述尖头中空主体区域（9）中选择的壁厚（d）稳定地处于所传输的微波信号（2）的波长的约一半（λ/2），或者处于其整数倍。

3.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6），尤其是在所述尖头中空主体区域（9）中选择的壁厚（d）处于一至五毫米的范围内。

4.根据权利要求1、2或3的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6）的管状中空主体区域（8）具体化为圆柱体，并且所述工艺隔离元件（6）的尖头中空主体区域（9）具有朝向所述工艺空间的圆锥形式。

5.根据权利要求1、2或3的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6）的管状中空主体区域（8）具体化为矩形柱体，并且所述工艺隔离元件（6）的尖头中空主体区域（9）具有朝向所述工艺空间的楔形或金字塔形形式。

6.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

在所述工艺隔离元件（6）的管状中空主体区域（8）中直到所述尖头中空主体区域（9）处，存在与所述金属中空导体（4）电连接的金属管（14），或者存在与所述金属中空导体（4）电连接的所述工艺隔离元件（6）的管状中空主体区域（8）的内壁（13）的金属涂层（12）。

7.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述尖头中空主体区域（9）具有锐角，其中一半所述锐角（Phi）对应于九十度减去布鲁斯特角（B）。

8.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6）具有朝向所述中空导体（4）、在所述管状中空主体区域（8）上的轴环区域（15），因此通过螺丝拧紧和/或焊接的喷嘴元件（16）实现了至所述中空导体（4）的所述工艺隔离元件（6）的轴环区域（15）的密封夹紧的固定。

9.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6），通过至少一个密封件（10），尤其是O形环密封件、石墨压缩轴封件或将所述中空导体（4）密闭地密封的陶瓷-金属焊接的连接，得以密封。

10.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

在所述中空导体（4）与所述工艺隔离元件（6）的接头中存在减震器元件（11），尤其是碳化硅垫圈。

11.根据上述权利要求的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述工艺隔离元件（6）包括陶瓷材料、合成材料、电介质复合材料，诸如纤维加强的合成材料、陶瓷填充的合成材料或玻璃。

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