DE102020129427A1 - Separable antenna system - Google Patents
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Abstract
Es Wird ein Füllstandmesssystem (100) zum Bestimmen eines Füllstands und/oder eines Grenzstands, insbesondere eines Füllstands und/oder eines Grenzstands eines Produkts in einem Behälter (200) oder in einem Silo (200) bereitgestellt. Das Füllstandmesssystem (100) weist ein Gehäuse (102), ein Antennensystem (106) mit einer Vielzahl an Antennen (108I, 108", ..., 108n) zum Senden und/oder Empfangen eines Messsignals und eine Hohlleiteranordnung (110) auf. Das Gehäuse (102) weist wiederum eine Hauptelektronik (104) auf. Das Gehäuse (102) und/oder das Antennensystem (106) weist einen Prozessanschluss (112) auf, über welchen das Füllstandmesssystem (100) an einem Behälter (200) befestigbar ist. Jede Antenne (108I, 108II, ..., 108n) des Antennensystems (106) ist mit einem eigenen Hohlleiter (118I, 118II, ..., 118n) der Holleiteranordnung (110) verbunden, der trennbar über eine Verbindungsvorrichtung (114) mit dem Gehäuse (112) verbindbar ist. A fill level measuring system (100) for determining a fill level and/or a limit level, in particular a fill level and/or a limit level of a product in a container (200) or in a silo (200) is provided. The level measurement system (100) has a housing (102), an antenna system (106) with a large number of antennas (108 I , 108", ..., 108 n ) for sending and/or receiving a measurement signal and a waveguide arrangement (110) The housing (102) in turn has main electronics (104). The housing (102) and/or the antenna system (106) has a process connection (112) via which the fill level measuring system (100) is connected to a container (200). Each antenna ( 108 I , 108 II , . which can be connected to the housing (112) in a detachable manner via a connecting device (114).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft die Füllstandmessung und/oder die Grenzstandmessung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Füllstandmesssystem und ein Verfahren zum Anbringen eines solchen Füllstandmesssystems an einem Behälter.The invention relates to level measurement and/or limit level measurement. In particular, the invention relates to a fill level measurement system and a method for attaching such a fill level measurement system to a container.
Hintergrundbackground
Im Bereich der Füllstandmessung werden unterschiedliche Messsysteme verwendet, die jeweils für den Einsatz an einem entsprechenden Behälter oder Silo angepasst oder eingerichtet sind. Der Behälter ist in der Regel mit einem Prozessanschluss ausgerüstet, sodass das Messsystem an dem Behälter befestigt sein kann und dessen Füllstand oder Grenzstand gemessen werden kann.In the field of level measurement, different measuring systems are used, each of which is adapted or set up for use on a corresponding container or silo. The container is usually equipped with a process connection so that the measuring system can be attached to the container and its level or point level can be measured.
Füllstandmessgeräte, insbesondere dreidimensional messende Füllstandmessgeräte benötigen für eine hohe Auflösung bzw. zur größeren Abdeckung der Oberfläche in der Regel ein großes Antennensystem. Für solche Systeme müssen ebenso entsprechende Prozessanschlüsse an Behältern oder Silos geschaffen werden.Level measuring devices, in particular three-dimensional level measuring devices, generally require a large antenna system for high resolution or for greater surface coverage. Appropriate process connections to containers or silos must also be created for such systems.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Mit Ausführungsformen der Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein verbessertes Füllstandmesssystem bereitgestellt werden.With embodiments of the invention, an improved filling level measuring system can be provided in an advantageous manner.
Dies wird insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche ermöglicht. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.This is made possible in particular by the features of the independent patent claims. Further developments of the invention result from the dependent claims and the following description.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Füllstandmesssystem zum Bestimmen eines Füllstands und/oder eines Grenzstands, insbesondere eines Füllstands und/oder eines Grenzstands eines Produkts in einem Behälter oder in einem Silo. Das Füllstandmesssystem weist ein Gehäuse, ein Antennensystem mit einer Vielzahl an Antennen zum Senden und/oder Empfangen eines Messsignals und eine Hohlleiteranordnung auf. Das Gehäuse weist wiederum eine Hauptelektronik auf. Das Gehäuse und/oder das Antennensystem weist einen Prozessanschluss auf, über welchen das Füllstandmesssystem an einem Behälter befestigbar ist. Jede Antenne des Antennensystems ist mit einem eigenen Hohlleiter der Holleiteranordnung verbunden, der trennbar über eine Verbindungsvorrichtung mit dem Gehäuse verbindbar ist.A first aspect of the present disclosure relates to a fill level measuring system for determining a fill level and/or a limit level, in particular a fill level and/or a limit level of a product in a container or in a silo. The level measurement system has a housing, an antenna system with a large number of antennas for transmitting and/or receiving a measurement signal, and a waveguide arrangement. The housing in turn has main electronics. The housing and/or the antenna system has a process connection, via which the filling level measuring system can be attached to a container. Each antenna of the antenna system is connected to its own waveguide of the waveguide arrangement, which can be connected to the housing in a detachable manner via a connecting device.
Beim Füllstandmesssystem kann es sich im Allgemeinen um einen Füllstandsensor, einen Grenzstandsensor oder ein Radarfüllstandmesssystem handeln. Das Füllstandmesssystem kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, den Füllstand eines Produkts in einem Behälter oder in einem Silo zu bestimmen oder zu erfassen. Bei der Hauptelektronik des Gehäuses kann es sich im Allgemeinen um die Elektronik des Füllstandmesssystems handeln, welche zum Betreiben des Füllstandmesssystems dient. Es kann sich zum Beispiel um eine Steuereinheit und/oder eine Auswerteeinheit und/oder eine Steuerschaltung handeln.The filling level measuring system can generally be a filling level sensor, a point level sensor or a radar filling level measuring system. The fill level measuring system can be set up, for example, to determine or record the fill level of a product in a container or in a silo. The main electronics of the housing can generally be the electronics of the level measurement system, which are used to operate the level measurement system. For example, it can be a control unit and/or an evaluation unit and/or a control circuit.
Das Antennensystem kann beliebig viele Antennen, etwa Radarantennen, aufweisen. Die Antennen können als Empfangselemente zum Empfangen eines an der Oberfläche eines Füllguts reflektierten Messsignals und/oder eines Empfangssignals eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Antennen des Antennensystems als Sendeelemente angesehen sein, da sie dazu eingerichtet sein können, ein Messsignal oder ein Radarsignal in Richtung Oberfläche eines Füllguts oder eines Produkts zu senden.The antenna system can have any number of antennas, such as radar antennas. The antennas can be set up as receiving elements for receiving a measurement signal reflected on the surface of a filling material and/or a received signal. Alternatively or additionally, the antennas of the antenna system can be regarded as transmission elements, since they can be set up to transmit a measurement signal or a radar signal in the direction of the surface of a filling material or a product.
Die Hohlleiteranordnung kann einen Hohlleiter pro Antenne des Antennensystems aufweisen. Jede Antenne kann mit seinem eigenen oder zugehörigen Hohlleiter der Hohlleiteranordnung verbunden sein, welcher zur Fortleitung oder zum Leiten des Messsignals eingerichtet sein kann. Jeder Hohlleiter kann trennbar mit dem Gehäuse ausgerichtet sein, sodass das Antennensystem mit der Vielzahl an Antennen vom Gehäuse selbst trennbar sein kann. Hierfür kann zum Beispiel jeder Hohlleiter zweistückig ausgeführt sein. Die zwei Stücke des Hohlleiters können somit beispielsweise über die Verbindungsvorrichtung verbunden werden. Dabei kann sich ein erstes Stück des jeweiligen Hohlleiters im Gehäuse befinden und ein zweites Stück des jeweiligen Hohlleiters im Antennensystem befinden.The waveguide arrangement can have one waveguide per antenna of the antenna system. Each antenna can be connected to its own or associated waveguide of the waveguide arrangement, which can be set up for forwarding or for conducting the measurement signal. Each waveguide can be detachably aligned with the housing so that the antenna system with the plurality of antennas can be detachable from the housing itself. For this purpose, for example, each waveguide can be designed in two pieces. The two pieces of waveguide can thus be connected, for example, via the connecting device. A first piece of the respective waveguide can be located in the housing and a second piece of the respective waveguide can be located in the antenna system.
Die Verbindungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, sowohl die jeweiligen Hohlleiter mit dem Gehäuse des Füllstandmesssystems zu verbinden als auch das Antennensystem selbst mit dem Gehäuse des Füllstandmesssystems zu verbinden. Die Verbindungsvorrichtung kann somit jegliche Vorrichtung sein, die das Verbinden, das Koppeln oder das Befestigen von Hohlleitern der Hohlleiteranordnung und der zugehörigen Antenne mit dem Gehäuse und/oder des Antennensystems mit dem Gehäuse ermöglicht. Die Verbindungsvorrichtung kann zum Beispiel Innengewinde sowie Außengewinde aufweisen, wobei die Innengewinde an dem Gehäuse angeordnet sein können und die Außengewinde am Antennensystem angeordnet sein können, oder umgekehrt. Ferner kann die Verbindungsvorrichtung eine Rohrmuffe aufweisen, welche Innengewinde aufweisen kann. Wobei in diesem Fall das Gehäuse und/oder das Antennensystem beispielsweise Außengewinde aufweisen können.The connecting device can be set up both to connect the respective waveguide to the housing of the filling level measuring system and to connect the antenna system itself to the housing of the filling level measuring system. The connection device can thus be any device that enables the connection, coupling or fastening of waveguides of the waveguide arrangement and the associated antenna to the housing and/or the antenna system to the housing. For example, the connecting device can have internal threads as well as external threads, wherein the internal threads can be arranged on the housing and the external threads can be arranged on the antenna system, or vice versa. Furthermore, the connecting device can have a pipe socket, which can have an internal thread. Although in this case that Housing and / or the antenna system can have external threads, for example.
Das Füllstandmessgerät kann selbst über den Prozessanschluss des Gehäuses und/oder des Antennensystems an dem Behälter befestigt werden. Denkbar ist, dass beide, d.h. das Gehäuse und das Antennensystem, einen Prozessanschluss aufweisen. Alternativ kann aber nur das Antennensystem einen Prozessanschluss aufweisen. Dies kann sich zum Beispiel Vorteilhaft erweisen, wenn das Antennensystem relativ schwer ist. Somit kann das Antennensystem selbst mit dem Behälter verbunden sein, während das Gehäuse „lediglich“ an dem Antennensystem befestigt werden kann. Bei dem Prozessanschluss kann es sich im Allgemeinen um jeden Prozessanschluss der Schüttgutindustrie handeln. Es kann sich zum Beispiel dabei um einen Gewindestutzen mit 1½'' Anschluss oder Flansch-Schluss mit DN80 oder DN100 oder Prozessanschlüsse mit anderen Abmessung handeln. Der Prozessanschluss des Gehäuses oder des Antennensystems kann derart eingerichtet sein, dass er für den Behälter, bei welchem das Füllstandmesssystem zum Einsatz kommen soll, angepasst ist. Mit anderen Worten kann der Prozessanschluss des Gehäuses oder des Antennensystems für den Prozessanschluss des entsprechenden Behälters geeignet sein.The level gauge can itself be attached to the container via the process connection of the housing and/or the antenna system. It is conceivable that both, i.e. the housing and the antenna system, have a process connection. Alternatively, however, only the antenna system can have a process connection. This can prove advantageous, for example, when the antenna system is relatively heavy. Thus, the antenna system itself can be connected to the container, while the housing can be "only" attached to the antenna system. The process connection can generally be any process connection in the bulk solids industry. For example, it can be a threaded connector with a 1½'' connection or a flange connection with DN80 or DN100 or process connections with other dimensions. The process connection of the housing or of the antenna system can be set up in such a way that it is adapted to the container in which the level measurement system is to be used. In other words, the process connection of the housing or the antenna system can be suitable for the process connection of the corresponding container.
Die Veränderung des Prozessanschlusses eines Behälters kann mit hohem Aufwand verbunden sein, da der Behälter in der Regel dazu entleert werden muss. Zudem kann die mechanische Installation einen zusätzlichen Aufwand darstellen. Mit dem hiermit vorgeschlagenen trennbaren Füllstandmesssystem können bestehende und/oder übliche Prozessanschlüsse verwendet werden, auch wenn das Füllstandmesssystem gewechselt werden muss bzw. ein sehr großes Antennensystem verwendet wird.Changing the process connection of a container can involve a great deal of effort, since the container usually has to be emptied. In addition, the mechanical installation can represent an additional effort. Existing and/or customary process connections can be used with the separable filling level measuring system proposed here, even if the filling level measuring system has to be changed or a very large antenna system is used.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Antennensystem oder das Gehäuse ferner eine Hochfrequenzeinheit auf, welche mit den Hohlleitern des Antennensystems trennbar verbunden ist. Die Hochfrequenzeinheit ist zur Einspeisung des Messsignals in jeden der Hohlleiter eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich ist die Hochfrequenzeinheit des Gehäuses über die Verbindungsvorrichtung mit jedem der Hohlleiter des Antennensystems verbindbar. Mit anderen Worten, kann sich die Hochfrequenzeinheit, welche zur Einspeisung des Messsignals, etwa eines Radarsignals, in jeden der Holleiter eingerichtet ist, im Gehäuse oder im Antennensystem befinden.According to one embodiment, the antenna system or the housing also has a high-frequency unit which is detachably connected to the waveguides of the antenna system. The high-frequency unit is set up to feed the measurement signal into each of the waveguides. Alternatively or additionally, the high-frequency unit of the housing can be connected to each of the waveguides of the antenna system via the connecting device. In other words, the high-frequency unit, which is set up to feed the measurement signal, such as a radar signal, into each of the waveguides, can be located in the housing or in the antenna system.
Wenn die Hochfrequenzeinheit im Gehäuse des Füllstandmesssystems angeordnet ist, kann die Hohlleiteranordnung derart ausgerichtet sein, dass jeder Hohlleiter über die Verbindungsvorrichtung passgenau mit der Hochfrequenzeinheit verbindbar sein kann. Der Begriff „passgenau“ ist im Kontext der vorliegenden Offenbarung breit zu verstehen. Darunter kann verstanden werden, dass die Verbindung zwischen der Hochfrequenzeinheit und den Hohlleitern wenig Spielraum zwischen den unterschiedlichen Bauteilen erlaubt. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Begriff „passgenau“ eine dichte Verbindung zwischen der Hochfrequenzeinheit und den Hohlleitern und/oder zwischen dem Gehäuse und dem Antennensystem verstanden werden. Wenn die Hochfrequenzeinheit sich im Gehäuse des Füllstandmesssystems befindet, kann somit die gesamte Elektronik, d.h. die Hauptelektronik sowie die Hochfrequenzeinheit, des Füllstandmesssystems außerhalb des Behälters angeordnet sein. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass die Elektronik oder ein Teil der Elektronik des Füllstandmessgeräts der Prozesstemperatur ausgesetzt ist. Dies kann sich zum Beispiel bei Sensoren, welche temperaturempfindlich sind, vorteilhaft erweisen. Alternativ oder zusätzlich, kann das Gehäuse zweistückig, beispielsweise mittels Temperaturzwischenstücken, ausgeführt sein, sodass ein Teil der Elektronik des Gehäuses verlagert oder abgesetzt sein kann.If the high-frequency unit is arranged in the housing of the fill-level measuring system, the waveguide arrangement can be aligned in such a way that each waveguide can be connected to the high-frequency unit with a precise fit via the connecting device. In the context of the present disclosure, the term "custom-fit" is to be understood broadly. This can be understood to mean that the connection between the high-frequency unit and the waveguides allows little leeway between the different components. Alternatively or additionally, the term "exactly fitting" can be understood to mean a tight connection between the high-frequency unit and the waveguides and/or between the housing and the antenna system. If the high-frequency unit is located in the housing of the level measuring system, the entire electronics, i.e. the main electronics and the high-frequency unit, of the level measuring system can be arranged outside the container. In this way it can be avoided, for example, that the electronics or a part of the electronics of the level measuring device is exposed to the process temperature. This can prove to be advantageous, for example, with sensors that are temperature-sensitive. Alternatively or additionally, the housing can be designed in two pieces, for example by means of temperature spacers, so that part of the electronics of the housing can be relocated or separated.
Wenn die Hochfrequenzeinheit im Antennensystem angeordnet ist, kann die Anbindung des Antennensystems mit dem Gehäuse einfacher ausgeführt sein, als wenn die Hochfrequenzeinheit sich im Gehäuse befindet. Beispielsweise kann in diesem Fall die Verbindungsvorrichtung als Kabel mit einem Stecker-System ausgeführt sein. Dadurch, dass ein Teil der Elektronik des Füllstandmesssystems, nämlich die Hochfrequenzeinheit, sich im Behälter befindet, kann die Hochfrequenzeinheit der Prozesstemperatur ausgesetzt sein. In einigen Anwendungen kann es jedoch Anforderungen an höhere Prozesstemperaturen geben.If the high-frequency unit is arranged in the antenna system, the antenna system can be connected to the housing more easily than if the high-frequency unit is located in the housing. In this case, for example, the connecting device can be designed as a cable with a plug system. Due to the fact that part of the electronics of the level measuring system, namely the high-frequency unit, is located in the container, the high-frequency unit can be exposed to the process temperature. However, some applications may require higher process temperatures.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Innenvolumen der Hohlleiteranordnung zumindest teilweise mit einem Dielektrikum gefüllt. Das Dielektrikum kann beispielsweise eine relative Permittivität von wenigstens 1,5, insbesondere wenigstens 1,9 aufweisen. Alternativ oder zusätzlich weist das Dielektrikum Teflon, einen Kunststoff und/oder Polyetheretherketon auf.According to one embodiment, an inner volume of the waveguide arrangement is at least partially filled with a dielectric. The dielectric can, for example, have a relative permittivity of at least 1.5, in particular at least 1.9. Alternatively or additionally, the dielectric has Teflon, a plastic and/or polyetheretherketone.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbindungsvorrichtung eine mechanische Verbindungsvorrichtung. Dabei kann die Verbindungsvorrichtung eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung umfassen. Die Verbindungsvorrichtung kann etwa Haken- und/oder Schnappelemente aufweisen. Das Antennensystem und somit die Hohlleiter der Hohlleiteranordnung können über Aufstecken, Verrasten, Einstecken und/oder Einklemmen mit dem Gehäuse verbunden werden. Wenn das Antennensystem eine Hochfrequenzeinheit aufweist, kann die Verbindung zwischen dem Antennensystem und dem Gehäuse beispielsweise über ein oder mehrere Kabel, etwa mit einem Stecker-System, erfolgen. Die Verbindungsvorrichtung kann zudem eine Rohrmuffe aufweisen oder als Rohrmuffe ausgeführt sein, welche beispielsweise Innengewinde umfasst. Dabei kann entsprechend das Gehäuse und/oder das Antennensystem Außengewinde aufweisen. Die Rohrmuffe kann einen Teil des Gehäuses sowie einen Teil des Antennensystems umringen oder umgreifen, sodass das Gehäuse mit dem Antennensystem, oder umgekehrt, über die Rohrmuffe verbunden sein kann. Dabei kann das Gehäuse und/oder das Antennensystem ein Rohr aufweisen oder zum Teil als Rohr ausgebildet sein.According to one embodiment, the connecting device is a mechanical connecting device. In this case, the connecting device can comprise a form-fitting and/or force-fitting connection. For example, the connection device can have hook and/or snap elements. The antenna system and thus the waveguides of the waveguide arrangement can be connected to the housing by plugging, latching, plugging in and/or clamping. If the antenna system has a radio frequency unit, the connection between the antenna sys tem and the housing, for example, via one or more cables, for example with a connector system. The connection device can also have a pipe sleeve or be designed as a pipe sleeve which, for example, has an internal thread. The housing and/or the antenna system can accordingly have an external thread. The pipe sleeve can surround or encompass part of the housing as well as part of the antenna system, so that the housing can be connected to the antenna system, or vice versa, via the pipe sleeve. In this case, the housing and/or the antenna system can have a tube or be designed in part as a tube.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Verbindungsvorrichtung eine Abdichtung auf. Bei der Abdichtung kann es sich zum Beispiel um einen Dichtring, eine Profildichtung oder eine Flachdichtung handeln. Die Abdichtung kann dazu dienen, die Verbindung des Gehäuses mit dem Antennensystem über die Verbindungsvorrichtung luftdicht und/oder wasserdicht auszuführen. Die Abdichtung kann ferner dazu dienen, die Verbindung zwischen dem Gehäuse und den einzelnen Hohlleitern dicht auszuführen. Auch kann die Abdichtung dazu dienen, dass die zwei Bauteile, d.h. das Gehäuse und das Antennensystem, dicht miteinander verbunden sein können. Mit anderen Worten kann die Abdichtung eine relative Bewegung des Gehäuses zum Antennensystem oder umgekehrt, vermeiden.According to one embodiment, the connecting device has a seal. The seal can be a sealing ring, a profile seal or a flat seal, for example. The seal can serve to make the connection of the housing to the antenna system via the connection device airtight and/or watertight. The seal can also serve to make the connection between the housing and the individual waveguides tight. The seal can also serve to ensure that the two components, i.e. the housing and the antenna system, can be connected to one another in a sealed manner. In other words, the seal can prevent relative movement of the housing to the antenna system or vice versa.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Hauptelektronik des Gehäuses ferner ein Kommunikationsmodul und/oder ein Netzteil auf. Dabei kann es sich beim Kommunikationsmodul beispielsweise um eine Schnittstelle oder eine Funkschnittstelle handeln. Das Kommunikationsmodul kann zum Beispiel auch mehrere Schnittstellen aufweisen. Denkbar ist, dass das Kommunikationsmodul dazu eingerichtet ist, mit einem weiteren Messsystem oder mit mehreren Sensoren per Kabel oder per Funk zu kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Kommunikationsmodul dazu eingerichtet sein, mit einem Benutzer des Füllstandmesssystems zu kommunizieren. Das Netzteil kann dazu eingerichtet sein das Füllstandmesssystem mit elektrischer Energie zu versorgen. Denkbar ist zum Beispiel, dass das Füllstandmesssystem energieautark mit dem Netzteil ausgeführt ist.According to one embodiment, the main electronics of the housing also have a communication module and/or a power pack. The communication module can be an interface or a radio interface, for example. The communication module can also have several interfaces, for example. It is conceivable that the communication module is set up to communicate with a further measuring system or with a number of sensors by cable or by radio. Alternatively or additionally, the communication module can be set up to communicate with a user of the level measurement system. The power pack can be set up to supply the filling level measuring system with electrical energy. It is conceivable, for example, that the fill level measuring system is designed to be energy self-sufficient with the power pack.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Antennensystem ferner eine Trägerplatte, etwa eine metallische Trägerplatte, auf. Zusätzlich sind die Antennen des Antennensystems auf der Trägerplatte angeordnet. Grundsätzlich können die Antennen in einer beliebigen Anordnung, insbesondere einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Anordnung, auf der Trägerplatte angeordnet sein, beispielsweise in einer oder mehreren Reihen und/oder Spalten.According to one embodiment, the antenna system also has a carrier plate, such as a metallic carrier plate. In addition, the antennas of the antenna system are arranged on the carrier plate. In principle, the antennas can be arranged on the carrier plate in any arrangement, in particular a two-dimensional or three-dimensional arrangement, for example in one or more rows and/or columns.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Antennen in einer T-förmigen Geometrie angeordnet Mit anderen Worten, können ein Teil der Antennen in einer ersten Reihe hintereinander angeordnet sein und ein weiterer Teil der Antennen können quer, insbesondere orthogonal, zu der ersten Reihe, in einer zweiten Reihe hintereinander angeordnet sein.According to one embodiment, the antennas are arranged in a T-shaped geometry. In other words, part of the antennas can be arranged in a first row in a row and another part of the antennas can be arranged transversely, in particular orthogonally, to the first row, in a second row be arranged one behind the other.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Füllstandmesssystem als 3D-Füllstandmesssystem, etwa ein hochauflösendes 3D-Füllstandmesssystem, ausgeführt. Der Begriff „hochauflösend“ ist im Kontext der vorliegenden Offenbarung breit zu verstehen. Insbesondere können Auflösungen von etwa 1,5° bis 2,5° oder kleiner als 1,5° erreicht werden. Beispielsweise, können die Antennen des Antennensystems auf einer dreidimensionalen Trägerplatte angeordnet sein oder über alle drei Raumrichtungen unterschiedlich angeordnet sein.According to one embodiment, the level measurement system is designed as a 3D level measurement system, such as a high-resolution 3D level measurement system. The term "high resolution" is to be understood broadly in the context of the present disclosure. In particular, resolutions of about 1.5° to 2.5° or less than 1.5° can be achieved. For example, the antennas of the antenna system can be arranged on a three-dimensional carrier plate or can be arranged differently in all three spatial directions.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Füllstandmesssystems, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, an einem Behälter. Das Verfahren weist folgenden Schritte auf:
- • Befestigen das Gehäuse des Füllstandmesssystems über einen Prozessanschluss des Gehäuses an dem Behälter;
- • Verbinden, vom Inneren des Behälters, das Antennensystem mit dem Gehäuse über die Verbindungsvorrichtung.
- • Fasten the housing of the level measurement system to the container via a process connection of the housing;
- • Connect, from inside the container, the antenna system to the housing via the connection device.
Mit anderen Worten, kann das Gehäuse mit der Hauptelektronik mittels Prozessanschluss am Behälter angebracht werden und das große Antennensystem vom Inneren des Behälters mit dem restlichen Füllstandmesssystem, d.h mit dem Gehäuse, verbunden werden. Durch das trennbare Füllstandmesssystem können bestehende und anwendungstypische Prozessanschlüsse, die bereits an dem jeweiligen Behälter befestigt worden sind, ohne Veränderung am Behälter und mit hoher Auflösung, beispielsweise eines 3D-Füllstandmessystems, verwendet werden.In other words, the housing with the main electronics can be attached to the tank using a process connection and the large antenna system can be connected from inside the tank to the rest of the level measurement system, i.e. the housing. Due to the separable level measurement system, existing and application-specific process connections that have already been attached to the respective container can be used without changing the container and with high resolution, for example a 3D level measurement system.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Füllstandmesssystems, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, an einem Behälter. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- • Befestigen, vom Inneren des Behälters, des Antennensystems des Füllstandmesssystems über einen Prozessanschluss des Antennensystems an dem Behälter;
- • Verbinden, von außerhalb des Behälters, das Gehäuse mit dem Antennensystem über die Verbindungsvorrichtung.
- • Fastening, from inside the container, the antenna system of the level measurement system via a process connection of the antenna system on the container;
- • Connect, from outside the container, the housing to the antenna system via the connection device.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.Embodiments of the present disclosure are described below with reference to the figures. If the same reference symbols are used in the following description of the figures, then these denote the same or similar elements. The representations in the figures are schematic and not to scale.
Figurenlistecharacter list
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1a und1b zeigen ein Füllstandmesssystem gemäß einer Ausführungsform.1a and1b show a level measurement system according to an embodiment. -
2 zeigt ein Füllstandmesssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform.2 shows a filling level measuring system according to a further embodiment. -
3 zeigt ein Füllstandmesssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform.3 shows a filling level measuring system according to a further embodiment. -
4 zeigt ein Antennensystem eines Füllstandmesssystems gemäß einer Ausführungsform.4 shows an antenna system of a fill level measurement system according to an embodiment. -
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.5 12 shows a flow diagram of a method according to an embodiment. -
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.6 12 shows a flow diagram of a method according to an embodiment.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments
Das Füllstandmesssystem 100 kann an einem Behälter 200 angekoppelt, befestigt oder damit verbunden sein. Dabei kann das Antennensystem 106 einen Prozessanschluss 112 aufweisen, welcher zum Befestigen des Füllstandmesssystems 100 an dem Behälter ausgerichtet ist. Das Füllstandmesssystem 100 kann somit zum Bestimmen eines Füllstands und/oder eines Grenzstandes eingerichtet sein. Hierfür können die Vielzahl an Antennen 108I, 108II, ..., 108n ein Messsignal oder ein Radarsignal Richtung Oberfläche des Füllgutes des Behälters 200 senden. Gleichwohl können die Antennen 108I, 108II, ..., 108n ein reflektiertes Messsignal empfangen. Das Messsignal kann von der Hochfrequenzeinheit 116 eingespeist oder geleitet werden. Die Antennen 108I, 108", ..., 108n können auf einer Trägerplatte 120 angeordnet sein, welche beispielsweise nicht parallel zur Oberfläche des Füllgutes des Behälters eingerichtet ist. Die Hauptelektronik 104 des Gehäuses 102 kann grundsätzlich für den Betrieb des Füllstandmesssystems 100 dienen und alle Elektronikkomponenten aufweisen, die hierfür nötig sein können.The fill
Im Gegensatz zu dem Füllstandmesssystem der
In der Ausführungsform der
In der Ausführungsform der
In einem ersten Schritt S1 wird das Gehäuse 102 des Füllstandmesssystems 100 über einen Prozessanschluss 112 des Gehäuses 102 an dem Behälter 200 befestigt. Dabei kann der Prozessanschluss 112 des Gehäuses 102 einem Prozessanschluss des Behälters 200 entsprechen. Mit anderen Worten, kann der Prozessanschluss 112 des Gehäuses für den Prozessanschluss des Behälters 200 geeignet sein, insbesondere für einen üblichen, bestehenden Prozessanschluss des Behälters 200. Gängige Prozessanschlüsse der Schüttgutindustrie können Gewindestutzen mit 1½"-Anschluss oder Flansch-Anschlüssen mit DN80 oder DN100 sein.In a first step S1, the
In einem zweiten Schritt S2 wird das Antennensystem 106 mit dem Gehäuse 102, welches bereits an dem Behälter 200 befestigt sein kann, über die Verbindungsvorrichtung 114 vom Inneren des Behälters 200 verbunden. Wenn die Hochfrequenzeinheit 116 im Gehäuse 102 angeordnet ist, können die Hohlleiter 110 der Hohlleiteranordnung 110 der jeweiligen Antennen 108I, ..., 108n bei dem Schritt des Verbindens S2 mit dem Gehäuse 102 ebenso verbunden werden.In a second step S2, the
In einem ersten Schritt S10 wird das Antennensystem 106 des Füllstandmesssystems 100 über einen Prozessanschluss 112 des Antennensystems 100 an dem Behälter 200 vom inneren des Behälters 200 befestigt. Für die Durchführung des Schrittes S1 kann es nicht zwangsläufig nötig sein, den Behälter zu leeren.In a first step S10, the
In einem weiteren Schritt S20 wird von außerhalb des Behälters 200 das Gehäuse 102 mit dem Antennensystem 106, welches bereits an dem Behälter 200 befestigt sein kann, über die Verbindungsvorrichtung 114 verbunden.In a further step S20, the
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. 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.In addition, it should be noted that "comprising" and "having" do not exclude other elements or steps and the indefinite articles "a" or "an" do not exclude a plurality. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limitations.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020129427.1A DE102020129427A1 (en) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Separable antenna system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020129427.1A DE102020129427A1 (en) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Separable antenna system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4244585A1 (en) * | 2020-11-11 | 2023-09-20 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Fill level measurement device |
DE102022115960B3 (en) | 2022-06-27 | 2023-09-28 | Vega Grieshaber Kg | Topology-sensing radar device with separable antenna for field devices |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030965A1 (en) | 2006-07-03 | 2008-01-10 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Device for determining and / or monitoring the fill level of a medium |
DE102012104090A1 (en) | 2012-05-10 | 2013-11-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Horn antenna element for antenna array for radar measuring device, has upper cover that is formed by base plate of another horn antenna element |
EP3473988A1 (en) | 2017-10-17 | 2019-04-24 | VEGA Grieshaber KG | Fill level measuring assembly with antenna extension and separate transmission and receiving waveguides |
-
2020
- 2020-11-09 DE DE102020129427.1A patent/DE102020129427A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030965A1 (en) | 2006-07-03 | 2008-01-10 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Device for determining and / or monitoring the fill level of a medium |
DE102012104090A1 (en) | 2012-05-10 | 2013-11-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Horn antenna element for antenna array for radar measuring device, has upper cover that is formed by base plate of another horn antenna element |
EP3473988A1 (en) | 2017-10-17 | 2019-04-24 | VEGA Grieshaber KG | Fill level measuring assembly with antenna extension and separate transmission and receiving waveguides |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4244585A1 (en) * | 2020-11-11 | 2023-09-20 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Fill level measurement device |
DE102022115960B3 (en) | 2022-06-27 | 2023-09-28 | Vega Grieshaber Kg | Topology-sensing radar device with separable antenna for field devices |
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