CN203150685U - 用于雷达物位计的天线装置 - Google Patents

Abstract

一种用于雷达物位计的天线装置，该天线装置包括：具有通孔的馈通结构，安装在该通孔内的波导；所述波导，该波导具有适配为从测量电路接收电磁信号的第一端和被设计为当所述馈通结构安装到容器的开口时设置于该容器内的第二端；以及安装到所述波导的第二端的天线。所述波导具有比所述通孔的内径小的外径，以便沿着所述波导贯穿所述馈通结构而形成通道，该通道允许接近所述天线。

Description

用于雷达物位计的天线装置

技术领域

本发明涉及一种用于雷达物位计的天线装置。 

背景技术

雷达物位计（Radar level gauge，RLG）适用于进行对诸如容器中装有的工艺流体、粒状复合物和其它材料等产品的物位的非接触测量。这样的雷达物位计的示例可包括：发送和接收微波的收发机、布置为将微波引向表面和将被表面反射的微波回传给收发机的自由辐射天线以及适配为根据由收发机发送和接收的微波之间的关系来确定填充物位的处理电路。 

在一些情况下，当天线周围的环境不够干净时，微粒或其他污染物会弄脏天线表面，导致天线功能下降，引起雷达物位计的精确性和可靠性的降低。 

现有技术解决方案包括窗口（hatch）或其他开口，其允许接近天线，使得能手动清洁天线。其他更复杂的方法包括布置在天线下的喷嘴，该喷嘴布置为引导空气和/或清洁剂喷射到天线上。 

美国专利文献US7675473公开了一种具有清洗装置的抛物面天线，其中冲洗装置布置为通过延伸贯穿天线连接器的通道来施加清洗剂。该通道单独地形成于天线的馈通结构中。 

清楚的是，现有技术解决方案需要在现有元件上的复杂的附加元件或附加的制造步骤。因此，其无法提供用于方便地清洁安装在难以接近的空间（诸如封闭容器）内的天线的低成本且实用的解决方案。 

发明内容

通过下述天线装置可以克服或减轻该问题和其他问题，该天线装置包括：馈通结构，该馈通结构具有延伸贯穿该馈通结构的通孔，该馈通结构 适配为安装到容器内的开口；安装在通孔内的波导，该波导具有适配为接收来自测量电路的电磁信号的第一端和设计为当馈通结构安装到所述容器的开口时设置于容器内的第二端；以及安装到波导的第二端的天线。该波导具有比通孔的内径小的外径，以便沿着波导贯穿馈通结构而形成通道，该通道允许接近所述天线。 

天线通过固定架的方式安装到波导，该固定架然后可以设有与通道流体连通的开口，以便引入到通道中的流体可以通过该开口沿预定方向引导。 

可选地，该开口可形成为：引入该通道的流体被引导到该天线的内表面上。 

可选地，该天线装置还可包括天线馈件，该天线馈件安装到该波导的所述第二端，并适配为从该波导接收电磁信号并将这样的电磁信号馈给该天线。 

可选地，该开口可形成为：引入该通道的流体引导到该天线馈件上。 

可选地，该波导可同轴地布置在该通孔的内部，以便该通道为围绕该波导的环状通道。 

可选地，该馈通结构可布置为可倾斜地安装到容器内的开口。 

需要说明的是，术语“流体”包括流体形式的任何物质，即气体和液体。 

本发明提供内置清洁功能，其中气体（比如空气）或适合的清洁剂或清洗液（比如水）可以在波导末端供给天线。这意味着无需额外的连接到天线的连接端。 

附图说明

参考附图本发明被更详细地描述，附图显示了本发明的当前优选实施例。 

图1是根据本发明第一实施例的天线装置的分解图。 

图2是图1中天线装置的截面图。 

图3更详细地示出了图1中的顶板。 

具体实施方式

图1至图2示出了根据本发明一实施例的天线装置1。天线装置1可以形成安装到容器的雷达物位计的一部分，其用于非接触地测量容器内部的填充物位。 

这里，天线装置1包括用于提供贯穿容器的壁的优选为密封的通道的馈通结构2。在所示出的实施例中，馈通结构布置为容许天线倾斜。为此目的，这里馈通结构包括被设计为安装在容器中开口（未示出）内的安装凸缘3和由安装凸缘3内的开口的内表面5容纳的球形结合件4。球形结合件4通过用螺栓固定到安装凸缘3的夹具6而固定入位，并可绕中心点（P）转动。为了密封该容器，诸如O型环的密封构件7布置在安装凸缘3中的开口的内表面5中的凹槽8内。 

馈通结构2，这里特别是球形结合件4，设有通孔9，该通孔设有贯穿容器壁的通道。在该通孔内，波导10从馈通结构2的容器侧引入。波导10设有与通孔9内的环状支座12接触的放射状突起11。波导10由波导端内的伸出通孔的锁构件13固定在通孔9内。这里该锁构件为带螺纹的锁螺母（locking nut）13，其被固定在波导外表面上的螺纹14上。在所示出的示例中，波导由布置在位于放射状突起11的容器侧上的凹槽16内的诸如O型环15的密封构件密封。 

在波导的被设计为设置于容器内的第二端17内，安装有天线18。在所示出的情况中，天线包括微波馈线或激励器19和抛物面反射器20。这里，馈线为安装在波导的外端22内的圆锥体延伸21和安装在圆锥体延伸21的最外面的较宽端内的“飞溅盘（splash-plate）”23。抛物面反射器20通过固定架（这里为支架24）在离馈线一定距离处固定到波导10。 

波导内部和圆锥体延伸的内部填充有合适的绝缘材料25，诸如聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）、四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（Polyfluoroalkoxy，PFA）、氟化乙烯丙烯共聚物（Fluorinated ethylene propylene，FEP）或其他适合的塑料材料。 

参考图2，波导的截面比通孔的截面小，以便沿着波导10而形成通道26。在所示出的情况中，波导10和通孔8都具有基本上为圆形的截面，并且都被同轴地布置，以便通道26为环状且对称地围绕波导。该通道也可形成为例如沿着波导轴向延伸的一个或几个槽。 

馈通结构，这里特别地，球形结合件4的上部，设有允许从外部接近 通道26的端口27。加压的清洁流体或清洗流体源可被连接到该端口27，从而使得能够向通道26内和容器内部引入清洁或清洗剂（气体或液体）。 

将反射器固定到波导的支架24设有将通道26与容器的内部连接的开口28。在所示出的实施例中，支架24还包括安装在其容器侧端内的顶板30。顶板30形成通道的终端，并设有缝31、32，缝31、32适配为用作引导任何流体的喷嘴，其中该流体沿想要的方向引入通道，以达到最佳清洁、冲洗或清洗效果。 

如在图3中更清楚地示出的，顶板30具有第一组缝31，第一组缝31沿着通道26的方向将流体引向微波馈线19。顶板还包括第二组缝32，第二组缝32在从波导向外辐射的方向上沿着反射器20的内表面引导流体。根据认为是最有效地引导清洁剂的位置，也可能是其他方向或方向的组合。 

本领域技术人员明白，本发明绝不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求范围内，许多修改和变型是可能的。比如，馈通结构可为固定的，而不是可倾斜的。进一步，天线可以为不同类型，例如是具有不同馈线的其他类型抛物面天线，或甚至是喇叭状天线。 

Claims (8)

1.一种用于雷达物位计的天线装置，所述天线装置包括： 

馈通结构，所述馈通结构具有延伸贯穿所述馈通结构的通孔，所述馈通结构适配为安装到容器内的开口； 

波导，所述波导安装在所述通孔内部，所述波导具有适配为接收来自测量电路的电磁信号的第一端和设计为当所述馈通结构安装到所述容器的开口时设置于容器内的第二端； 

安装到所述波导的天线； 

其特征在于： 

所述波导具有比所述通孔的内径小的外径，以便沿着所述波导贯穿所述馈通结构而形成通道，所述通道允许接近所述天线。 

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线通过固定架安装到所述波导，所述固定架设有与所述通道流体连通的开口，以便引入所述通道的流体能够通过所述开口沿预定方向引导。 

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述开口形成为：引入所述通道的流体被引导到所述天线的内表面上。 

4.根据权利要求1所述的装置，还包括天线馈件，所述天线馈件安装到所述波导的所述第二端，并适配为从所述波导接收电磁信号并将这样的电磁信号馈给所述天线。 

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述天线通过固定架的方式安装到所述波导，所述固定架设有与所述通道流体连通的开口，以便引入所述通道的流体能够通过所述开口沿预定方向引导。 

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述开口形成为：引入所述通道的流体引导到所述天线馈件上。 

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述波导同轴地布置在所述通孔的内部，以便所述通道为围绕所述波导的环状通道。 

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述馈通结构布置为可倾斜地安装到容器内的开口。 

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