DE102005049243B4

DE102005049243B4 - Parabolantenne mit Spülanschluss

Info

Publication number: DE102005049243B4
Application number: DE102005049243A
Authority: DE
Inventors: Klaus Kienzle; Fritz Lenk
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2025-10-15
Also published as: CN1956258B; EP1775561A3; US7675473B2; EP1775561A2; CN1956258A; US20070085752A1; RU2006136328A; RU2411460C2; DE102005049243A1

Abstract

Parabolantenne für ein Füllstandradar, die Parabolantenne umfassend: einen Parabolspiegel (2); einen Erreger (3) zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen zum Parabolspiegel (2); einen Hohlleiter (4), der mit dem Erreger (3) verbunden ist; ein Auslasselement (1) mit einer Durchführung (28) für den Hohlleiter (4) und einem Spülauslass (12) zum Spülen des Erregers (3) mit einem Spülmittel; wobei der Spülauslass (12) in dem Auslasselement (1) angebracht ist; wobei das Auslasselement (1) im Zentrum des Parabolspiegels (2) angebracht ist, so dass es eine Verbindung zwischen dem Hohlleiter und dem Parabolspiegel bereitstellt; und wobei das Auslasselement eine sich in Abstrahlrichtung der Parabolantenne verjüngende Form aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Füllstandsmessung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Parabolantenne für einen Füllstandradar und ein Füllstandradar, umfassend eine derartige Parabolantenne.
Bekannte Füllstandsmessgeräte weisen eine Parabolantenne auf, welche Radar- oder Mikrowellen aussendet bzw. empfängt, um den Füllstand eines Mediums in einem Füllgutbehälter zu ermitteln. Die Parabolantenne eines solchen Füllstandsmessgerätes ist dabei beispielsweise innerhalb eines Behälters angeordnet.
Die Qualität der empfangenen Messsignale bei einer Füllstandsmessung mit einem Füllstandradar mit Parabolantenne hängt stark von der Qualität der Sende-/Empfangseinheit ab. Insbesondere kann eine Verschmutzung des Antennenfeed oder Erregers, welche beispielsweise durch Füllgutstaub oder Flüssigkeit hervorgerufen werden kann, die Qualität der Messergebnisse signifikant verschlechtern. Eine starke Verschmutzung des Erregers (welcher im Übrigen auch als Strahlungsempfänger verwendet wird) kann im Extremfall sogar dazu führen, dass gar keine Signale ausgesendet werden können.
JP 61026305 A beschreibt eine Parabolantenne mit einer Vorrichtung zum Entfernen von Schnee und Eis. Diese Vorrichtung weist einen Arm auf, der eine Sprüheinrichtung trägt. Der Arm ist am Rand der Parabolantenne angeordnet.
WO 2006/063930 A1 beschreibt ein Messgerät der Prozessmesstechnik mit einer Antenne, die eine Reinigungsvorrichtung aufweist. Die Reinigungsvorrichtung weist eine Spülvorrichtung zum Entfernen von Ablagerungen auf der Antenne auf, wobei die Spülvorrichtung mit einer Zuführung für ein Spülmittel verbunden ist.
DE 10 2004 033 033 A1 beschreibt eine Füllstandmessungs-Antennenanordnung für Radar-Füllstandmessgeräte. Es ist ein Leitungssystem zum Hindurchleiten eines Kühlmediums zu sich erhitzenden Antennenkomponenten vorgesehen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Parabolantenne sowie ein Füllstandradar mit einer solchen Parabolantenne anzugeben, welche auch bei unsauberen Umgebungsbedingungen einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Parabolantenne für ein Füllstandradar angegeben, die Parabolantenne umfassend einen Parabolspiegel, einen Erreger zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen zum Parabolspiegel, ein Auslasselement und eine Spülvorrichtung mit einem Spülauslass zum Spülen des Erregers mit einem Spülmittel, wobei das Spülauslass in dem Auslasselement angebracht ist und wobei das Auslasselement am Parabolspiegel angebracht ist.
Somit weist also die erfindungsgemäße Parabolantenne neben Parabolspiegel und Erreger eine Spülvorrichtung auf, welche derart ausgeführt ist, dass sie den Erreger mit Spülmittel umspült und reinigt bzw. vor Verunreinigungen schützt. Das Spülmittel wird hierbei von einem Spülauslass in einem Auslasselement am Parabolspiegel auf den Erreger gespritzt, getropft oder auch geblasen. Durch die Anbringung des Spülauslasses, welcher beispielsweise in Form von Auslassdüsen ausgeführt sein kann, direkt am Parabolspiegel ist es möglich, den Erreger vom Parabolspiegel aus zu reinigen. Das Auslasselement kann hierbei nach Fertigung des Parabolspiegels am Parabolspiegel angebracht werden, oder aber auch mit dem Parabolspiegel zusammen, einstückig gefertigt werden. Weiterhin kann das Auslasselement an einem Hohlleiter, welcher mit dem Erreger/Empfänger verbunden ist, angebracht sein.
Das Auslasselement kann unabhängig von der Form und Größe des Parabolspiegels gefertigt werden. Die Spülöffnungen und die Anzahl der Spülkanäle können entsprechend dem zum Einsatz kommenden Erreger so ausgelegt werden, dass sich der effektivste Reinigungseffekt ergibt. Die zentrale Lage des Auslasselementes stellt die kürzest mögliche Entfernung zum Erreger dar.
Hierdurch ist eine einfache und preiswerte individuelle Konfektionierung des Füllstandradars bzw. der Antenne möglich, indem verschiedene Antennensysteme in der Endmontage mit entsprechenden individuellen Auslasselementen ausgestattet werden. Somit wird eine hohe Flexibilität bei geringen Produktionskosten ermöglicht.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Streuscheibe eine hohe Stabilität der Verbindung zwischen dem Hohlleiter und dem Parabolspiegel ermöglichen. Die Streuscheibe kann beispielsweise mit dem Hohlleiter verschraubt und mit dem Parabolspiegel verschweißt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung einen Spülkanal auf, wobei der Spülkanal zum Leiten des Spülmittels zum Spülauslass ausgeführt ist, und wobei der Spülauslass zum Auslassen des Spülmittels in Richtung zum Erreger ausgeführt ist.
Beispielsweise kann der Spülkanal innerhalb einer Antenneneinkopplung (welche als Hohlleiter ausgeführt ist) angebracht sein. Der Spülkanal ist somit in die Antenneneinkopplung integriert und wird also während des Fertigungsprozesses der Antenneneinkopplung ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung weiterhin einen Spülanschluss auf, wobei der Spülanschluss zum Anschluss der Spülvorrichtung an ein Spülmittelreservoir ausgeführt ist.
Der Spülanschluss ist hierbei mit dem Spülkanal verbunden, so dass das Spülmittel von der Reservoir über den Spülanschluss und dem Spülkanal (also direkt durch die Antenneneinkopplung) zum Spülauslass geleitet wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Auslasselement als Kreisring ausgebildet, wobei der Kreisring zentrisch am Parabolspiegel angebracht ist.
Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des Auslasselements und durch die zentrische Anbringung des Auslasselements am Parabolspiegel ist ein insgesamt rotationssymmetrischer und einfacher Aufbau der Parabolantenne gewährleistet. Durch die Ausnehmung in der Mitte des Kreisrings ist eine Durchführung eines Hohlleiters durch den Kreisring möglich. Der Kreisring kann hierbei direkt am Hohlleiter angebracht werden.
Es ist zu beachten, dass das Auslasselement auch andere Formen aufweisen kann. Beispielsweise ist eine viereckige, pyramidenförmige oder ovale Ausbildung möglich.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Spülauslass in Form einer Vielzahl an Bohrungen im Kreisring ausgeführt, die mit dem Spülkanal verbunden sind.
Auf diese Weise können mehrere Düsen bereitgestellt werden, durch welche das Spülmittel auf dem Erreger aufgesprüht oder aufgeblasen werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Parabolantenne eine Antenneneinkopplung auf, wobei der Spülanschluss ein Gewinde zum Einschrauben in die Antenneneinkopplung aufweist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist durch das Gewinde eine einfache Anbringung des Spülanschlusses an die Antenneneinkopplung gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung ein Rückschlagventil auf, wobei das Rückschlagventil zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports ausgeführt ist.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass, wenn beispielsweise der Druck des Spülmittels unter einen vorbestimmten Wert sinkt, die Verbindung zwischen Außenwelt (Spülmittelreservoir) und Behälterinnerem (Spülauslass) offen bleibt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Explosionsschutz hergestellt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Rückschlagventil ein Federelement und eine Kugel auf.
Federelement und Kugel stellen ein einfaches aber wirkungsvolles Rückschlagprinzip bereit.
Die Spülvorrichtung kann einerseits zum Verhindern einer Verschmutzung des Erregers, andererseits zum Säubern des Erregers von einer Verschmutzung ausgeführt sein.
Beispielsweise kann der Erreger einen Teflonkegel umfassen.
Bei dem Spülmittel kann es sich, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um Luft, Stickstoff oder Wasser handeln. Je nach Anforderungen können auch Reinigungsmittel zugesetzt sein. Auch kann das Spülmittel erhitzt sein, um die Reinigungswirkung zu verstärken. Das Spülmittel kann ggf. unter hohem Druck auf den Erreger aufgesprüht werden. Natürlich ist auch die Verwendung weiterer Spülmittel möglich, wie beispielsweise in Erdgase oder aber auch reaktive Mischungen, welche die Reinigungswirkung weiter verstärken können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die vom Erreger ausgesendeten elektromagnetischen Wellen erste elektromagnetische Wellen, wobei der Parabolspiegel zum Bündeln der ersten elektromagnetischen Wellen ausgeführt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Auslasselement als Streuscheibe ausgebildet, wobei die vom Erreger ausgesendeten elektromagnetischen Wellen zweite elektromagnetische Wellen umfassen und wobei die Streuscheibe zum seitlichen Abführen der zweiten elektromagnetischen Wellen vorbei an dem Erreger ausgeführt ist.
Somit ist es möglich, dass ungewollte Strahlung vom Auslasselement seitlich abgeführt oder weggestreut wird, so dass sie den Erreger nicht erreicht und somit das Messergebnis nicht verschlechtern bzw. verfälschen kann.
Die Qualität der Messung wird somit auf zwei Arten erhöht. Einerseits wird dafür gesorgt, dass der Erreger stets sauber und frei von Verunreinigungen ist. Andererseits wird dafür gesorgt, dass störende Strahlung vom Erreger weggestreut wird und somit nicht mehr der Mess- und Auswerteelektronik zugeführt wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Streuscheibe eine konische Form mit einer Rotationsachse auf, so dass ein in Richtung der Rotationsachse auf die Streuscheibe auftreffendes Bündel paralleler Strahlen durch einen Rückstreuprozess von der Rotationsachse weggeleitet wird.
Die konische Form kann beispielsweise ermöglichen, dass die parallelen Strahlen, welche auf die Streuscheibe auftreffen, alle im selben Winkel zur Rotationsachse der Parabolantenne weggeleitet werden. Eine derartige konische Streuscheibe ist leicht herzustellen. Somit können Produktions- und Herstellungskosten gesenkt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Füllstandradar angegeben, welcher eine oben beschriebene Parabolantenne aufweist.
Weiterhin ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Parabolantenne zur Füllstandsmessung angegeben.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Messen eines Füllstandes mit einer Parabolantenne angegeben, bei dem elektromagnetische Wellen zu einem Parabolspiegel hin mit Hilfe eines Erregers ausgesendet werden, Spülmittel mithilfe einer Spülvorrichtung mit einem Spülauslass zum Erreger ausgelassen wird und der Erreger mit dem Spülmittel gespült wird. Hierbei ist der Spülauslass in einem Auslasselement angebracht, welches am Parabolspiegel angebracht ist.
Hierdurch wird ein Verfahren bereitgestellt, durch das die Qualität der Messsignale auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen gewahrt werden kann, indem der Erreger/Empfänger zur Reinigung mit Spülmittel umspült wird.
Das Spülmittel kann von einem Spülmittelreservoir in einen Spülanschluss der Spülvorrichtung eingeleitet werden und dann vom Spülanschluss zum Spülauslass durch einen Spülkanal weitergeleitet werden.
Weitere Ausführungsbeispiele, Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Schnittdarstellung einer weiteren Parabolantenne gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine perspektivische Draufsicht der Parabolantenne von 2.
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Rückschlagventils für eine an die Streuscheibe angeschlossene Spülvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Streuscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 zu erkennen, besteht die Parabolantenne 100 im Wesentlichen aus einem Parabolspiegel 2 mit einer Streuscheibe 1 und einem Erreger/Empfänger 3. Der Parabolspiegel 2 umfasst hierbei einen umlaufenden Parabolspiegelrand 20. Der Parabolspiegelrand 20 geht über in einen zusätzlichen Kragen 9 mit einem außenseitigen Kragenrand 90. Die Wandung des Kragens 9 erstreckt sich dabei in etwa achsparallel zu einer zentralen Parabolspiegelachse X des Parabolspiegels 2.
Die Parabolantenne 100 umfasst außerdem den Erreger und/oder Empfänger 3, welcher auf der Parabolspiegelachse X angeordnet ist und von der rückseitigen Wandung des Parabolspiegels 2 mit einem wellenleitenden Element, beispielsweise einem Antennenrohr bzw. Hohlleiter 4, beabstandet angeordnet ist. Der Hohlleiter 4 geht rückseitig in eine Wellenleiteranordnung aus zumindest einem Wellenleiter 5 über, an dessen rückseitigem Endabschnitt ein Anschluss 6 für eine Sende-/Empfangseinrichtung angeordnet ist. Die Sende-/Empfangseinrichtung umfasst eine Elektronik und Komponenten zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, insbesondere einer Radar- oder Mikrowelle.
Die derart erzeugte elektromagnetische Welle wird von dem Anschluss 6 durch den Wellenleiter 5 und den Hohlleiter 4 zum Erreger 3 übertragen. Vom Erreger 3 aus wird die Welle in Richtung des Parabolspiegels abgestrahlt und von diesem in achsparalleler Richtung zur Parabolspiegelachse X reflektiert.
Nachdem die derart ausgesendete elektromagnetische Welle auf ein Füllgut getroffen ist, wird die Welle von dem Füllgut reflektiert und in der Regel zumindest teilweise von dem Parabolspiegel 2 aufgenommen. Die Wandung des Parabolspiegels 2 reflektiert die zurückreflektierten Wellenanteile zu dem Empfänger 3 der Erreger-/Empfängeranordnung 3. Von dem Empfänger 3 wird die aufgenommene Welle über den Hohlleiter 4 und den Wellenleiter 5 über den Anschluss 6 zu der Empfangseinrichtung der Sende-/Empfangseinrichtung übertragen und in dieser aufgenommen. Die Elektronik der Sende-/Empfangseinrichtung oder einer weiteren, nachgeschalteten Auswerteeinrichtung bestimmt die Zeitdifferenz zwischen Aussenden der elektromagnetischen Welle und Empfangen der vom Füllgut bzw. der Oberfläche reflektierten elektromagnetischen Welle. Daraus lässt sich der Füllstand des Füllguts in einem Behältnis bestimmen.
Zur Befestigung der Parabolantenne 100 in einer Behältniswandung, insbesondere in einem Behälterflansch 8, weisen die rückseitigen Komponenten im Bereich des Wellenleiters 5 eine Befestigungseinrichtung 7, z. B. mit einem Flansch, auf. Der Erreger/Empfänger 3 befindet sich innerhalb der Anordnung aus Parabolspiegel 2 und Kragen 9, so dass der Erreger/Empfänger 3 teilweise innerhalb des Parabolspiegelrands 20 und teilweise außerhalb des Parabolspiegelrands 20 angeordnet ist. Es ragt ein Teil des Erregers/Empfängers 3 in den Bereich des Parabolspiegels 2 hinein und ein anderer Teil ragt aus dem Bereich des Parabolspiegels 2 heraus, in den Bereich des Kragens 9 hinein. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Erreger/Empfänger 3 vollständig innerhalb des von Kragenrand 9 und Parabolspiegel 2 definierten Innenraums angeordnet.
Hierdurch wird der Erreger/Empfänger 3 mechanisch geschützt. Außerdem werden bei voller Ausleuchtung Sidelobes und Backlobes, bei denen es sich um unerwünschte Nebenkeulen zum Beispiel aufgrund einer Überstrahlung des Parabolspiegels 2 handelt, bestmöglich verhindert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis zwischen Brennweite f und Durchmesser D der Parabolantenne 0,27. Es sind aber auch ganz andere, größere oder kleinere Werte möglich.
Weiterhin ist eine integrale einstückige Ausbildung aus Parabolspiegel 2 und Kragen 9 möglich. Optional kann der Kragen 9 aus dem selben oder einem dazu verschiedenen anderen Material als der Parabolspiegel 2 bestehen. Möglich ist insbesondere eine innenseitige Beschichtung oder ein vollständiges Kragenmaterial zum Absorbieren von elektromagnetischen Wellen, welche auf die Innenwandung des Kragens 9 treffen.
Zur weiteren Reduzierung von störenden Reflexionen und zur Minimierung bzw. Verringerung des Abklingelverhaltens im Nahbereich ist eine Streuscheibe 1 im Zentrum des Parabolspiegels 2 angeordnet, welche elektromagnetische Wellen, die von Erreger 3 ausgesendet werden, seitlich abführt, so dass die reflektierten Wellen den Erreger 3 nicht mehr treffen können. Wie in 1 zu erkennen, weist die Streuscheibe 1 hierbei eine derartige Form auf, dass Strahlen, die von Erreger 3 auf die Streuscheibe 1 treffen, von der Rotationsachse X wegreflektiert werden. Hierdurch kann das Abklingelverhalten im Nahbereich signifikant reduziert werden. Die Form der Streuscheibe 1 muss hierbei nicht konisch sein, wichtig ist lediglich, dass sie eine Schräge hinsichtlich der Ebene senkrecht zur Rotationsachse X aufweist, so dass achsparallele Strahlen weggestreut werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Streuscheibe 1 aus einem Strahlung absorbierenden Material bestehen, so dass auftreffende Strahlung zumindest teilweise aufgenommen wird.
Da durch die Streuscheibe 1 elektromagnetische Wellen, welche andererseits nach Aussenden aus dem Erreger/Empfänger 3 und Reflexion an den Parabolspiegel 2 direkt wieder vom Erreger/Empgänger 3 aufgenommen worden wären, nun weggestreut werden, wird die Gefahr eines Übersteuerns der Empfangselektronik verringert. Da die ungewollte Störstrahlung weggestreut oder von der Streuscheibe 1 absorbiert wird (und nicht detektiert wird), kann somit beispielsweise die Abstrahlleistung erhöht werden, ohne dass ein Übersteuern der Empfangselektronik zu befürchten ist.
Insgesamt wird das Hintergrundrauschen der Messung reduziert, was zu verbesserten Messergebnissen führen kann.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Streuscheibe 1 Spülauslässe auf (nicht dargestellt in 1), durch welche ein Spülmittel zur Reinigung des Erregers/Empfängers 3 in Richtung Erreger/Empfänger 3 gespritzt, getropft, geblasen oder anderweitig transportiert werden kann.
Die komplette Parabolantenne 2, mit dem Erregerelement 3 und dem Hohlleiter 4 kann bei Bedarf mit einer einfachen, ebenen Schutzhülle, einem sog. Radom, welches über den Kragenrand 9 der Parabolantenne gezogen ist, abgedeckt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Polytetrafluorethylen (PTFE) handeln. Auch kann eine PTFE-Scheibe oder ein ggf. gewölbter Deckel zur Abdeckung der Parabolantenne vorgesehen sein.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in 2 dargestellte Parabolantenne entspricht im Wesentlichen der Parabolantenne von 1. Die Streuscheibe 1 ist hier konisch ausgeführt, weist also eine der einfallenden elektromagnetischen Strahlung zugewandte Oberfläche ohne Biegung auf. Weiterhin sind Befestigungselemente 22, 23 vorgesehen, um die Antennenanordnung 100 zu lagern bzw. an einem Füllgutbehälterdeckel zu befestigen.
Die Spülvorrichtung 11 weist einen Spülanschluss 14 auf, welcher mit einem Gewinde versehen ist, um in der Antenneneinkopplung 21 befestigt zu werden. Der Spülanschluss 14 ist über den Spülkanal 13 an mehrere Spülauslässe 12, 25, 26, 27 angeschlossen (siehe 5 und 7).
3 zeigt eine perspektivische Draufsicht der Antennenanordnung der 2. Insbesondere ist hier die Anordnung der Befestigungselemente 22, 23 und weiterer Befestigungselemente 301 bis 304 dargestellt.
4 zeigt eine Antennenanordnung in schematischer Querschnittsdarstellung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 zu erkennen, ist der Erreger/Empfänger 3 mit einem (beispielsweise metallenen) Haltebügel 24 versehen.
5 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 zu erkennen, ist die Antenneneinkopplung 21 auf den Antennenkörper 29 aufgesetzt. Im Inneren des Antennenkörpers 29 und der Antenneneinkopplung 21 verlaufen Spülkanäle 13, welche ein Spülmittel von dem Spülanschluss 14 zum Auslass 12 leiten. Der Auslass 12, welcher in Form einer Bohrung ausgeführt ist, befindet sich in der Streuscheibe 1, welche dem Wegstreuen von ungewollter Strahlung dient. Der Spülanschluss 12 wird zum Reinigen des Erregers/Empfängers 3 durch einen Spülmittelstrahl bzw. zum Sauberhalten des Erregers/Empfängers 3 eingesetzt.
6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Rückschlagventils 15 zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports. Wie in 6 zu erkennen, weist das Rückschlagventil 15 eine Kugel 17 und eine Feder 16 auf, welche in einem Gehäuse 20 angebracht sind. Die Feder 16 drückt hierbei die Kugel 17 gegen eine Zuleitung 18, welche mit einem Spülmittelreservoir verbunden ist. Ist nun der Druck des Spülmittels, welches vom Reservoir zur Zuleitung 18 fließt und gegen die Kugel 17 drückt, groß genug (typischerweise über 0,5 bar), dann wird die Feder 16 zusammengepresst und die Kugel 17 gibt den Zugang zum Gehäuse 20 frei, so dass das Spülmittel durch das Gehäuse zur Ableitung 19 fließen kann. Die Ableitung 19 ist hierbei an dem Auslass 12 angeschlossen. Wenn allerdings der positive Druck des Spülmittels unter einen voreingestellten Schwellwert sinkt, drückt die Feder 16 die Kugel 17 gegen den Eingang der Zuleitung 18, so dass die Zuleitung 18 dichtend versperrt wird. Ein weiteren Stofftransport wird somit unterbunden. Im Falle der Zündung eines explosiven Gasgemisches außerhalb des Behälters kann sich die Explosion wegen des Rückschlagventils 15 sich nicht in den Behälter hinein fortsetzen bzw. auswirken. Hierdurch ist ein Explosionsschutz sichergestellt.
7 zeigt eine schematische Draufsicht einer Streuscheibe 1. Die Streuscheibe 1 weist hierbei mehrere Spülauslässe 12, 25, 26, 27 auf, durch welche das Spülmittel zum Spülen des Erregers/Empfängers 3 abgegeben werden kann. Weiterhin weist die Streuscheibe 1 eine Durchführung 28 für einen Hohlleiter zum Speisen des Erregers/Empfängers 3 auf. Die Streuscheibe 1 ist hierbei konisch ausgeführt, so dass elektromagnetische Wellen, welche senkrecht zur Zeichenebene auf die Streuscheibe 1 einfallen, in einer Richtung ungleich der Einfallsachse weggestreut werden. Natürlich können auch mehr als vier oder weniger als vier Spülauslässe vorgesehen sein.
Die Streuscheibe 1 ist beispielsweise als separates Bauteil gefertigt und wird in der Montage am Parabolspiegel 2 oder beispielsweise auch an den Hohlleiter 4 angebracht. Die Anbringung kann beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, Vernieten, Verschrauben oder Verquetschen erfolgen. Natürlich können Parabolspiegel 2 und Streuscheibe 1 auch einstückig ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass die Streuscheibe 1 und der Hohlleiter 4 ein Stück ausbilden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Parabolantenne für ein Füllstandradar, die Parabolantenne umfassend: einen Parabolspiegel (2); einen Erreger (3) zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen zum Parabolspiegel (2); einen Hohlleiter (4), der mit dem Erreger (3) verbunden ist; ein Auslasselement (1) mit einer Durchführung (28) für den Hohlleiter (4) und einem Spülauslass (12) zum Spülen des Erregers (3) mit einem Spülmittel; wobei der Spülauslass (12) in dem Auslasselement (1) angebracht ist; wobei das Auslasselement (1) im Zentrum des Parabolspiegels (2) angebracht ist, so dass es eine Verbindung zwischen dem Hohlleiter und dem Parabolspiegel bereitstellt; und wobei das Auslasselement eine sich in Abstrahlrichtung der Parabolantenne verjüngende Form aufweist.
Die Parabolantenne nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: eine Spülvorrichtung (11); wobei die Spülvorrichtung (11) einen Spülkanal (13) aufweist; wobei der Spülkanal (13) zum Leiten des Spülmittels zum Spülauslass (12) ausgeführt ist; und wobei der Spülauslass (12) zum Auslassen des Spülmittels in Richtung zum Erreger (3) ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach Anspruch 2, wobei das Auslasselement als konischer Kreisring (1) ausgebildet ist; und wobei der Spülauslass (12) in Form einer Vielzahl an Bohrungen im Kreisring (1) ausgeführt ist, die mit dem Spülkanal (13) verbunden sind.
Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spülvorrichtung (11) einen Spülanschluss (14) aufweist; und wobei der Spülanschluss (14) zum Anschluss der Spülvorrichtung (11) an ein Spülmittelreservoir ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach Anspruch 4, wobei die Parabolantenne eine Antenneneinkopplung (21) aufweist; und wobei der Spülanschluss (14) ein Gewinde zum Einschrauben in die Antenneneinkopplung (21) aufweist.
Die Parabolantenne nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Spülvorrichtung (11) ein Rückschlagventil (15) aufweist; und wobei das Rückschlagventil (15) zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Spülvorrichtung (11) einen Explosionsschutz aufweist.
Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Rückschlagventil ein Federelement (16) und eine Kugel (17) aufweist.
Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Spülvorrichtung (11) zum Verhindern einer Verschmutzung des Erregers (3) ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Spülvorrichtung (11) zum Säubern das Erregers (3) von einer Verschmutzung ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Erreger (3) einen Teflonkegel umfasst.
Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spülmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Luft, Stickstoff, Wasser.
Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Erreger (3) elektromagnetische Wellen aussendet; und wobei der Parabolspiegel (2) zum Bündeln der elektromagnetischen Wellen ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auslasselement (1) als Streuscheibe (1) ausgebildet ist; und wobei die Streuscheibe (1) zum seitlichen Abführen eines Teils der elektromagnetischen Wellen vorbei an dem Erreger (3) ausgeführt ist.
Die Parabolantenne nach Anspruch 14, wobei die Streuscheibe (1) eine konische Form mit einer Rotationsachse aufweist, so dass ein in Richtung der Rotationsachse auf die Streuscheibe (1) auftreffendes Bündel paralleler Strahlen durch einen Rückstreuprozess von der Rotationsachse weggeleitet wird.
Füllstandradar, umfassend eine Parabolantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Verwendung einer Parabolantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Füllstandsmessung.
Verfahren zum Messen eines Füllstandes mit einer Parabolantenne, das Verfahren umfassend die Schritte: Aussenden von elektromagnetischen Wellen hin zu einem Parabolspiegel (2) mit Hilfe eines Erregers (3); Auslassen von Spülmittel zum Erreger (3) mit Hilfe einer Spülvorrichtung (11) mit einem Spülauslass (12); und Spülen des Erregers (3) mit dem Spülmittel; wobei der Spülauslass (12) in einem Auslasselement (1) angebracht ist; und wobei das Auslasselement im Zentrum des Parabolspiegels (2) angebracht ist, so dass es eine Verbindung zwischen einem Hohlleiter und dem Parabolspiegel bereitstellt; und wobei das Auslasselement eine sich in Abstrahlrichtung der Parabolantenne verjüngende Form aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin umfassend den Schritt: Einleiten des Spülmittels von einem Spülmittelreservoir in einen Spülanschluss (14) der Spülvorrichtung (11).
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, weiterhin umfassend den Schritt: Leiten des Spülmittels vom Spülanschluss (14) zum Spülauslass (12) durch einen Spülkanal.