CN117795298A - 用于测量装置的具有铁磁标记的窗口以及具有这种窗口的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量装置(1)，其包括用于介质的容器(2)以及用于记录介质特性的测量设备(3)，其中容器和/或测量设备各自具有至少一个装置(4)，该装置具有到容器的内腔的窗口，该窗口包括介电材料，诸如例如玻璃或陶瓷，其特征在于，该装置具有铁磁标记(5)，该铁磁标记被设计为在窗口的部分故障的情况下将碎片递送到介质，其中提供了用于识别铁磁材料的检测器(6)，其被设计为检查介质中的标记颗粒的存在。
Description
背景技术
用于测量介质的特性的测量装置通常具有用于保持/输送介质的容器，以及至少一个测量设备。出于实际原因，容器或测量设备的介质接触部分可以由具有脱落其自身碎片的趋势的材料制成。这样的碎片可以很小，使得零件的部分故障可以保持未被注意到。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于测量装置的窗口以及测量装置，在这种情况下，可以检测到这样的部分故障。
本发明的目的是通过独立权利要求1中限定的窗口和独立权利要求5中限定的测量装置实现的。
本发明的窗口适于在测量装置中使用，该测量装置包括用于介质的容器和用于记录介质的特性的至少一个测量设备，其中窗口适于作为被应用作为容器或测量设备的部件并且适于形成用于容器的内腔的封闭件，
其中，窗口包括介电材料，
其特征在于
窗口包括铁磁标记，使得窗口适于在窗口的部分故障的情况下脱落其自身的铁磁标记碎片。
在实施方案中，标记由具有多个铁磁标记颗粒的窗口的可面向容器内腔的一侧的涂层形成，
和/或
其中所述介电材料至少在可面向容器内腔的一侧的区域中包括多个铁磁标记颗粒。
在实施例中，标记颗粒的浓度由每立方毫米的数量N限定，
其中至少在介质和介电材料之间的界面的区域中N大于100，且尤其是大于500，且优选大于1000。
和/或其中N小于1000000，且尤其是小于50000，且优选小于10000。
在实施方案中，标记颗粒的体积在每种情况下是
至少1立方微米
和/或
至多100000立方微米。
本发明的测量装置包括用于介质的容器以及用于记录介质的特性的测量设备，
其中，容器和/或测量设备在每种情况下具有到容器的内腔的至少一个窗口，其中窗口包括介电材料，诸如例如玻璃或陶瓷，
其中，所述窗口包括铁磁标记，所述铁磁标记适于在部分故障的情况下将碎片脱落到所述介质中，
其中，提供了用于检测铁磁材料的检测器，并且该检测器适于检查介质中的标记颗粒的存在。
因此，可以以简单的方式检测测量装置的部件的产生部分故障的脱落碎片，并发出警告报告。
容器可以是例如罐或测量管或管道。
在实施方案中，标记由具有多个铁磁标记颗粒的窗口的可面向容器内腔的一侧的涂层形成，
和/或
其中，所述介电材料至少在面向界面的内腔区域中包括多个铁磁标记颗粒。
在实施例中，标记颗粒的浓度由每立方毫米的数量N限定，
其中至少在介质和介电材料之间的界面的区域N中大于100，且尤其是大于500，且优选大于1000，
和/或，其中N小于1000000，且尤其是小于50000，且优选小于10000。
以这种方式，可以确保足够大比例的出现的脱落碎片包含至少一个标记颗粒，使得可以早期检测到部分故障。
以这种方式，可以确保标记颗粒在介电材料中引起介电材料的仅轻微影响。
在实施方案中，标记颗粒的体积在每种情况下定量为，
至少1立方微米
和/或
至多100000立方微米。
以这种方式，提供了良好的可检测性。上限防止标记颗粒的干扰影响，例如，在观察窗口的情况下。
在实施例中，检测器被布置在容器的排出装置的区域中。
以这种方式，增加了检测到脱落块的概率。
在实施例中，检测器适于通过建立磁通量密度变化来检测标记颗粒。
在实施例中，检测器包括例如：
量子磁力计，
磁通门磁力计，
巨磁阻磁力计。
量子磁力计基于例如金刚石中的氮空位中心来操作，其光谱特性取决于外部影响，诸如例如当前磁场。然后可以例如通过微波辐射来查询这些特性，从微波辐射可以导出关于外部磁场的信息。这样的量子磁力计具有尤其高的灵敏度，并且因此有利于检测这样的脱落碎片。
在实施例中，检测器适于感测至少两个、尤其是三个方向上的磁场。
以这种方式，可以避免脱落碎片产生对于检测器不利定向的磁场或使由永磁体产生的场变形。方向相关测量在不对称颗粒的情况下可以证明是有用的。
在实施例中，测量设备是具有包括陶瓷材料的压力测量单元的压力测量设备，或者是具有由陶瓷材料构成的发送/接收装置的雷达填充水平测量设备，
其中，陶瓷材料包含铁磁标记。
在实施例中，容器包括具有铁磁标记的观察窗口。
附图说明
现在将基于附图中呈现的实施例的示例来描述本发明，其附图示出如下：
图1通过示例示出了本发明的测量装置的横截面；
图2是本发明的示例窗口的示意性截面放大图。
具体实施方式
图1通过示例示出了本发明的测量装置1，包括其中设置有介质的容器2和测量设备3。诸如这里所示，容器可以具有供应管线和排出装置2.1，诸如这里所示，排出装置2.1可以配备有阀7。诸如这里所示，容器可以具有观察窗形式的窗口4。如这里通过示例的方式所示，测量设备可以被实施为压力测量设备3.1或非接触式填充水平测量设备3.2。本发明的测量装置也可以具有仅一个测量设备或多于两个测量设备。诸如填充水平测量设备或压力测量设备的测量设备通常具有窗口4，窗口4与容器的内腔邻接并且由诸如玻璃或陶瓷的介电材料构成。这样的具有介电材料窗口的测量设备容易经受部分故障，在这种情况可能出现脱落。例如，在压力测量设备的情况下，窗口可以是陶瓷膜的形式，其压力相关偏转被考虑用于压力测量。这可以例如通过测量陶瓷膜和压力测量设备的附加部件之间的电容来实现。
根据本发明，至少一个这样的窗口包括铁磁标记5，该铁磁标记5适于在窗口的部分故障的情况下将铁磁标记的脱落碎片发出到介质中。标记5可以被实施为例如窗口的涂层5.2；比较图2。替代地或补充地，窗口可以包含铁磁性标记颗粒5.1；比较图2。
根据本发明，测量装置包括至少一个适于检测铁磁性标记颗粒5.1的检测器。在实施例中，检测器例如以量子磁力计的形式体现。在诸如这里所示的容器包括排出装置2.1的情况下，检测器有利地布置在排出装置的区域中，因为在那里可以预期增加的脱落碎片的浓度。
量子磁力计基于例如金刚石中的氮空位中心来操作。这种氮空位中心的光谱特性取决于外部影响，诸如例如，当前磁场。可以例如通过微波辐射来查询这些特性，以便导出关于外部磁场的信息。这样的量子磁力计表现出尤其高的灵敏度，并且因此有利于检测这样的脱落碎片。
替代地，容器也可以是适于传送介质的测量管。
图2示出了本发明的窗口的示例的示意性截面放大图，其中铁磁标记5如本文通过示例所示由窗口4的可面向容器内腔的一侧上的涂层5.2以及窗口中包含的铁磁标记颗粒5.1形成。标记5也可以仅由涂层5.2或由标记颗粒5.1形成。
在实施例中，铁磁标记颗粒具有由每立方毫米的数量N限定的浓度，
其中至少在介质和介电材料之间的界面区域中，N大于100，并且尤其是大于500，并且优选大于1000，
和/或其中N小于1000000，并且尤其是小于50000，并且优选小于10000。
下限确保出现的脱落碎片的足够大的部分包含至少一个标记颗粒，使得可以早期检测到部分故障。上限确保标记颗粒在介电材料中带来介电材料的仅微小的影响。
在实施方案中，标记颗粒5.1的体积在每种情况下为至少1立方微米和/或至多100000立方微米。
以这种方式，可以确保标记颗粒在介电材料中带来介电材料的仅微小的影响。
下限确保足够的磁效应，而上限确保标记颗粒在介电材料中带来介电材料的仅微小的影响。
附图标记列表
1 测量装置
2 容器
2.1 排出装置
2.2 观察窗口
3 测量设备
3.1 压力测量设备
3.2 雷达填充水平测量设备
4 窗口
5 铁磁性标记
5.1 铁磁性标记颗粒
5.2 涂层
5.3 窗口的可面向容器内腔的一侧
6 检测器
6.1 量子磁力计
7 阀
Claims (11)
1.一种适于测量装置的窗口(4)，所述测量装置包括用于介质的容器(2)和用于记录所述介质的特性的至少一个测量设备(3)，其中，所述窗口适于被应用作为所述容器或所述测量设备的部件并且适于形成用于所述容器的内腔的封闭件，
其中，所述窗口包括介电材料，
其特征在于
所述窗口包括铁磁标记(5)，使得所述窗口适于在所述窗口的部分故障的情况下脱落其自身的铁磁标记碎片。
2.根据权利要求1所述的窗口，
其中，所述标记由具有多个铁磁标记颗粒(5.1)的所述窗口的可面向容器内腔的一侧(5.3)的涂层(5.2)形成，
和/或
其中，所述介电材料至少在可面向容器内腔的一侧(5.3)的区域中包括多个铁磁标记颗粒(5.1)。
3.根据权利要求2所述的窗口，其中：
其中，所述标记颗粒(5.1)的浓度由每立方毫米的数量N限定，
其中，至少在介质和介电材料之间的界面的区域中N大于100，且尤其是大于500，且优选大于1000，
和/或，其中N小于1000000，且尤其是小于50000，且优选小于10000。
4.根据前述权利要求中的一项所述的窗口，
其中，在每种情况下，标记颗粒(5.1)的体积为
至少1立方微米
和/或
至多100000立方微米。
5.一种测量装置(1)，包括用于介质的容器(2)以及用于记录所述介质的特性的测量设备(3)，
其中，所述容器和/或所述测量设备在每种情况下具有到所述容器的内腔的至少一个根据前述权利要求中的一项所述的窗口(4)，其中，所述窗口包括介电材料，诸如例如，玻璃或陶瓷，
其特征在于
所述窗口包括铁磁标记(5)，所述铁磁标记(5)适于在所述窗口的部分故障的情况下将铁磁标记碎片脱落到所述介质中。
6.根据权利要求5所述的测量装置，
其中，提供了用于检测铁磁材料的检测器(6)，并且所述检测器(6)适于检查所述介质中的标记颗粒的存在，
其中，所述检测器(6)尤其被布置在所述容器的排出装置(2.1)的区域中。
7.根据权利要求6所述的测量装置，
其中，所述检测器(6)适于通过建立磁通量密度变化来检测标记颗粒。
8.根据权利要求7所述的测量装置，
其中，所述检测器包括例如：
量子磁力计(6.1)，例如，基于金刚石中的氮空位中心的量子磁力计，
磁通门磁力计，
巨磁阻磁力计。
9.根据权利要求6至8中的一项所述的测量装置，
其中，所述检测器(6)适于感测至少两个、且尤其是三个方向上的磁场。
10.根据前述权利要求5至9中的一项所述的测量装置，
其中，所述测量设备是具有包括陶瓷材料的压力测量单元的压力测量设备(3.1)或具有由陶瓷材料构成的发送/接收装置的雷达填充水平测量设备(3.2)，
其中，所述陶瓷材料包含所述铁磁标记。
11.根据前述权利要求5至10中的一项所述的测量装置，
其中，所述窗口是观察窗口(2.2)。
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