DE10060068C1 - Füllstandsmeßgerät - Google Patents

Füllstandsmeßgerät

Info

Publication number
DE10060068C1
DE10060068C1 DE10060068A DE10060068A DE10060068C1 DE 10060068 C1 DE10060068 C1 DE 10060068C1 DE 10060068 A DE10060068 A DE 10060068A DE 10060068 A DE10060068 A DE 10060068A DE 10060068 C1 DE10060068 C1 DE 10060068C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
horn
disk
dielectric
passage disk
level meter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10060068A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilhelm Luebbers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krohne Messtechnik GmbH and Co KG filed Critical Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
Priority to DE10060068A priority Critical patent/DE10060068C1/de
Priority to EP01125592A priority patent/EP1211490A3/de
Priority to US09/991,760 priority patent/US20020066314A1/en
Priority to JP2001368653A priority patent/JP2002214022A/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE10060068C1 publication Critical patent/DE10060068C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/225Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in level-measurement devices, e.g. for level gauge measurement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032Constructional details for solid-state radar subsystems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02Waveguide horns

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Füllstandsmeßgerät, das nach dem Radarprinzip arbeitet, vorzugsweise zur Messung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter, mit einem ein Mikrowellensignal erzeugenden Mikrowellengenerator, mit einem das Mikrowellensignal führenden Hohlleiter, mit einem als Sende- und/oder Empfangsantenne wirkenden Hornstrahler und mit einem Anschlußflansch, wobei der Hornstrahler auf der dem Medium zugewandten Seite des Anschlußflansches angeordnet ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur räumlichen Trennung und mikrowellenmäßigen Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler eine Durchlaßscheibe vorgesehen und die Durchlaßscheibe in den Hornstrahler durckdicht eingesetzt ist. Damit wird erreicht, daß die räumliche Trennung und mikrowellenmäßige Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler auf einfache Weise mittels einer Durchlaßscheibe durchführbar ist, ohne daß dafür die Anbringung eines eigenen Mikrowellenfensters erforderlich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllstandsmeßgerät, das nach dem Radarprinzip ar­ beitet, vorzugsweise zur Messung des Füllstands eines Mediums in einem Be­ hälter, mit einem ein Mikrowellensignal erzeugenden Mikrowellengenerator, mit einem das Mikrowellensignal führenden Hohlleiter, mit einem als Sende- und/oder Empfangsantenne wirkenden Hornstrahler und mit einem Anschluß­ flansch, wobei der Hornstrahler auf der dem Medium zugewandten Seite des Anschlußflansches vorgesehen ist, wobei zur räumlichen Trennung und mi­ krowellenmäßigen Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler eine Durchlaßscheibe vorgesehen ist und die Durchlaßscheibe in den Hornstrahler druckdicht eingesetzt ist. Ein solches Füllstandsmeßgerät ist aus der US 5,872,494 bekannt.
Allgemein sind neben den bekannten mechanischen Füllstandsmeßgeräten, die nach dem Schwimmer- oder Tastplatten-Prinzip arbeiten, seit geraumer Zeit Füllstandsmeßgeräte bekannt, die darauf beruhen, daß ein Schwingungswel­ lengenerator Schwingungswellen aussendet, ein Schwingungswellendetektor die an der Oberfläche eines in einem Behälter befindlichen Mediums reflek­ tierten Schwingungswellen detektiert und aus der für die Schwingungswellen ermittelten Laufzeit die Füllstandshöhe des Mediums in dem Behälter berech­ net wird. Dazu wird verwiesen auf die deutschen Offenlegungsschriften 42 33 324, 43 27 333 und 44 19 462 sowie auf die deutsche Gebrauchsmusterschrift 94 12 243.
Füllstandsmeßgeräte der eingangs beschriebenen Art werden im allgemeinen als berührungslose Füllstandsmeßgeräte bezeichnet, da weder die Schwin­ gungswellengeneratoren, noch die Schwingungswellendedektoren, noch die Sendeantenne oder die Empfangsantenne mit dem Medium in Berührung ste­ hen müssen. Zumindest stehen die Sendeantenne und die Empfangsantenne wenigstens dann nicht mit dem im Behälter befindlichen Medium in Berüh­ rung, wenn der Behälter nicht überbefüllt ist.
Sämtliche bekannten, in der Regel berührungslos arbeitenden Füllstandsmeß­ geräte arbeiten mit von ihnen ausgesandten Schwingungswellen, die von der Oberfläche des Mediums, dessen Füllstand zu messen ist, reflektiert werden. Bei den bekannten Verfahren zur Bestimmung des Füllstands unterscheidet man zwischen einerseits solchen, die die Phasenverschiebung zwischen den ausgesandten und den detektierten Schwingungswellen messen, und anderer­ seits solchen, die unmittelbar die Laufzeit der Schwingungswellen messen. Bei der Laufzeitmessung unterscheidet man ferner im wesentlichen wiederum einerseits solche Füllstandsmeßgeräte, die die Laufzeit anhand von Schwin­ gungswellen mit impulsmodulierten Amplituden messen, und andererseits sol­ che, die die Laufzeit anhand von frequenzmodulierten Schwingungswellen messen. Letztere bezeichnet man auch als Füllstandsmeßgeräte, die nach dem FMCW-Verfahren arbeiten.
Die hier in Rede stehenden berührungslos arbeitenden Füllstandsmeßgeräte, die nach dem Radarprinzip arbeiten, verwenden üblicherweise als Sendean­ tenne bzw. als Empfangsantenne einen Hornstrahler. Diesem wird das von ei­ nem Mikrowellengenerator erzeugte Mikrowellensignal typischerweise über einen Hohlleiter zugeführt. Zur räumlichen Trennung und mikrowellenmäßi­ gen Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler wird bisher im allge­ meinen ein Mikrowellenfenster verwendet, wie z. B. in der deutschen Offen­ legungsschrift 195 42 525 bzw. in der US 5,872,494 beschrieben. Ein solches Mikrowellenfenster wird mit seinem Befestigungsteil auf der dem Medium abgewandten Seite des Anschlußflansches derart befestigt, daß eine druck­ dichte Verbindung zwischen dem Mikrowellenfenster und dem Anschluß­ flansch entsteht. Auf diese Weise wird eine räumliche Trennung des Hohllei­ ters und des Mikrowellengenerators von dem in dem Behälter befindlichen und ggf. chemisch aggressiven und/oder korrossiven Medium erzielt. Dafür ist jedoch das Vorsehen eines zusätzlichen Bauteils, nämlich des Mikrowellen­ fensters, erforderlich. Erfolgt die Anbringung des Mikrowellenfensters nicht, so sind der Hohlleiter sowie der Mikrowellengenerator dem aggressiven und/oder korrossiven Medium schutzlos ausgesetzt. Außerdem sind aus der deutschen Patentschrift 38 04 118 Hornstrahler bekannt, die an ihrer Innen­ wand mit einem mehrschichtigen dielektrischen Belag versehen sind.
Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein solches Füllstands­ meßgerät, das nach dem Radarprinzip arbeitet, bereitzustellen, bei dem immer und auf einfache Weise gewährleistet ist, daß eine räumliche und druckdichte Trennung des Hohlleiters sowie des Mikrowellengenerators von dem in dem Behälter befindlichen Medium besteht.
Das erfindungsgemäße Füllstandsmeßgerät, mit dem die zuvor aufgezeigte und hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist ausgehend von dem eingangs be­ schriebenen Füllstandsmeßgerätes dadurch gekennzeichnet, daß der Horn­ strahler mit einem Dielektrikum beschichtet ist und die Durchlaßscheibe über das Dielektrikum in den Hornstrahler eingeschmolzen oder eingeklebt ist.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß die Oberfläche wenigstens jenes Bereichs des Hornstrahlers mit dem Dielektrikum beschichtet ist, in dem die Durchlaßscheibe in den Hornstrahler eingesetzt ist. Die in den Hornstrahler eingesetzte Durchlaßscheibe steht somit nicht in direktem Kontakt mit dem Hornstrahler, sondern ist mit diesem mittelbar über das Dielektrikum verbun­ den. Diese Verbindung erfolgt dabei entweder mittels eines separaten Klebers oder aber durch ein Einschmelzen der Durchlaßscheibe in den mit einem Die­ lektrikum beschichteten Hornstrahler. Ein solches Einschmelzen der Durch­ laßscheibe umfaßt dabei ein Anschmelzen des Dielektrikums, ein Anschmel­ zen der Durchlaßscheibe, aber auch ein gleichzeitiges Anschmelzen sowohl des Dielektrikums als auch der Durchlaßscheibe. Dabei wird eine solche Trennung und mikrowellenmäßige Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler erzielt, bei der die Durchlaßscheibe praktisch spannungsfrei, also ohne kräftemäßige Beanspruchung, in dem Hornstrahler gehalten ist.
Als mikrowellendurchlässige Durchlaßscheiben sind im wesentlichen solche Durchlaßscheiben geeignet, die aus Glas oder Keramik bestehen. Deren Form ist grundsätzlich beliebig, vorzugsweise sind die Durchlaßscheiben jedoch im wesentlichen kreisförmig, besonders bevorzugt kreisrund.
Für das zuvor beschriebene Einschmelzen oder Einkleben der Durchlaß­ scheibe in den Hornstrahler über das Dielektrikum ist es ausreichend, wenn der Hornstrahler in jenem Bereich mit dem Dielektrikum beschichtet ist, in dem er an die in ihn eingesetzte Durchlaßscheibe angrenzt. Gemäß einer be­ vorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Ober­ fläche des Hornstrahlers vollständig mit dem Dielektrikum beschichtet ist. Auf diese Weise wird auch ein besonders guter Schutz des Hornstrahlers gegen das in dem Behälter befindliche chemisch aggressive und/oder korrossive Medium erzielt.
Bei der Beschichtung des Hornstrahlers mit dem Dielektrikum soll die Schichtdicke des Dielektrikums 2 mm nicht überschreiten, um keine derart hohen Aufladungen des Dielektrikums zu ermöglichen, die mit den vorge­ schriebenen Explosionsschutzmaßnahmen nicht mehr vereinbar wären. Be­ vorzugte Materialien für das Dielektrikum sind Email sowie Kunststoff, wie PTFE, PFA, FEP oder PVDF.
Insbesondere bei der Verwendung von Email als Dielektrikum und insbeson­ dere dann, wenn der Hornstrahler vollständig mit einer Email-Schicht verse­ hen ist, ist die spannungsfreie Aufnahme der Durchlaßscheibe in dem Horn­ strahler besonders vorteilhaft, da somit kein Abplätzen der Email-Schicht von dem Hornstrahler zu befürchten ist. Aufgrund des Einklebens oder des Ein­ schmelzens der Durchlaßscheibe in den Hornstrahler liegt ja kein Spann- oder Preßsitz der Durchlaßscheibe in dem Hornstrahler vor. Bei der Verwendung einer Durchlaßscheibe aus Glas bedeutet dies, daß der mit dem Email be­ schichtete Hornstrahler zum Einsetzen der Durchlaßscheibe so stark erwärmt wird, daß das Email angeschmolzen wird und die gläserne Durchlaßscheibe in das angeschmolzene Email eingefügt werden kann. Nach dem Abkühlen der Email-Schicht wird auf diese Weise eine mechanisch feste und druckdichte Verbindung erzielt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die räumliche Trennung und mikrowellenmäßige Verbindung im Hinblick auf ihre Durch­ lässigkeit für Mikrowellenstrahlung dadurch verbessert sein, daß die Dicke der Durchlaßscheibe ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge der Mi­ krowellen beträgt. Bei einer solchen Anpassung der Dicke der Durchlaß­ scheibe müssen natürlich die Dielektrizitätszahl des Materials der Durchlaß­ scheibe und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Mikrowellenstrahlung in­ nerhalb des Hohlleiters bzw. des Hornstrahlers berücksichtigt werden.
Die Erfindung kann ferner dahingehend weitergebildet sein, daß die Durch­ lässigkeit der räumlichen Trennung und mikrowellenmäßigen Verbindung des Hohlleiters mit dem Hornstrahler für Mikrowellenstrahlung dadurch verbessert ist, daß zur Anpassung des Wellenwiderstandes der Durchlaßscheibe an den Wellenwiderstand des Hohlleiters bzw. des Hornstrahler wenigsten ein einstückig angeformter Anpassungskörper an der Durchlaßscheibe vorgesehen ist. Durch die einstückige Ausführung der Durchlaßscheibe mit dem An­ passungskörper entfallen Übergänge zwischen der Durchlaßscheibe und dem Anpassungskörper, so daß einerseits mit solchen Übergängen verbundene Reflexionen der Mikrowellenstrahlung im Bereich der Durchlaßscheibe ver­ mieden werden und andererseits zwischen der Durchlaßscheibe und dem An­ passungskörper keine Zwischenbereiche vorhanden sind, in die ein aggressi­ ves und/oder korrossives Medium eindringen kann.
Wird das erfindungsgemäße Füllstandsmeßgerät in solchen Situationen einge­ setzt, in denen besonders hohe Druckunterschiede zwischen dem Inneren des Behälters einerseits und der Umgebung des Behälters andererseits vorliegen, wird also die Durchlaßscheibe von einer Seite her mit einem deutlichen Über- bzw. Unterdruck beaufschlagt, so ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Durchlaßscheibe in dem Hornstrahler wenigstens in einer Richtung einer Normalen der Durchlaßscheibe mittels Formschluß gehalten ist. Daß die Durchlaßscheibe in dem Hornstrahler wenigsten in einer Richtung einer Normalen der Durchlaßscheibe mittels Formschluß gehalten ist, bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, daß für die Durchlaßscheibe neben dem druckdichten Einsetzen in den Hornstrahler durch Einschmelzen oder Einkleben eine weitere Maßnahme vorgesehen ist, um ein Herausspringen der Durchlaßscheibe aus dem Hornstrahler aufgrund des vorherrschenden hohen Druckunterschieds zu vermeiden. Gemäß der in Rede stehenden bevorzugten Weiterbildung der Er­ findung ist nämlich vorgesehen, daß eine entsprechende Bewegung der Durchlaßscheibe längs des Druckgradienten durch eine formschlüssige Halte­ rung der Durchlaßscheibe in dem Hornstrahler vermieden wird.
Konkret ist z. B. eine solche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Füll­ standsmeßgeräts möglich, bei der die Durchlaßscheibe kreisförmig ist und auf der Seite, auf der sie durch Formschluß in dem Hornstrahler gehalten ist, ei­ nen geringeren Durchmesser aufweist als auf der gegenüberliegenden Seite. Die Beaufschlagung mit dem höheren Druck erfolgt dann auf der Seite, auf der die Durchlaßscheibe den größeren Durchmesser aufweist. Insbesondere ist also eine solche Weiterbildung denkbar, bei der die Durchlaßscheibe eine ko­ nische Form oder aber einen stufenförmigen Rand aufweist. Dabei ist selbst­ verständlich der für die Aufnahme der Durchlaßscheibe vorgesehene Bereich des Hornstrahlers, der ggf. mit einem Dielektrikum beschichtet ist, an die Form der Durchlaßscheibe angepaßt.
Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsge­ mäße Füllstandsmeßgerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende detailierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Antenneneinrichtung eines Füllstandsmeßgeräts gemäß ei­ nem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung im Schnitt,
Fig. 2 die Antenneneinrichtung des Füllstandsmeßgeräts gemäß dem er­ sten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in zusam­ mengebauten Zustand im Schnitt,
Fig. 3 eine Antenneneinrichtung eines Füllstandsmeßgeräts gemäß ei­ nem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt und
Fig. 4 eine Antenneneinrichtung eines Füllstandsmeßgeräts gemäß ei­ nem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt.
Aus Fig. 1 ist der Teil eines Füllstandsmeßgerätes gemäß einem ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, der für die Erfindung wesentlich ist, nämlich die an einen Behälter zu montierende Antennenein­ richtung des Füllstandsmeßgerätes. Nicht dargestellt ist in Fig. 1 sowie in den anderen Figuren also ein Mikrowellensignal erzeugender Mikrowellengene­ rator des Füllstandsmeßgeräts sowie ein reflektierte Mikrowellensignale emp­ fangender Meßumformer.
Wie in den Figuren dargestellt, weist das erfindungsgemäße Füllstandsmeß­ gerät einen Hohlleiter 2 auf, in den das von dem Mikrowellengenerator er­ zeugte Mikrowellensignal eingekoppelt wird und in dem das Mikrowellensi­ gnal dann weitergeführt wird. Das Füllstandsmeßgerät weist ferner einen Hornstrahler 3 auf, der aus Edelstahl gefertigt ist und der gemäß der darge­ stellten bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung gleichzeitig als Sende- und Empfangsantenne eingesetzt wird. Ferner sind ein Anschluß­ flansch 4 und eine Dichtung 5 vorgesehen, wobei die Dichtung 5 eine Ab­ dichtung zwischen dem Hornstrahler 3 und dem Behälter 1 bewirkt. Durch den Hohlleiter 2 hindurch wird einerseits das von dem Mikrowellengenerator erzeugte Mikrowellensignal zum Anschlußflansch 5 hin geführt und anderer­ seits, da der Hornstrahler 3 auch als Empfangsantenne wirkt, das am Medium reflektierte und von dem Hornstrahler 3 empfangene Mikrowellensignal zum ebenfalls nicht dargestellten Meßumformer hin zurückgeführt. Dabei ist der vom Mikrowellengenerator und vom Meßumformer herkommende Hohlleiter 2 auf der dem Medium abgewandten Seite des Anschlußflansches 5 angeord­ net.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist zur räumlichen Trennung und mikrowellen­ mäßigen Verbindung des Hohlleiters 2 mit dem Hornstrahler 3 eine Durchlaß­ scheibe 6 vorgesehen, die in den Hornstrahler 3 druckdicht eingesetzt ist. Ge­ mäß dem aus Fig. 1 ersichtlichen ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Durchlaßscheibe 6 in den Hornstrahler 3 eingeschmolzen. Dazu ist die Oberfläche des der Durchlaßscheibe 6 in ihrem eingebauten Zu­ stand zugewandten Bereichs des Hornstrahlers 3 mit einem Dielektrikum 7, vorliegend einer Email-Schicht, beschichtet.
Wie nochmals aus Fig. 2 ersichtlich, die die Antenneneinrichtung des Füll­ standsmeßgeräts gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung in zusammengebauten Zustand zeigt, erfolgt die Abdichtung des In­ nenraums des Behälters 1 von dessen Umgebung durch die mit dem Behälter 1 und dem Hornstrahler 3 zusammenwirkende Dichtung 5 sowie dadurch, daß die Durchlaßscheibe 6 über das Dielektrikum 7 druckdicht in den Hornstrahler 3 eingesetzt ist. Außerdem weist die Durchlaßscheibe 6 sowohl auf ihrer dem in dem Behälter 1 befindlichen Medium zugewandten Seite als auch auf ihrer dem Medium abgewandten Seite jeweils einen einstückig angeformten Anpas­ sungskörper auf, der dazu dient, den Wellenwiderstand der Durchlaßscheibe 6 an den Wellenwiderstand des Hohlleiters 2 bzw. des Hornstrahlers 3 anzu­ passen. Vorliegend sind solche Anpassungskörper gewählt worden, die im wesentlichen kegelförmig ausgebildet sind. Durch die einstückige Ausbildung der Durchlaßscheibe 6 mit den beiden Anpassungskörpern existieren zwischen der Durchlaßscheibe 6 und den Anpassungskörpern keine Grenzflä­ chen, in die ansonsten ein chemisch aggressives und/oder korrossives Medium eindringen könnte.
Liegt nun im Inneren des Behälters 1 ein wesentlich höherer Druck als in des­ sen Umgebung vor, so ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, gemäß einem zweiten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine solche Durchlaßscheibe 6 vorgesehen, die in der Richtung einer Normalen der Durchlaßscheibe 6 mittels Formschluß in dem Hornstrahler 3 gehalten ist. Konkret ist die Form der Durchlaßscheibe 6 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nämlich kegelabschnittförmig, also konisch. Dabei ist der Horn­ strahler 3 in dem Bereich, in dem die konische Durchlaßscheibe 6 in den Hornstrahler 3 eingesetzt ist, von seiner Form her an die Durchlaßscheibe 6 angepaßt. Durch die konische Form der Durchlaßscheibe 6 derart, daß sich ihr größerer Durchmesser auf der dem Medium zugewandten Seite befindet und ihre Seite mit dem kleineren Durchmesser zum Anschlußflansch 4 hin weist, kann die Durchlaßscheibe 6 selbst bei einem sehr hohen Druck in dem Behäl­ ter 1 nicht aus dem Hornstrahler 3 herausgedrückt werden. Im Gegenteil kommt es mit zunehmendem Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters 1 und dessen Umgebung zu einer zunehmenden Abdichtung durch den sich verstärkenden Preßsitz der Durchlaßscheibe 6 in dem Hornstrahler 3.
Während bei den Antenneneinrichtungen gemäß dem ersten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung bzw. dem zweiten bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Erfindung der Hornstrahler 3 nur in jenem Bereich mit einem Dielektrikum 7 beschichtet ist, in dem die Durchlaßscheibe 6 angeordnet ist, ist gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vor­ gesehen, daß der Hornstrahler 3 auf seiner gesamten Oberfläche mit einem Dielektrikum 7 beschichtet ist. Dadurch wird der gesamte Hornstrahler 3 vor der Einwirkung eines chemisch aggressiven und/oder korrossiven Mediums geschützt. Bei dem Dielektrikum 7 handelt es sich vorliegend ebenfalls um eine Email-Schicht. Deren Dicke beträgt maximal 2 mm, damit auf der Ober­ fläche des Hornstrahlers 3 nicht derart hohe Aufladungen auftreten können, die aufgrund von Explosionsschutzbestimmungen nicht mehr zulässig wären.

Claims (11)

1. Füllstandsmeßgerät, das nach dem Radarprinzip arbeitet, vorzugsweise zur Messung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter (1), mit einem ein Mikrowellensignal erzeugenden Mikrowellengenerator, mit einem das Mi­ krowellensignal führenden Hohlleiter (2), mit einem als Sende- und/oder Empfangsantenne wirkenden Hornstrahler (3) und mit einem Anschlußflansch (4), wobei der Hornstrahler (3) auf der dem Medium zugewandten Seite des Anschlußflansches (4) vorgesehen ist, wobei zur räumlichen Trennung und mikrowellenmäßigen Verbindung des Hohlleiters (2) mit dem Hornstrahler (3) eine Durchlaßscheibe (6) vorgesehen und die Durchlaßscheibe (6) in den Hornstrahler (3) druckdicht eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hornstrahler (3) mit einem Dielektrikum (7) beschichtet ist und die Durchlaß­ scheibe (6) über das Dielektrikum (7) in den Hornstrahler (3) eingeschmolzen oder eingeklebt ist.
2. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Hornstrahlers (3) vollständig mit dem Dielektrikum (7) be­ schichtet ist.
3. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Dielektrikums (7) maximal 2 mm beträgt.
4. Füllstandsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dielektrikum (7) aus Email besteht.
5. Füllstandsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dielektrikum (7) aus Kunststoff - vorzugsweise aus PTFE, PFA, FEP oder PVDF - besteht.
6. Füllstandsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dicke der Durchlaßscheibe (6) ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge der Mikrowellen beträgt.
7. Füllstandsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlaßscheibe (6) zur Anpassung des Wellenwiderstandes der Durchlaßscheibe (6) an den Wellenwiderstand des Hohlleiters (2) bzw. des Hornstrahlers (3) wenigstens einen einstückig angeformten Anpas­ sungskörper aufweist.
8. Füllstandsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlaßscheibe (6) in dem Hornstrahler (3) wenigstens in einer Richtung einer Normalen der Durchlaßscheibe (6) mittels Formschluß gehalten ist.
9. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßscheibe (6) kreisförmig ist und auf der Seite, auf der sie durch Form­ schluß gehalten ist, einen geringeren Durchmesser aufweist als auf der ge­ genüberliegenden Seite.
10. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßscheibe (6) eine konische Form aufweist.
11. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßscheibe (6) einen stufenförmigen Rand aufweist.
DE10060068A 2000-12-01 2000-12-01 Füllstandsmeßgerät Expired - Fee Related DE10060068C1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10060068A DE10060068C1 (de) 2000-12-01 2000-12-01 Füllstandsmeßgerät
EP01125592A EP1211490A3 (de) 2000-12-01 2001-10-26 Füllstandsmessradargerät
US09/991,760 US20020066314A1 (en) 2000-12-01 2001-11-23 Fill level gauge
JP2001368653A JP2002214022A (ja) 2000-12-01 2001-12-03 レベル測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10060068A DE10060068C1 (de) 2000-12-01 2000-12-01 Füllstandsmeßgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10060068C1 true DE10060068C1 (de) 2002-06-27

Family

ID=7665635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10060068A Expired - Fee Related DE10060068C1 (de) 2000-12-01 2000-12-01 Füllstandsmeßgerät

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020066314A1 (de)
EP (1) EP1211490A3 (de)
JP (1) JP2002214022A (de)
DE (1) DE10060068C1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005022493A1 (de) * 2005-05-11 2006-11-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter
DE102005036715A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-15 Vega Grieshaber Kg Potentialtrennung für Füllstandradar
DE102006062223A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Füllstandsmessgerät zur Ermittlung und Überwachung eines Füllstandes eines im Prozessraum eines Behälters befindlichen Mediums
DE102007005619A1 (de) 2007-01-31 2008-08-07 Krohne S.A. Füllstandsmeßvorrichtung

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159394A1 (de) * 2001-12-04 2003-06-12 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Füllstandsmessgerät
DE10242500A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Ausrichtvorrichtung für ein Meßgerät
US7239267B2 (en) * 2004-10-01 2007-07-03 Rosemount Tank Radar Ab Microwave sealing for radar level gauges
EP1734348B1 (de) * 2005-06-13 2010-04-07 Siemens Milltronics Process Instruments Inc. Hornantenne mit Verbundwerkstoffstrahler
DE102005036844A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Vega Grieshaber Kg Potentialtrennung für Füllstandradar
US8711049B2 (en) 2005-08-04 2014-04-29 Vega Grieshaber Kg Potential separation for filling level radar
JP2007248416A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Musashino Kiki Kk 液面計
JP4945250B2 (ja) * 2007-01-10 2012-06-06 株式会社東芝 原子炉水位の測定装置
DE102011083333A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messgerät
DE102012001911A1 (de) * 2012-02-02 2013-08-08 Krohne Messtechnik Gmbh Nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandsmesssystem
US20140007674A1 (en) * 2012-07-04 2014-01-09 Vega Grieshaber Kg Gas-tight waveguide coupling, high-frequency module, fill-level radar and use
HUE039032T2 (hu) * 2012-07-04 2018-12-28 Grieshaber Vega Kg Gázzáró üreges vezetõ csatolás, nagyfrekvenciás modul, feltöltési szint radar és alkalmazás
KR101411573B1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 주식회사 하이트롤 대칭 콘을 사용한 레이다식 레벨 전송기
DE102013106978A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-22 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Antennenanordnung für ein Füllstandsmessgerät
DE102013113642A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eines Füllguts in einem Behälter
CN104064853B (zh) * 2014-07-07 2016-09-07 北京古大仪表有限公司 折叠型喇叭雷达天线
CN104443900B (zh) * 2014-11-10 2018-01-02 云南云铝涌鑫铝业有限公司 料位计组件
EP3168581B1 (de) * 2015-11-13 2022-01-19 VEGA Grieshaber KG Hornantenne und radar-füllstandmessgerät mit einer hornantenne
US10234321B2 (en) 2016-07-07 2019-03-19 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauge system with single propagation mode feed-through
EP3483569B1 (de) * 2017-11-14 2021-08-25 VEGA Grieshaber KG Füllstandmessgerät mit potentialtrennung im wellenleiter
EP3713009A1 (de) * 2019-03-21 2020-09-23 Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG Hohlleiteranordnung, wellenleitersystem und verwendung einer hohlleiteranordnung
CN112304391A (zh) * 2020-11-03 2021-02-02 安徽安广电气有限公司 一种耐腐蚀性能优异的物位计

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3804118C2 (de) * 1987-03-21 1994-02-24 Ant Nachrichtentech Hornstrahler
DE4233324A1 (de) * 1992-10-05 1994-04-07 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE9412243U1 (de) * 1994-07-29 1994-09-29 Grieshaber Vega Kg Antenneneinrichtung für ein Füllstandmeßgerät
DE4327333A1 (de) * 1993-08-15 1995-02-16 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE4419462A1 (de) * 1994-06-05 1995-12-07 Krohne Messtechnik Kg Berührungsloser Füllstandsmesser
DE19542525A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Krohne Messtechnik Kg Mikrowellenfenster
US5872494A (en) * 1997-06-27 1999-02-16 Rosemount Inc. Level gage waveguide process seal having wavelength-based dimensions

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3001160A (en) * 1959-07-20 1961-09-19 John E Trousdale High pressure waveguide window
JPS5417648A (en) * 1977-07-11 1979-02-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Connecting method for thin cylindrical waveguide
JPH02228103A (ja) * 1989-01-11 1990-09-11 Microbeam Corp 円錐形ホーンアンテナ
SE466519B (sv) * 1989-04-10 1992-02-24 Saab Marine Electronics Anordning foer maetning av nivaan av ett i en behaallare befintligt fluidum
JPH04329704A (ja) * 1991-05-01 1992-11-18 Murata Mfg Co Ltd 誘電体ロッドアンテナ付ポーラライザー
DE4405855A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Grieshaber Vega Kg Antenneneinrichtung für ein Füllstandmeßgerät
EP0852705A1 (de) * 1995-09-29 1998-07-15 Rosemount Inc. Mikrowellendurchführung für tankfüllstandsmesser
US5827985A (en) * 1995-12-19 1998-10-27 Endress + Hauser Gmbh + Co. Sensor apparatus for process measurement
DE19617963C2 (de) * 1996-05-06 1998-03-26 Grieshaber Vega Kg Antenneneinrichtung für ein Füllstandmeß-Radargerät
CA2215626C (en) * 1996-10-04 2000-03-28 Endress + Hauser Gmbh + Co. Filling level measurement device operating with microwaves
EP0922942A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-16 Endress + Hauser GmbH + Co. Mit Mikrowellen arbeitendes Füllstandsmessgerät mit einem Einsatz aus einem Dielektrikum und Verfahren zur Herstellung des Dielektrikums
ATE356978T1 (de) * 1998-03-18 2007-04-15 Grieshaber Vega Kg Mikrowellen-füllstandsmessgerät geeignet zum betrieb bei hohen temperaturen und/oder hohen drücken und/oder chemisch agressiver umgebung
DE19819709C2 (de) * 1998-05-02 2000-05-25 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Herstellung eines Radoms für ein Abstandswarnradar und Radom für ein Abstandswarnradar

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3804118C2 (de) * 1987-03-21 1994-02-24 Ant Nachrichtentech Hornstrahler
DE4233324A1 (de) * 1992-10-05 1994-04-07 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE4327333A1 (de) * 1993-08-15 1995-02-16 Krohne Messtechnik Kg Verfahren zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE4419462A1 (de) * 1994-06-05 1995-12-07 Krohne Messtechnik Kg Berührungsloser Füllstandsmesser
DE9412243U1 (de) * 1994-07-29 1994-09-29 Grieshaber Vega Kg Antenneneinrichtung für ein Füllstandmeßgerät
DE19542525A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Krohne Messtechnik Kg Mikrowellenfenster
US5872494A (en) * 1997-06-27 1999-02-16 Rosemount Inc. Level gage waveguide process seal having wavelength-based dimensions

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005022493A1 (de) * 2005-05-11 2006-11-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter
US7864104B2 (en) 2005-05-11 2011-01-04 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Device for determining and monitoring the level of a medium in a container
DE102005036715A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-15 Vega Grieshaber Kg Potentialtrennung für Füllstandradar
DE102005036715A9 (de) * 2005-08-04 2007-09-06 Vega Grieshaber Kg Potentialtrennung für Füllstandradar
US7640799B2 (en) 2005-08-04 2010-01-05 Vega Grieshaber Kg Potential separation for fill level radar
DE102006062223A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Füllstandsmessgerät zur Ermittlung und Überwachung eines Füllstandes eines im Prozessraum eines Behälters befindlichen Mediums
US7999725B2 (en) 2006-12-22 2011-08-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Level monitoring device for determining and monitoring a fill level of a medium in the process area of a vessel
DE102007005619A1 (de) 2007-01-31 2008-08-07 Krohne S.A. Füllstandsmeßvorrichtung
EP1972905A2 (de) 2007-01-31 2008-09-24 Krohne S.A. Füllstandsmessvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20020066314A1 (en) 2002-06-06
EP1211490A2 (de) 2002-06-05
JP2002214022A (ja) 2002-07-31
EP1211490A3 (de) 2003-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10060068C1 (de) Füllstandsmeßgerät
EP1156302B1 (de) Füllstandsmessgerät
DE4430223C2 (de) Ultraschallströmungs-Meßverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005043263C5 (de) Vorrichtung zum Erfassen eines Füllstands eines Fluids in einem Behälter
DE4307635C2 (de) Füllstandsmeßvorrichtung
EP0882957B1 (de) Verfahren zur Messung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter nach dem Radarprinzip
DE102019110514B4 (de) Fluidmesseinrichtung
EP3404372B1 (de) Ultraschalldurchflussmessgerät
DE102011089685B4 (de) Messanordnung zur Bestimmung eines Füllstands und/oder einer Konzentration einer Flüssigkeit
EP1217683A2 (de) Mikrowellenfenster
EP2223059A1 (de) Verfahren zur füllstandsmessung
EP1748285A1 (de) Ultraschall-Füllstandsmessvorrichtung mit Grenzstandserkennung
DE3411446A1 (de) Verfahren und sensor zum ermitteln einer trennflaeche einer fluessigkeit in einem behaelter
EP3680629A1 (de) Ultraschall-durchflussmengenmesser
DE4306193B4 (de) Füllstandssensor
DE19510484A1 (de) Füllstandsmesser
DE19861075A1 (de) Durchflussmessvorrichtung
EP3343185B1 (de) Ultraschalldurchflussmessgerät und verfahren zur messung des durchflusses
DE102007062913A1 (de) Ultraschallwandler zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Durchflusses eines Messmediums durch ein Messrohr
DE202016102013U1 (de) Bestimmen eines Füllstands eines Mediums
EP2116474B1 (de) Ultraschallsensor
DE3013482A1 (de) Ultraschallkopf mit elektroakustischem wandler fuer ultraschall-durchflussmessungen nach dem doppler-prinzip
DE3911408A1 (de) Messrohr fuer ultraschall-durchflussmessungen
EP3695197A1 (de) Verfahren zur ermittlung des füllstandes eines in einem behälter befindlichen füllgutes
DE19861074B4 (de) Durchflussmessvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee