DE112004000368T5 - Method and device for a radar level measuring system - Google Patents

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Abstract

Druckdichtungsvorrichtung in einem Radarfüllstandsmesssystem zum Messen eines Füllstandes eines in einem Behälter (10) aufbewahrten Produktes (11), wobei die Dichtungsvorrichtung umfasst:
einen Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) zum Übertragen von Mikrowellen in zumindest einem der folgenden Mode-Typen: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode;
ein festes dielektrisches Material (14, 104), angeordnet, um den Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) abzudichten; und
einen mittigen Leiter (20, 103), der zumindest teilweise innerhalb des dielektrischen Materials (14, 104) angeordnet ist.A pressure sealing device in a radar level measuring system for measuring a level of a product (11) stored in a container (10), the sealing device comprising:
a waveguide (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) for transmitting microwaves in at least one of the following mode types: transversal electrical mode, transverse magnetic mode or hybrid mode;
a solid dielectric material (14, 104) arranged to seal the waveguide (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112); and
a central conductor (20, 103) disposed at least partially within the dielectric material (14, 104).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft das Gebiet der Druckdichtungsvorrichtungen in Radarfüllstandsmesssystemen und genauer eine Druckdichtungsvorrichtung, die Reduzierung eines Wellenleiterdurchmessers erlaubt, jedoch mit aufrechterhaltener Grenzfrequenz, und ein Verfahren für eine solche Dichtung.The The present patent application relates to the field of pressure sealing devices in radar level measurement systems and more specifically a pressure sealing device, the reduction of a waveguide diameter allowed, but with the cutoff frequency maintained, and a method for one such seal.

Radarfüllstandsmessgeräte werden heutzutage weitverbreitet zum Messen der Höhe einer Oberfläche eines in einem Behälter, wie beispielsweise einem Tank, aufbewahrten Produktes verwendet. Diese Radarfüllstandsmessgeräte müssen fähig sein, unter sehr unterschiedlichen Bedingungen zu funktionieren. Die in den Behältern aufbewahrten Produkte können eine Vielzahl von verschiedenen Produkten sein, wie beispielsweise Erdölraffinerieprodukte, Flüssiggas und andere chemische Komponenten. Daher können die Drücke und Temperaturen in den Behältern einen großen Wertebereich aufweisen. Typische Drücke können 4 bis 10 MPa sein und typische Temperaturen können innerhalb des Bereichs von –40°C bis +200°C liegen, wobei auch Drücke und Temperaturen außerhalb dieser Werte möglich sind.Radar level gauges Nowadays widely used for measuring the height of a surface of a in a container, such as a tank, stored product used. These Radar level gauges must be able to to function in very different conditions. In the the containers stored products can be a variety of different products, such as Petroleum refinery products, LPG and other chemical components. Therefore, the pressures and temperatures in the containers a big Range of values. Typical pressures may be 4 to 10 MPa and typical Temperatures can within the range of -40 ° C to + 200 ° C, being also pressures and temperatures outside of these values possible are.

Die Füllstandsmessgeräte umfassen üblicherweise eine durch einen Wellenleiter gespeiste Antenne, beispielsweise eine ein durch einen runden Wellenleiter gespeistes Horn verwendende Antenne. Andere verwendete Antennen sind eine durch einen Trichter gespeiste Parabolantenne, eine dielektrische Stabantenne oder eine durch einen Wellenleiter gespeiste Gruppenantenne. Üblicherweise ist der Wellenleiter und ein Teil des Trichters durch ein dielektrisches Material gefüllt und durch einen oder mehrere O-Ringe abgedichtet. Das dielektrische Material ist angeordnet, um eine Sperre für Dämpfe oder Flüssigkeiten zu bilden, die in dem Inneren des Behälters sind, und um die Dämpfe daran zu hindern, an die Umgebung abgegeben zu werden. Da die Behälter oftmals Chemikalien enthalten, ist das verwendete dielektrische Material vorzugsweise PTFE (Polytetrafluorethylen), das die Einschätzung der chemischen Kompatibilität erleichtert. PPS (Polyphenylsulfid) ist ein anderes Material für geringfügig höhere Temperaturen, das jedoch eine geringfügig niedrigere chemische Widerstandsfähigkeit aufweist. Bei Temperaturen, die 200°C erreichen, sind die mechanischen Eigenschaften von PTFE dramatisch verschlechtert, so dass die Kombination von hohem Druck und Temperatur eine gute Konstruktion der Druckdichtung voraussetzt, die eine gute seitliche Fixierung des dielektrischen Materials ermöglicht. Noch höhere Temperaturen verlangen natürlich andere Materialien, wie Quartz oder keramische Materialien, und aufgrund solcher Materialien muss die Form entsprechend angepasst werden. Ein anderes für Wellenleiterdichtungen verwendetes Material ist Glas. In jedem Fall wird der Wellenleiter verwendet, um die Mikrowellenübertragung gleichmäßig und frei von Reflektionen zu gestalten, um die Radarmessgenauigkeit zu verbessern, die Dichtung des Wellenleiters ist jedoch ein wichtiges Teil, nicht zuletzt bei hohen Drücken.The Level gauges usually include an antenna fed by a waveguide, for example a horn fed by a round waveguide Antenna. Other antennas used are through a funnel fed parabolic antenna, a dielectric rod antenna or a by a waveguide-powered array antenna. Usually is the waveguide and part of the funnel through a dielectric Material filled and sealed by one or more O-rings. The dielectric Material is placed around a barrier for vapors or liquids to form, which are in the interior of the container, and the vapors on it to prevent being released to the environment. Because the containers often Contain chemicals is the dielectric material used preferably PTFE (polytetrafluoroethylene), which is the assessment of the chemical compatibility facilitated. PPS (polyphenyl sulfide) is another material for slightly higher temperatures, but this is a slight one has lower chemical resistance. At temperatures, the 200 ° C reach, the mechanical properties of PTFE are dramatic deteriorates, so the combination of high pressure and temperature a good construction of pressure seal presupposes that a good lateral fixation of the dielectric material allows. Even higher Temperatures, of course, require other materials, such as quartz or ceramic materials, and due to such materials, the shape must be adjusted accordingly become. Another for Waveguide seals used material is glass. In any case the waveguide is used to transmit the microwave evenly and free from reflections to the radar accuracy However, the seal of the waveguide is an important Part, not least at high pressures.

Ein bisher verwendeter Ansatz des Standes der Technik ist in 2 gezeigt. Diese Druckdichtung des Standes der Technik umfasst einen aus einem dielektrischen Material (beispielsweise PTFE) hergestellten Stopfen, der einen Wellenleiter ausfüllt, der Mikrowellen an eine aus einem metallischen Material hergestellte Hornantenne überträgt. Die Antenne umfasst einen Flansch, der angeordnet ist, um die Antenne auf dem Dach eines Behälters zu montieren. Der dielektrische Stopfen und die Hornantenne sind der Behälterumgebung teilweise ausgesetzt. Eine Radarelektronik (in 1 schematisch gezeigt) speist die Antenne durch den Wellenleiter und ist außerhalb des Behälters angeordnet. Der dieelektrische Stopfen ist an einem metallischen kurzen Flansch befestigt, der an der Hornantenne und dem Flansch durch Schrauben oder ähnliche Elemente befestigt ist. Der Stopfen ist an dem Flansch durch eine Anzahl von kleinen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Graten fixiert, die eine gute seitliche Fixierung des Stopfens ermöglichen. Weiterhin sind ein oder mehrere Dichtungselemente (nicht gezeigt), wie beispielsweise O-Ringe, zwischen dem Stopfen und der Hornantenne angeordnet.A previously used approach of the prior art is in 2 shown. This prior art pressure seal comprises a plug made of a dielectric material (eg, PTFE) that fills a waveguide that transmits microwaves to a horn antenna made of a metallic material. The antenna includes a flange arranged to mount the antenna on the roof of a container. The dielectric plug and the horn antenna are partially exposed to the container environment. A radar electronics (in 1 shown schematically) feeds the antenna through the waveguide and is located outside the container. The dielectric plug is attached to a metallic short flange which is fixed to the horn antenna and the flange by screws or similar elements. The plug is fixed to the flange by a number of small circumferentially extending ridges which allow good lateral fixation of the plug. Furthermore, one or more sealing elements (not shown), such as O-rings, are disposed between the plug and the horn antenna.

Dieser Ansatz des Standes der Technik verringert jedoch den Durchmesser des Wellenleiters um die kleinen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Grate. Der kleinere Durchmesser erhöht die Grenzfrequenz auf eine unerwünschte Weise und der Durchmesser außerhalb des schmaleren Bereichs ist bereits so klein wie möglich ausgebildet und die Funktion eines Füllstandsmesssystems benötigt eher eine große Bandbreite. Daher ist wenig Raum für einen schmaleren Bereich vorhanden, um eine Möglichkeit zu erhalten, den typischen mechanischen durch den Containerdruck erzeugten Kräften zu widerstehen. Dieser Typ von Dichtung ist ausreichend und weit verbreitet für Containerdichtungen bei moderaten Drücken und Temperaturen.This However, the prior art approach reduces the diameter of the waveguide around the small circumferentially extending ones Bone. The smaller diameter increases the cutoff frequency to one undesirable Way and the diameter outside the narrower area is already formed as small as possible and the function of a level measurement system needed rather a big one Bandwidth. Therefore, there is little room for a narrower area present to a possibility to get the typical mechanical through the container pressure generated forces to resist. This type of seal is sufficient and far common for Container seals at moderate pressures and temperatures.

Weiterhin benötigen verschiedene Typen von Behältern und das Messen in unterschiedlichen Situationen die Verwendung von unterschiedlichen Frequenzen. Typische in Radarfüllstandsmessgeräten verwendete Frequenzen sind 6, 10 oder 26 GHz. Unter der Annahme, dass zwei Versionen der Elektronikschaltung für die Verwendung in unterschiedlichen Situationen erhältlich sind (wie beispielsweise 6 und 26 GHz), wäre es praktisch, dieselbe Druckdichtung mit einem gemeinsamen Antennentyp zu verwenden. Mit derselben Druckdichtung wäre es möglich, die Frequenz nach der ersten Installation zu ändern, und es würde auch die Logistik vereinfachen. Die Informationen über die Betriebsbedingungen könnten im Voraus spärlich sein, so dass beide Fälle, dass die Flüssigkeit durch Schaum abgedeckt ist, wobei bei 26 GHz Probleme zu erwarten sind, und dass der Behälter stärker strukturiert ist als erwartet und ein 6 GHz-Sender zu Problemen führen könnte, auftreten werden. Eine mögliche Anordnung bei solchen Füllstandsmessgeräten ist, das Messgerät in zwei Teile aufzuteilen, wobei ein Teil eine Druckdichtung und der andere Teil eine Elektronikeinheit in einem separaten Gehäuse ist. Die Druckdichtung, einschließlich der Antenne, ist an einer Öffnung des Behälters montiert und dichtet den Behälter ab. Das Radarelektronikgehäuse einschließlich der Wellenleitereinspeisung ist auf der Druckdichtung montiert und kann ohne Öffnung des Behälters montiert oder entfernt werden.Furthermore, different types of containers and measuring in different situations require the use of different frequencies. Typical frequencies used in radar level gauges are 6, 10 or 26 GHz. Assuming that two versions of the Elek For use in different situations (such as 6 and 26 GHz), it would be convenient to use the same pressure seal with a common type of antenna. With the same pressure seal it would be possible to change the frequency after the first installation, and it would also simplify logistics. The operating conditions information could be scarce in advance, so that both cases are covered by foam, at 26GHz, problems are expected, and the container is more structured than expected and a 6GHz transmitter is causing problems could occur. One possible arrangement in such level gauges is to divide the gauge into two parts, one part being a pressure seal and the other part being an electronics unit in a separate housing. The pressure seal, including the antenna, is mounted to an opening in the container and seals the container. The radar electronics housing, including the waveguide infeed, is mounted on the pressure seal and can be mounted or removed without opening the vessel.

Ein Problem mit einer Anordnung, bei der dieselbe Druckdichtung in einem Dualbandsystem verwendet wird, ist, dass der Durchmesser eines Wellenleiters zum Übertragen der niedrigen Frequenz (6 GHz) wesentlich größer sein muss als der Durchmesser eines die hohe Frequenz (26 GHz) übertragenden Wellenleiters. Falls die Wellenleiter mit PTFE gefüllt sind, ist der Durchmesser für die niedrige Frequenz 24 bis 25 mm und der Durchmesser für die hohe Frequenz 6 mm. Daher muss, um dieselbe Druckdichtung zu verwenden, ein Wellenleiter mit dem größeren Durchmesser verwendet werden. Wenn sich jedoch die hohe Frequenz in einem Wellenleiter mit einem größeren Durchmesser als benötigt ausbreitet, können sich eine Reihe von unerwünschten Wellenleiter-Modes ausbreiten und es muss große Sorgfalt darauf gelegt werden, ihre Anregung zu vermeiden.One Problem with an arrangement in which the same pressure seal in one Dual band system is used, that is the diameter of a waveguide to transfer the low frequency (6 GHz) must be much larger than the diameter a high frequency (26 GHz) transmitting waveguide. If the waveguides are filled with PTFE, the diameter is for the low Frequency 24 to 25 mm and the diameter for the high frequency 6 mm. Therefore In order to use the same pressure seal, a waveguide with the larger diameter be used. However, when the high frequency in a waveguide with a larger diameter as needed spreads can itself a number of unwanted Propagate waveguide modes and great care has to be taken to avoid their suggestion.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Druckdichtungsvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte mechanische Befestigung des dielektrischen Wellenleiterfüllmaterials durch einen lokal geringeren Durchmesser des Wellenleiters ermöglicht, ohne die Grenzfrequenz zu erhöhen, wobei dies in einer reduzierten mechanischen Belastung und einer reduzierten Anzahl von unerwünschten Wellenleiter-Modes resultiert.Accordingly It is an object of the present invention to provide an improved Pressure sealing device to provide an improved mechanical attachment of the dielectric waveguide filler material by a locally smaller diameter of the waveguide, without increasing the cutoff frequency, this being in a reduced mechanical load and a reduced number of unwanted Waveguide modes results.

Diese Aufgabe wird durch Bereitstellen eines koaxial angeordneten leitenden Zylinders in dem Wellenleiter über eine begrenzte Strecke entlang des Wellenleiters gelöst.These Task is accomplished by providing a coaxially arranged conductive Cylinder in the waveguide over solved a limited distance along the waveguide.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbessern der mechanischen Befestigung des dielektrischen Wellenleiter-Füllmaterials durch einen lokal kleineren Durchmesser des Wellenleiters zu verbessern, ohne die Grenzfrequenz zu erhöhen, wobei dies in einer verminderten mechanischen Belastung und einer verminderten Anzahl von unerwünschten Wellenleiter-Modes resultiert.A Another object of the invention is to provide a method for improving the mechanical attachment of the dielectric waveguide filler by improving a locally smaller diameter of the waveguide, without increasing the cutoff frequency, this being in a reduced mechanical load and a decreased number of unwanted Waveguide modes results.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das einen koaxial angeordneten leitenden Zylinder in dem Wellenleiter über eine begrenzte Strecke entlang des Wellenleiters bereitstellt.These The object is achieved by a method which has a coaxially arranged conductive cylinder in the waveguide over a limited distance along of the waveguide.

Es wurde eine Druckdichtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Vermindern der Grenzfrequenz in einer Druckdichtungsvorrichtung erfunden, wobei der Durchmesser des Wellenleiters aufgrund eines in dem Wellenleiter vorgesehenen mittigen Leiters wesentlich kleiner als zuvor ausgeführt werden kann. Die Möglichkeit, den Durchmesser zu reduzieren, ist an einem Teil entlang des Wellenleiters ausgenutzt (wie beispielsweise λ/2), wobei dies die Bildung von Schultern oder konischen Teilen ermöglicht, die eine durch einen Druck in dem Behälter hervorgerufene wesentliche mechanische Kraft entlang des Wellenleiters aufnehmen. Der Ansatz gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft im Vergleich zu dem zuvor diskutierten Ansatz des Standes der Technik, der die Grenzfrequenz in einer ungewünschten Weise erhöht. Die vorliegende Erfindung beseitigt den Nachteil dieses Ansatzes nach dem Stand der Technik durch einen kleineren Durchmesser des Wellenleiters mit einer gleichgebliebenen Grenzfrequenz.It has been a pressure sealing device and method for reducing the cutoff frequency invented in a pressure sealing device, wherein the diameter of the waveguide due to one in the waveguide provided central conductor can be made substantially smaller than before. The possibility, reducing the diameter is at a part along the waveguide exploited (such as λ / 2), whereby this allows the formation of shoulders or conical parts, the one caused by a pressure in the container essential absorb mechanical force along the waveguide. The approach according to the present Invention is advantageous compared to the previously discussed Approach of the prior art, the cutoff frequency in an undesirable manner elevated. The present invention overcomes the disadvantage of this approach in the prior art by a smaller diameter of the Waveguide with a constant cutoff frequency.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung unter Berücksichtigung der begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden. Es sollte jedoch klar sein, dass die Zeichnungen lediglich zum Zweck der Illustration und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung angegeben sind, für die auf die beigefügten Ansprüche Bezug genommen wird. Es sollte weiterhin klar sein, dass die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgerecht gezeichnet sind und dass sie, soweit nicht anders angegeben, lediglich dazu vorgesehen sind, die hierin beschriebenen Konstruktionen und Verfahren konzeptionell darzustellen.Further Objects and features of the present invention will become apparent from following detailed description taking into account the accompanying Drawings become apparent. However, it should be clear that the drawings merely for the purpose of illustration and not as a definition of the limits of the invention are given, for which on attached claims Reference is made. It should also be clear that the drawings are not absolutely true to scale are drawn and that, unless otherwise stated, merely are intended to the constructions described herein and Conceptually represent process.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

Die Zeichnungen, worin gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, zeigen:The drawings, wherein like reference numeral denote similar elements in the different views, show:

1 ist eine schematische Darstellung eines Behälters, in dem ein Radarfüllstandsmesssystem installiert ist, das eine Druckdichtung nach dem Stand der Technik oder der vorliegenden Erfindung umfasst; 1 Fig. 12 is a schematic representation of a container incorporating a radar level gauge system incorporating a pressure seal of the prior art or the present invention;

2 zeigt eine axiale Schnittansicht einer Druckdichtung nach dem Stand der Technik für einen Wellenleiter; 2 shows an axial sectional view of a pressure seal according to the prior art for a waveguide;

3 ist eine schematische Ansicht eines Radarfüllstandsmessgeräts nach dem Stand der Technik oder der vorliegenden Erfindung; 3 Fig. 12 is a schematic view of a prior art radar level gauge or the present invention;

4 zeigt eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Druckdichtung nach einer allgemeinen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 shows an axial sectional view of a pressure seal according to the invention according to a general embodiment of the present invention;

5 zeigt eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Druckdichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 shows an axial sectional view of a pressure seal according to the invention according to an embodiment of the present invention;

6 ist eine radiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen runden Wellenleiters, das die elektrischen Feldlinien zeigt; 6 Fig. 12 is a radial sectional view of a circular waveguide according to the invention showing the electric field lines;

7 ist eine radiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen rechteckigen Wellenleiters, das die elektrischen Feldlinien zeigt; 7 Fig. 12 is a radial sectional view of a rectangular waveguide according to the invention showing the electric field lines;

8 ist eine radiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen mit Ausnehmungen versehenen runden Wellenleiters, wobei die elektrischen Feldlinien gezeigt sind. 8th is a radial sectional view of a recessed circular waveguide according to the invention, wherein the electric field lines are shown.

9 ist ein Diagramm, das die relative Impedanz in einem erfindungsgemäßen Wellenleiter bei verschiedenen Durchmessern zeigt, welche dieselbe Grenzfrequenz aufweisen; 9 Fig. 12 is a graph showing the relative impedance in a waveguide according to the invention at different diameters having the same cut-off frequency;

10 ist ein Diagramm, das Reflektionen bei verschiedenen Konstruktionen zeigt; 10 is a diagram showing reflections in different constructions;

11 zeigt eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Druckdichtung, die in einem Dualbandsystem integriert ist; 11 shows an axial sectional view of a pressure seal according to the invention, which is integrated in a dual-band system;

12a zeigt eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Druckdichtung, die an ein Niedrigfrequenzband angepasst ist; 12a shows an axial sectional view of a pressure seal according to the invention, which is adapted to a low-frequency band;

12b zeigt eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Druckdichtung, die an ein Hochfrequenzband angepasst ist. 12b shows an axial sectional view of a pressure seal according to the invention, which is adapted to a high-frequency band.

GENAUE BESCHREIBUNG DER MOMENTAN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENPRECISE DESCRIPTION THE PRESENTLY PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die 1 ist ein allgemein mit 10 gekennzeichneter Behälter mit einem Produkt 11 gefüllt, dessen Höhe oder Füllstand unter Verwendung eines Radarfüllstandsmessgeräts 13, das den Abstand zu einer Oberfläche 12 des Produktes 11 misst, zu bestimmen ist. Der Behälter 10 kann beispielsweise ein Tank auf einem Schiff, in einer Verfahrensindustrieanlage oder in einer Ölraffinerie sein. Das Produkt kann eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Öl, ein Gas, ein pulverisierter Feststoff, wie beispielsweise Sand oder Steinmehl, oder andere chemische Komponenten sein. Das Radarfüllstandsmessgerät 13 ist an einer Behälteröffnung am oberen Ende des Behälters 10 montiert und ist ihm gegenüber abgedichtet. Das Radarfüllstandsmessgerät 13 umfasst eine Hornantenne 15, die Mikrowellen zu der Produktoberfläche 12 überträgt und reflektierte Mikrowellen von der Produktoberfläche 12 empfängt, um eine Anzeige für den Füllstand des in dem Behälter 10 aufbewahrten Produktes 11 anzugeben. Anzumerken ist, dass das Radarfüllstandsmessgerät 13 den Abstand von dem oberen Ende zu der Oberfläche 12 des Produktes 11 misst, da aber die Höhe des Behälters bekannt ist, ist es einfach, diesen Abstand zu der Füllstandshöhe, welche die Höhe des Produktes 11 ist, zu berechnen.With reference to the 1 is a common with 10 marked container with a product 11 filled, its height or level using a radar level gauge 13 that is the distance to a surface 12 of the product 11 measures, is to be determined. The container 10 For example, it may be a tank on a ship, in a process plant, or in an oil refinery. The product may be a liquid such as oil, a gas, a powdered solid such as sand or stone meal, or other chemical components. The radar level gauge 13 is at a container opening at the top of the container 10 mounted and sealed against it. The radar level gauge 13 includes a horn antenna 15 , the microwaves to the product surface 12 transmits and reflects microwaves from the product surface 12 receives an indication of the level of the in the container 10 stored product 11 specify. It should be noted that the radar level gauge 13 the distance from the top to the surface 12 of the product 11 measures, but since the height of the container is known, it is easy, this distance to the level height, which is the height of the product 11 is to calculate.

Das Radarfüllstandsmessgerät 13 umfasst weiterhin einen Wellenleiter 16, der Mikrowellen zwischen der Hornantenne 15 und einer elektronischen Einheit 17 überträgt, in der die Mikrowellen erzeugt werden und in der empfangene Mikrowellen zu elektrischen Signalen umgewandelt werden. Die zur Übertragung von Mikrowellen und zum Empfang der reflektierten Mikrowellen verwendete elektronische Einheit 17 ist gut bekannt und ist lediglich schematisch gezeigt. Das Radarfüllstandsmessgerät umfasst weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle, um Informationen senden und empfangen zu können, beispielsweise um die empfangenen Mikrowellensignale an eine Signalverarbeitungseinheit zu senden. Ein aus einem dielektrischen Material gebildeter Dichtungsstopfen 14 ist angeordnet, um den Wellenleiter 16 gegenüber der Behälteratmosphäre abzudichten, und falls die elektronische Einheit 17 ein explosionssicheres (feuersicheres) Gehäuse aufweist, ist auch ein feuersicherer Stopfen 18 vorgesehen.The radar level gauge 13 further includes a waveguide 16 , the microwaves between the horn antenna 15 and an electronic unit 17 transmits, in which the microwaves are generated and are converted in the received microwaves to electrical signals. The electronic unit used to transmit microwaves and to receive the reflected microwaves 17 is well known and shown only schematically. The radar level gauge further comprises a communication interface to transmit and receive information, for example, to send the received microwave signals to a signal processing unit. A sealing plug formed of a dielectric material 14 is arranged to the waveguide 16 to seal against the container atmosphere, and if the electronic unit 17 an explosion-proof (fireproof) housing is also a fireproof plug 18 intended.

Eine typische Konstruktion eines Radarfüllstandsmessgeräts 13, bei dem die elektronische Einheit 17 (irgendeiner Art) mit der Hornantenne 15 über den Wellenleiter 16 verbunden ist, ist in der 3 gezeigt. Die Hornantenne 15 ist an einem Flansch 19 montiert (geschweißt), der an der Behälteröffnung am oberen Ende des Behälters 10 mittels beispielsweise Schrauben (nicht gezeigt) gehalten ist. Der Wellenleiter 16 tritt durch den Flansch 19 hindurch und ist ihm gegenüber abgedichtet. Der aus einem dielektrischen Material gebildete Dichtungsstopfen 14 ist angeordnet, um den Wellenleiter 16 gegenüber der Behälteratmosphäre abzudichten. Der Wellenleiter 16 ist vorzugsweise mit einer Verbindung ausgerüstet, die es ermöglicht, die elektronische Einheit 17 ohne Öffnen des Behälters auszutauschen, wobei innerhalb des Behälters oft ein hoher Druck und/oder gefährliche Substanzen vorhanden sind. Die elektronische Einheit 17 ist mit einem Kabel verbunden und ist ebenfalls vorzugsweise durch eine Abdeckung geschützt, d.h. um die Wellenleiterverbindung und die Kabelverbindung gegenüber Wettereinflüssen zu schützen.A typical construction of a radar level gauge 13 in which the electronic unit 17 (of some kind) with the horn antenna 15 over the waveguide 16 is connected in the 3 shown. The horn antenna 15 is on a flange 19 mounted (welded) to the container opening at the top of the container 10 is held by means of, for example screws (not shown). The waveguide 16 enters through the flange 19 through and is sealed to him. The sealing plug formed of a dielectric material 14 is arranged to the waveguide 16 To seal against the container atmosphere. The waveguide 16 is preferably equipped with a connection that allows the electronic unit 17 replace without opening the container, wherein within the container often a high pressure and / or dangerous substances are present. The electronic unit 17 is connected to a cable and is also preferably protected by a cover, ie to protect the waveguide connection and the cable connection from weather influences.

Die Ausbreitung in geschlossenen Wellenleitern irgendwelcher Querschnitte kann in verschiedenen Wellenleiter-Moden beschrieben werden, vergleiche irgendein Buch über diesen Gegenstand, wie beispielsweise Marcuwicz: „Waveguide handbook", [McGraw Hill 1951, S. 3–6 und 72–80 oder Peter Peregrinus 1986], R. Collin: Field Theory of guided waves, [IEEE 1991, S. 173, 329–337 und 411–412] oder R. Johnson: Antenna engineering handbook [McGraw Hill 1993, S. 42–20 bis 42–29], die in vier Gruppen klassifiziert sind:

  • – TEM-Moden ohne Feldkomponente entlang des Wellenleiters. Bei einer Koaxialleitung als das am weitesten verbreitete Beispiel werden zwei oder mehr Leiter benötigt. Es gibt keine untere Grenzfrequenz und die praktische Verwendung ist auf Frequenzen beschränkt, bei denen sich keine anderen Moden ausbreiten können (d.h. eine obere Frequenzgrenze in der Praxis);
  • – Querverlaufende elektrische Moden (TE-Moden oder H-Moden) mit keinem elektrischen Feld entlang des Wellenleiters. Der niedrigste Mode in den meist hohlen Wellenleitern ist aus dieser Gruppe, wie beispielsweise H11 in runden Wellenleitern und H10 in rechteckigen Wellenleitern. Die H-Moden können auch in Konstruktionen mit mehr als einem Leiter auftreten, sie werden jedoch vollständig andere Eigenschaften als ein TEM-Mode in der gleichen mechanischen Konstruktion aufweisen;
  • – Transversale magnetische Moden (abgekürzt TM-Moden oder E-Moden) gehören zu den höheren Moden in einem beliebigen hohlen Wellenleiter; und
  • – Hybrid-Moden (HE-Moden) können in einem hohlen Wellenleiter auftreten, falls das Material nicht homogen ist, wie es beispielsweise dort der Fall ist, wo ein Teil des Querschnitts mit einem dielektrischen Material gefüllt ist und der Rest mit einem anderen Material.
The propagation in closed waveguides of any cross sections can be described in various waveguide modes, compare any book on this subject, such as Marcuwicz: "Waveguide Handbook", [McGraw Hill 1951, pp. 3-6 and 72-80 or Peter Peregrinus 1986 ], R. Collin: Field Theory of Guided Waves, [IEEE 1991, p. 173, 329-337 and 411-412] or R. Johnson: Antenna Engineering Handbook [McGraw Hill 1993, pp. 42-20 to 42-29 ] classified into four groups:
  • - TEM modes without field component along the waveguide. In a coaxial line, as the most common example, two or more conductors are needed. There is no lower cut-off frequency and practical use is limited to frequencies where no other modes can propagate (ie an upper frequency limit in practice);
  • - Transverse electric modes (TE modes or H modes) with no electric field along the waveguide. The lowest mode in the most hollow waveguides is from this group, such as H 11 in round waveguides and H 10 in rectangular waveguides. The H modes may also occur in designs with more than one conductor, but they will have completely different properties than a TEM mode in the same mechanical design;
  • Transverse magnetic modes (abbreviated TM modes or E modes) are among the higher modes in any hollow waveguide; and
  • Hybrid modes (HE modes) can occur in a hollow waveguide if the material is not homogeneous, as is the case, for example, where part of the cross-section is filled with a dielectric material and the rest is filled with another material.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Mode kann der transversale elektrische Mode, der transversale magnetische Mode oder der Hybrid-Mode sein, in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch der transversale elektrische Mode (H-Mode) bevorzugt. Im Gegensatz zu einer Standardkoaxialleitung wird der TEM-Mode in der typischen Anwendung der Erfindung nicht verwendet.Of the The mode used in the present invention may be the transversal electrical mode, the transverse magnetic mode or the hybrid mode in the preferred embodiment The invention, however, the transverse electrical mode (H-mode) prefers. In contrast to a standard coaxial line, the TEM mode not used in the typical application of the invention.

In 4 ist eine allgemeine Ausführungsform einer Druckdichtung nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Druckdichtung umfasst einen dielektrischen Stopfen 14, der den Wellenleiter ausfüllt, der Mikrowellen an die vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildete Hornantenne 15 überträgt. Die Antenne 15 umfasst einen Flansch 19, der angeordnet ist, um die Antenne 15 an dem Dach des Behälters 10 zu montieren (gezeigt in der 3). Der dielektrische Stopfen 14 ist angeordnet, um eine Barriere für Dämpfe oder Flüssigkeiten zu bilden, die in dem Inneren des Behälters 10 vorhanden sind, und um die Dämpfe daran zu hindern, an die Umgebung abgegeben zu werden. Das dielektrische Material ist in der bevorzugten Ausführungsform PTFE oder PPS. Bei 200°C erreichenden Temperaturen sind die mechanischen Eigenschaften von PTFE und/oder PPS stark eingeschränkt, so dass die Druckdichtung mit einem Befestigungsflansch 21 ausgerüstet ist. Der Befestigungsflansch 21 kann an der Hornantenne 15 mit Hilfe von Gewinden oder Ähnlichem befestigt werden und führt zu einem Abschnitt 23 des Wellenleiters 16, der einen kleineren Durchmesser als der Rest des Wellenleiters 16 aufweist und der es einer eher breiten Schulter 22 ermöglicht, eine durch einen hohen Druck in dem Behälter 10 verursachte axiale Kraft auf den Stopfen 14 aufzunehmen. Der Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser wird ab hier der schmalere Abschnitt 23 genannt.In 4 a general embodiment of a pressure seal according to the present invention is shown. The pressure seal comprises a dielectric plug 14 which fills the waveguide, the microwaves to the horn antenna preferably formed of a metallic material 15 transfers. The antenna 15 includes a flange 19 which is arranged to the antenna 15 on the roof of the container 10 to mount (shown in the 3 ). The dielectric plug 14 is arranged to form a barrier to vapors or liquids in the interior of the container 10 are present and to prevent the vapors from being released to the environment. The dielectric material is PTFE or PPS in the preferred embodiment. At temperatures reaching 200 ° C, the mechanical properties of PTFE and / or PPS are severely limited, so that the pressure seal with a mounting flange 21 equipped. The mounting flange 21 can be at the horn antenna 15 be fastened with the help of threads or the like and leads to a section 23 of the waveguide 16 that has a smaller diameter than the rest of the waveguide 16 and it gives it a rather broad shoulder 22 allows one by a high pressure in the container 10 caused axial force on the plug 14 take. The section with a smaller diameter becomes the narrower section from here 23 called.

Der Wellenleiter 16 umfasst bei dem schmaleren Abschnitt 23 einen mittigen Leiter 20, der beispielsweise ein in eine gebohrte koaxiale Öffnung in dem dielektrischen Stopfen 14 eingesteckter metallischer Stift sein kann. Der mittige Leiter 20 kann ein aus einem metallischen Material gebildeter homogener Zylinder sein oder lediglich die einhüllende Oberfläche aus einem metallischen Material aufweisen. Der mittige Leiter 20 weist im Wesentlichen die gleiche Länge auf wie der schmalere Abschnitt 23, der in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung λ/2 der tatsächlichen Wellenleiterwellenlänge beträgt. Der Wellenleiter 16 umfasst in der bevorzugten Ausführungsform weiterhin eine oder mehrere Dichtungen, wie beispielsweise O-Ringe 24 zwischen dem dielektrischen Stopfen 14 und der Hornantenne 15. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die zwei O-Ringe 24 λ/4 voneinander entfernt angeordnet, um Reflektionen von ihnen zu minimieren. Eine zusätzliche oder alternative Dichtungsvorrichtung kann an der Schulter 22 angeordnet sein. Weiterhin umfasst der Wellenleiter 16 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Verbindungsstelle zwischen dem Flansch 19 und dem oberen Wellenleiter 16, da die Dichtung des Containers auch erhalten bleiben muss, falls die Elektronikeinheit entfernt ist.The waveguide 16 includes at the narrower section 23 a central ladder 20 for example, into a drilled coaxial opening in the dielectric plug 14 can be inserted metallic pin. The central conductor 20 may be a homogeneous cylinder formed of a metallic material or merely having the enveloping surface of a metallic material. The central conductor 20 has substantially the same length as the narrower section 23 which in the preferred embodiment of the present invention is λ / 2 of the actual waveguide wavelength. The waveguide 16 In the preferred embodiment, it further comprises one or more seals, such as O-rings 24 between the dielectric plug 14 and the horn antenna 15 , In the preferred embodiment of the present invention, the two O-rings are 24 λ / 4 apart to minimize reflections from them. An additional or alternative sealing device may be on the shoulder 22 be arranged. Furthermore, the waveguide includes 16 in a preferred embodiment, a joint between the flange 19 and the top waveguide 16 since the seal of Contai must be maintained, if the electronics unit is removed.

Unter Bezugnahme auf die 5 wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer verbesserten Bandbreite gezeigt. Die Druckdichtung umfasst einen dielektrischen Stopfen 14, der zumindest einen Teil des Wellenleiters 16 ausfüllt, der Mikrowellen zu der Hornantenne 15 überträgt. Die Antenne 15 umfasst einen Flansch 19, der angeordnet ist, um die Antenne 15 an dem Dach des Containers 10 zu montieren (in der 1 gezeigt). Die Druckdichtung ist mit einem Befestigungsflansch 21 ausgerüstet, der an der Hornantenne 15 mit Hilfe von Gewinden oder ähnlichem befestigt werden kann und der zu dem schmaleren Abschnitt 23 des Wellenleiters 16 führt, der es einer eher breiten Schulter 22 ermöglicht, eine aufgrund von hohem Druck in dem Behälter 10 entstehende axiale Kraft auf den Stopfen 14 aufzunehmen. Der Wellenleiter 16 ist bei dem schmaleren Abschnitt 23 mit dem mittigen Leiter 20 ausgerüstet, der im Wesentlichen die gleiche Länge wie der schmalere Abschnitt 23 aufweist, vorzugs weise λ/2 der tatsächlichen Wellenleiterwellenlänge. Zwei Impedanztransformatorabschnitte 25 sind an den gegenüberliegenden Enden des zentralen Leiters 20 angeordnet und sie sind in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeweils λ/4-Wellenlängen lang, wobei die Bandbreite stark verbessert wird.With reference to the 5 Another embodiment of the present invention having an improved bandwidth is shown. The pressure seal comprises a dielectric plug 14 at least part of the waveguide 16 fills the microwaves to the horn antenna 15 transfers. The antenna 15 includes a flange 19 which is arranged to the antenna 15 on the roof of the container 10 to mount (in the 1 shown). The pressure seal is with a mounting flange 21 equipped, the at the horn antenna 15 with the help of threads or the like can be attached and that to the narrower section 23 of the waveguide 16 leads, giving it a rather broad shoulder 22 allows one due to high pressure in the container 10 resulting axial force on the plug 14 take. The waveguide 16 is at the narrower section 23 with the central conductor 20 equipped, which is essentially the same length as the narrower section 23 has, preferably, λ / 2 of the actual waveguide wavelength. Two impedance transformer sections 25 are at the opposite ends of the central conductor 20 are arranged in a preferred embodiment of the present invention each λ / 4 wavelengths long, the bandwidth is greatly improved.

Die 6 zeigt schematisch elektrische Feldlinien 52 in einem erfindungsgemäßen runden Wellenleiter 51, der einen H11-Wellenleiter-Mode gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt. Der mittige Leiter 20 ist koaxial in dem runden Wellenleiter 51 angeordnet, wobei dieser Wellenleiter trotz der geometrischen Ähnlichkeit in keiner Weise als eine Koaxialübertragungsleitung wirkt. Das Feldmuster 52 wird durch den zylinderförmigen mittigen Leiter 20 modifiziert und der Einfluss auf die Grenzfrequenz des Grund-Mode und höherer Moden kann berechnet werden.The 6 schematically shows electric field lines 52 in a round waveguide according to the invention 51 which transmits a H 11 waveguide mode according to a preferred embodiment of the present invention. The central conductor 20 is coaxial in the round waveguide 51 arranged, this waveguide acts in spite of the geometric similarity in any way as a coaxial transmission line. The field pattern 52 is through the cylindrical central conductor 20 modified and the influence on the cutoff frequency of the fundamental mode and higher modes can be calculated.

Die 7 zeigt schematisch elektrische Feldlinien 62 in einem erfindungsgemäßen rechteckigen Wellenleiter 61, der einen H10-Wellenleiter-Mode gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt. Der mittige Leiter 20 ist koaxial in dem rechteckigen Wellenleiter 61 und entlang eines begrenzten Teils von dessen Länge angeordnet, wie beispielsweise λ/2 der tatsächlichen Wellenleiterwellenlänge. Das elektrische Feldmuster 62 wird durch den zylinderförmigen mittigen Leiter 20 modifiziert und der Einfluss auf die Grenzfrequenz des Grundmode und von höheren Moden kann berechnet werden. Die Funktion ähnelt der eines Stegwellenleiters (ridge waveguide), jedoch mit „invertierten Stegen". Der Wellenleiter 61 ist dort, wo der mittige Leiter 20 angeordnet ist (λ/2 lang), schmaler, wobei dies durch die durchgezogenen Striche 63 in der 7 angezeigt ist. Der Wellenleiter 61 ist breiter, angezeigt durch die strichlierten Linien 64, wo bei dort kein mittiger Leiter 20 vorhanden ist, um die gleiche Grenzfrequenz zu erhalten. Der schmalere Abschnitt ermöglicht es, das dielektrische Füllmaterial zu befestigen und großen, durch den Druck innerhalb des Behälters hervorgerufenen Kräften zu widerstehen.The 7 schematically shows electric field lines 62 in a rectangular waveguide according to the invention 61 which transmits an H 10 waveguide mode according to another embodiment of the present invention. The central conductor 20 is coaxial in the rectangular waveguide 61 and along a limited portion of its length, such as λ / 2 of the actual waveguide wavelength. The electric field pattern 62 is through the cylindrical central conductor 20 modified and the influence on the cutoff frequency of the fundamental mode and of higher modes can be calculated. The function is similar to that of a ridge waveguide, but with "inverted bars." The waveguide 61 is where the central conductor is 20 is arranged (λ / 2 long), narrower, this being indicated by the solid lines 63 in the 7 is displayed. The waveguide 61 is wider, indicated by the dashed lines 64 , where there is no central conductor 20 is present to get the same cutoff frequency. The narrower portion makes it possible to secure the dielectric filling material and to withstand large forces caused by the pressure within the container.

Die 6 und 7 zeigen zwei verschiedene Schnittansichten eines Wellenleiters, rund und rechteckig. Der Fachmann erkennt, dass andere Formen als ein runder oder ein rechteckiger Querschnitt möglich sind. Zur besseren Abdichtung wird in der bevorzugten Ausführungsform ein runder Wellenleiter verwendet, da ein runder Querschnitt wesentlich einfacher abzudichten ist als ein rechteckiger Querschnitt. Andererseits weist ein runder Wellenleiter eine eher schlechte Bruttobandbreite von 1:1,31 oder 26% für eine Einfach-Mode-Ausbreitung auf, zu vergleichen mit 1:2 für einen rechteckigen Wellenleiter oder 1:4 für einen Stegwellenleiter, wobei dies eine Systembandbreite (10–15%) enthalten sollte und einen 10%-igen Abstand zu der Grenzfrequenz aufweisen kann. In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck „Aufrechterhalten der Grenzfrequenz" nicht notwendigerweise exakt die gleiche Grenzfrequenz, sondern kann die Grenzfrequenz ± 5% sein.The 6 and 7 show two different sectional views of a waveguide, round and rectangular. Those skilled in the art will recognize that shapes other than a round or rectangular cross section are possible. For better sealing a round waveguide is used in the preferred embodiment, since a round cross section is much easier to seal than a rectangular cross section. On the other hand, a round waveguide has a rather poor gross bandwidth of 1: 1.31 or 26% for single-mode propagation, as compared to 1: 2 for a rectangular waveguide or 1: 4 for a ridge waveguide, which is a system bandwidth (FIG. 10-15%) and may be 10% of the cutoff frequency. In this context, the term "maintaining the cutoff frequency" does not necessarily mean exactly the same cutoff frequency, but may be the cutoff frequency ± 5%.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der mittige Leiter 20 als ein glatter Zylinder ausgeführt. Wie aus der 8 ersichtlich ist, kann der mittige Leiter 20 jedoch mit Ausnehmungen 73 versehen sein, um die laterale Induktivität zu erhöhen und es dadurch zu ermöglichen, den gleichen Effekt durch einen Leiter mit einem kleineren Durchmesser zu erhalten. Daher zeigt die 7 schematisch elektrische Feldlinien 72 in einem erfindungsgemäßen runden Wellenleiter 71, der einen H11-Wellenleiter-Mode gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt. Der mittige Leiter 20 ist koaxial in dem runden Wellenleiter 71 angeordnet, im Gegensatz zu der geometrischen Ähnlichkeit agiert dieser Wellenleiter jedoch in keiner Weise als eine koaxiale Übertragungsleitung. Das Feldmuster 72 wird durch den zylinderförmigen mittigen Leiter 20 modifiziert und der Einfluss auf die Grenzfrequenz des Grund-Modes und höherer Moden kann berechnet werden. Der mittige Leiter 20 ist in dieser Ausführungsform mit vier Ausnehmungen 73 versehen, es sind jedoch natürlich andere Anzahlen von Ausnehmungen möglich.In the preferred embodiment of the present invention, the central conductor is 20 executed as a smooth cylinder. Like from the 8th can be seen, the central conductor 20 however with recesses 73 be provided to increase the lateral inductance and thereby allow to obtain the same effect by a conductor with a smaller diameter. Therefore, the shows 7 schematically electric field lines 72 in a round waveguide according to the invention 71 which transmits a H 11 waveguide mode according to another embodiment of the present invention. The central conductor 20 is coaxial in the round waveguide 71 however, in contrast to the geometric similarity, this waveguide does not act in any way as a coaxial transmission line. The field pattern 72 is through the cylindrical central conductor 20 modified and the influence on the cutoff frequency of the fundamental mode and higher modes can be calculated. The central conductor 20 is in this embodiment with four recesses 73 provided, however, other numbers of recesses are of course possible.

Die erfindungsgemäße Druckdichtung basiert auf der Beobachtung, dass eine als ein Wellenleiter in dem H11-Mode verwendete koaxiale Konstruktion (d.h., nicht als eine koaxiale Leitung verwendet) eine niedrigere Grenzfrequenz als das gleiche Rohr ohne den mittigen Leiter aufweist. Dies ist durch das in der 9 gezeigte Diagramm dargestellt, welches die Durchmesser für eine Anzahl von koaxialen Konstruktionen angibt, wobei alle die gleiche geplante Grenzfrequenz für ihren H11-Mode aufweisen. Die horizontale Achse ist der normalisierte äußere Durchmesser an dem schmaleren Abschnitt, wobei dieser 1 ist für den leeren runden Wellenleiter. Die normalisierten Durchmesser (äußerer/innerer) sind auf der vertikalen Achse aufgetragen und durch Einfügen des mittigen Leiters und Anwachsenlassen seines Durchmessers kann der äußere Durchmesser verkleinert werden, falls alle Änderungen unter einer konstanten Grenzfrequenz für den H11-Mode ausgeführt werden. Die Impedanz des koaxialen H11-Mode verringert sich wie in dem Diagramm gezeigt, so dass einige Mittel notwendig sind, um die Mikrowellenimpedanz übereinstimmend zu halten. Unter Impedanz wird in diesem Kontext die Spannung im Quadrat geteilt durch die übertragene Leistung verstanden. Zunächst sollte der schmalere Abschnitt λ/2-Wellenlängen lang ausgeführt sein. Dies ergibt eine Übereinstimmung, jedoch möglicherweise ein schmales Band Eins. Durch Hinzufügen von λ/4-Transformierabschnitten in der Konstruktion kann dies verbessert werden.The pressure seal of the present invention is based on the observation that a coaxial construction used as a waveguide in the H 11 mode (ie, not used as a coaxial line) has a lower cutoff frequency than the same tube without the center conductor. This is through that in the 9 shown diagram indicating the diameters for a number of coaxial constructions, all having the same planned cutoff frequency for their H 11 mode. The horizontal axis is the normalized outer diameter at the narrower section, which is 1 for the empty circular waveguide. The normalized diameters (outer / inner) are plotted on the vertical axis, and by inserting the center conductor and increasing its diameter, the outer diameter can be reduced if all changes are made below a constant cutoff frequency for the H 11 mode. The impedance of the coaxial H 11 mode decreases as shown in the diagram, so that some means are necessary to keep the microwave impedance coincident. Impedance in this context means the voltage squared divided by the transmitted power. First, the narrower section should be made λ / 2 wavelengths long. This results in a match, but possibly a narrow band one. By adding λ / 4 transform sections in the design, this can be improved.

Drei Beispiele können aus dem in der 9 gezeigten Diagramm entnommen werden, die 90%, 80% und 70% des Originaldurchmessers an dem schmaleren Abschnitt ergeben. Mit dem kleinsten Durchmesser können 51% der Oberfläche, die für die in der 2 gezeigte Schulter 22 verbleiben, den Druck aufnehmen, wobei dies einen Druck von beispielsweise 4 MPa mit einer guten Toleranz ermöglichen sollte. Die nächsthöheren Moden wurden für die drei obigen Fälle getestet und funktionieren für die zwei niedrigsten Moden (H21 und E01).Three examples can be found in the 9 taken from the diagram shown that yield 90%, 80% and 70% of the original diameter at the narrower section. With the smallest diameter, 51% of the surface can be used for in the 2 shoulder shown 22 remain, take the pressure, which should allow a pressure of, for example, 4 MPa with a good tolerance. The next higher modes were tested for the three above cases and work for the two lowest modes (H 21 and E 01 ).

Die Übereinstimmung wird durch die Kurven in dem in der 10 gezeigten Diagramm illustriert, wobei die drei obigen Fälle (90%, 80% und 70% Durchmesser) und der Fall mit 70% Durchmesser plus enthaltenen zwei λ/4-Transformierabschnitten in Bezug auf eine Fehlanpassung berechnet sind. Der 90% schmalere Abschnitt ergibt eine niedrige Fehlanpassung, jedoch auch der 80% schmalere Abschnitt ergibt ein Stehwellenverhältnis unter 1:1,5 (Reflektionsfaktor 0,2) über ± 12% Bandbreite. Bei dem 70% schmaleren Abschnitt einschließlich der λ/4-Transformierabschnitte (70% Impedanz) ist die Fehlanpassung über die volle ± 20% Bandbreite vernachlässigbar. Demzufolge sind eine gute Übereinstimmung und eine breite Schulter, um den axialen Druck aufzunehmen, trotz des eher großen Eindringkörpers, erreicht worden.The agreement is made by the curves in the 10 and the case with 70% diameter plus included two λ / 4 transform sections are calculated with respect to a mismatch. The 90% narrower section gives a low mismatch, but even the 80% narrower section gives a VSWR of less than 1: 1.5 (reflection factor 0.2) over ± 12% bandwidth. For the 70% narrower section including the λ / 4 transform sections (70% impedance), mismatch over the full ± 20% bandwidth is negligible. As a result, a good fit and a broad shoulder to accommodate the axial pressure have been achieved, despite the rather large indenter.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Druckdichtung in einem Dualbandradarfüllstandsmessgerät verwendet, wobei das Füllstandsmessgerät angeordnet ist, um Mikrowellen in zumindest einem ersten und einem zweiten Frequenzband zu senden und zu empfangen und wobei die Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbandes zumindest 1,5 mal größer, vorzugsweise 2 mal größer ist als die Frequenzmitte des ersten Frequenzbandes. Mit anderen Worten: es wird die gleiche Druckdichtung für zwei Frequenzen, wie die zwei Standardbänder 26 und 6 GHz, verwendet. Falls die Wellenleiter mit PTFE gefüllt sind, wird der Durchmesser für die tiefe Frequenz 24–25 mm und der Durchmesser für die hohe Frequenz 6 mm sein. Durch Einfügen der mit einem mittigen, einen Durchmesser von 10 mm aufweisenden Leiter, ausgerüsteten erfindungsgemäßen Druckdichtung kann der größere Durchmesser auf etwa 17 mm mit einer gleichgebliebenen Grenzfrequenz reduziert werden. Ein unerwarteter Effekt der erfindungsgemäßen Druckdichtung, d.h. Vorsehen eines mittigen Leiters und demzufolge umwandeln des runden Wellenleiters in einen ringförmigen Wellenleiter, ist, dass wesentlich weniger unerwünschte höhere Wellenleitermoden vorhanden sind.In another preferred embodiment becomes the pressure seal according to the invention used in a dual band radar level gauge, wherein arranged the level gauge is to microwave in at least a first and a second Frequency band to transmit and receive and where the center frequency of the second frequency band is at least 1.5 times larger, preferably 2 times larger as the frequency center of the first frequency band. In other words: it will be the same pressure seal for two frequencies, like the two standard bands 26 and 6 GHz, used. If the waveguides are filled with PTFE, becomes the diameter for the low frequency 24-25 mm and the diameter for the high frequency will be 6 mm. By inserting the with a central, a diameter of 10 mm having conductor, equipped pressure seal according to the invention can the larger diameter reduced to about 17 mm with a constant cutoff frequency become. An unexpected effect of the pressure seal according to the invention, i.e. Provide a central conductor and consequently convert the round waveguide into an annular waveguide, that is much less unwanted higher Waveguide modes are present.

Unter Bezugnahme auf 11 ist eine allgemeine Ausführungsform einer Druckdichtung für eine Breitband- oder eine Multiband-Antenne gezeigt. Die Antenne ist durch eine metallische Halterung 101 mit einer eine Hornantenne bildenden konischen Öffnung gebildet. Die Halterung 101 ist mit einem Befestigungsflansch 102 ausgerüstet, der angeordnet ist, um die Antenne an dem Dach des Behälters (nicht gezeigt) zu befestigen. Die Hornantenne wird durch einen teilweise mit einem zylinderförmigen mittigen Leiter 103 gefüllten runden Wellenleiter 103 gespeist, wobei der zylinderförmige mittige Leiter 103 eine konische Form an beiden Enden aufweist, um eine Breitbandübertragung zu erreichen. Das Horn ist mit einem dielektrischen Material 104 gefüllt, wie beispielsweise PTFE, das an der metallischen Halterung 101 durch einen Gewindering 105 befestigt werden kann. Die Übertragung von Mikrowellen von einer Elektronikeinheit (nicht gezeigt) zum oberen Ende der Antenne erfolgt durch einen Wellenleiter 106, der durch beispielsweise eine durch die Stege 107 angezeigte 4-Stege- Konstruktion breitbandig ausgeführt ist. Die Endabschlüsse des mittigen Leiters 103 sind konisch gezeigt, wie der Fachmann jedoch erkennen wird, kann eine nichtkonische Form verwendet werden, um seine Leistung zu verbessern.With reference to 11 a general embodiment of a pressure seal for a broadband or a multi-band antenna is shown. The antenna is through a metallic bracket 101 formed with a conical opening forming a horn antenna. The holder 101 is with a mounting flange 102 equipped to fix the antenna to the roof of the container (not shown). The horn antenna is made by a partially with a cylindrical central conductor 103 filled round waveguide 103 fed, wherein the cylindrical central conductor 103 has a conical shape at both ends to achieve broadband transmission. The horn is made with a dielectric material 104 filled, such as PTFE, on the metallic bracket 101 through a threaded ring 105 can be attached. The transmission of microwaves from an electronics unit (not shown) to the top of the antenna is by a waveguide 106 by, for example, one through the webs 107 displayed 4-gang construction is designed broadband. The end terminations of the central conductor 103 are shown conically, however, as those skilled in the art will recognize, a non-tapered shape can be used to improve its performance.

Die 12a und 12b zeigen die gleiche Druckdichtung wie die 11, die jedoch mit zwei unterschiedlichen Verbindungen ausgerüstet ist. Die 12a zeigt die Verbindung für das untere Frequenzband, beispielsweise 6 GHz, und die 12b zeigt die Verbindung für das höhere Frequenzband, beispielsweise 25 GHz. Die zum Abdichten des Behälters angeordnete Druckdichtung ist die gleiche, wobei dies bedeutet, dass die Elektronikeinheit (nicht gezeigt) und die Übertragungswellenleiter 111, 112 ohne Öffnen des Behälters ausgetauscht werden können. Wie aus der 12a ersichtlich ist, ist der das untere Frequenzband übertragende eher breite Wellenleiter 111 mit dem Antennenwellenleiter abgestimmt. Wobei, wie aus der 12b ersichtlich ist, ein konischer Übergang 112 in dem Wellenleiter der höheren Frequenz verwendet wird, um den oberen Durchmesser von 7 bis 8 mm mit dem unteren Durchmesser von 17 mm glatt zu verbinden und um den Antennenwellenleiter in einen normalen H11-Wellenleiter für diese Frequenz zu transformieren. Der die koaxiale Struktur aufweisende Abschnitt überträgt wesentlich weniger Moden in dem hohen Frequenzband als das, was ein herkömmlicher Wellenleiter, der eine Übertragung des unteren Frequenzbandes ermöglichen würde, übertragen würde, wobei dies das Erzeugen einer fehlerfreien Wellenfront in beiden Frequenzbändern erleichtert. Ein glatter Übergang zu dem Konus veranlasst den H11-Mode dazu, das gewünschte Feld über die Antennenöffnung zu übertragen, möglicherweise mit einer Art Linsenfunktion (nicht gezeigt), um den Konus kurz zu halten, wobei jedoch die gewünschte Antennenfunktion mit einer gleichphasigen Front über die Oberfläche bereitgestellt wird.The 12a and 12b show the same pressure seal as the 11 , which is equipped with two different connections. The 12a shows the connection for the lower frequency band, for example 6 GHz, and the 12b shows the connection for the higher frequency band, for example 25 GHz. The pressure seal arranged to seal the container is the same, which means that the electronics unit (not shown) and the transmission waveguides 111 . 112 can be replaced without opening the container. Like from the 12a is apparent, the lower frequency band transmitting rather broad waveguide 111 tuned with the antenna waveguide. Where, like from the 12b it can be seen, a conical transition 112 in which the higher frequency waveguide is used to smoothly connect the upper diameter of 7 to 8 mm to the lower 17 mm diameter and to transform the antenna waveguide into a normal H 11 waveguide for that frequency. The portion having the coaxial structure transmits substantially fewer modes in the high frequency band than what a conventional waveguide would allow for transmission of the lower frequency band, thereby facilitating the generation of an error free wavefront in both frequency bands. A smooth transition to the cone causes the H11 mode to transmit the desired field across the antenna aperture, possibly with a type of lens function (not shown) to keep the cone short, but with the desired antenna function with an in-phase front across the antenna Surface is provided.

In den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Hornantenne als ein Beispiel verwendet. Der Fachmann erkennt jedoch, dass die erfindungsgemäße Druckdichtung in irgendeiner Wellenleiter-gespeisten Antenne, wie beispielsweise einer Parabolantenne, einer Stabantenne, etc., verwendet werden kann. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Druckdichtung vorzugsweise vorgesehen, um Druck in einer Richtung zu widerstehen, sie kann jedoch für eine bidirektionale Halterung modifiziert werden. Die Halterung, um einen niedrigen Druck in dem Tank zu widerstehen, ist normalerweise eher klein (maximal 1 Bar Druckdifferenz) und kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Falls die Taille nicht für diesen Zweck verwendet wird, können ein paar radiale Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben (üblicherweise vier), oder eine Federhalterung in Ausnehmungen in Umfangsrichtung verwendet werden. Eine andere offensichtliche Verwendung der erfindungsgemäßen Dichtung ist eine explosionssichere Dichtung innerhalb derselben Wellenleiterkette von der Elektronik zu der Antenne.In the above-described preferred embodiments of the present invention In the present invention, a horn antenna is used as an example. The expert recognizes, however, that the pressure seal according to the invention in any Waveguide-powered antenna, such as a parabolic antenna, a rod antenna, etc., can be used. Furthermore, the Pressure seal according to the invention preferably provided to withstand pressure in one direction she can, however, for a bidirectional holder can be modified. The holder, To resist low pressure in the tank is usually rather small (maximum 1 bar pressure difference) and can be on different Way executed become. If the waist is not for this purpose can be used a few radial fasteners, such as screws (usually four), or a spring holder in recesses in the circumferential direction be used. Another obvious use of the seal according to the invention is an explosion proof seal within the same waveguide chain of the electronics to the antenna.

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Aufrechterhalten einer Grenzfrequenz mit einem verminderten Querschnitt in einer Druckdichtungsvorrichtung, die in einem Radarfüllstandsmesssystem zum Messen einer Füllstandshöhe eines in einem Behälter aufbewahrten Produktes verwendet wird, beschrieben, wobei die Dichtungsvorrichtung einen Wellenleiter zum Übertragen von Mikrowellen in zumindest einem der folgenden Mode-Typen umfasst: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode, wobei ein festes dielektrisches Material angeordnet ist, um den Wellenleiter abzudichten nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren den Schritt des Vorsehens eines mittigen Leiters umfasst, der zumindest teilweise in dem dielektrischen Material angeordnet ist.in the Following is a method for maintaining a cutoff frequency with a reduced cross section in a pressure sealing device, in a radar level gauge for measuring a level height of a in a container stored product is described, wherein the sealing device a waveguide for transmission of microwaves in at least one of the following modes: transversal Mode, transverse magnetic mode or hybrid mode, wherein a fixed dielectric material is disposed to seal the waveguide according to one of the embodiments described above, wherein the method comprising the step of providing a central conductor, at least partially disposed in the dielectric material.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt: Bereitstellen zumindest eines an einem der Enden des mittigen Leiters angeordneten Impedanztransformierabschnitts und vorzugsweise zwei Transformierabschnitte, die jeweils etwa λ/4 lang sind und an den gegenüberliegenden Enden des mittigen Leiters angeordnet sind.In a further embodiment the method comprises the step of providing at least one at one of the ends of the central conductor arranged impedance transformation section and preferably two transformation sections each about λ / 4 long and at the opposite ends of the central conductor are arranged.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt: Bereitstellen eines eine glatte Umfangsoberfläche aufweisenden mittigen Leiters.In a further embodiment the method further comprises the step of: providing a a smooth circumferential surface having central conductor.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt: Bereitstellen eines mittigen Leiters, der eine mit Ausnehmungen versehene Umfangsoberfläche aufweist.In a further embodiment The method comprises the step of providing a central one A conductor having a recessed peripheral surface.

In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte: Vorsehen zumindest eines O-Rings, vorzugsweise zwei, die λ/4 voneinander entfernt angeordnet sind.In an additional one embodiment the method comprises the steps of: providing at least one O-ring, preferably two, the λ / 4 are arranged away from each other.

Dementsprechend, während wesentliche neue Merkmale der auf eine bevorzugte Ausführungsform angewendeten Erfindung gezeigt und beschrieben und herausgestellt wurden, wird klar sein, dass verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Veränderungen in der Form und den Einzelheiten der dargestellten Vorrichtungen und ihres Betriebs durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist ausdrücklich vorgesehen, dass alle Kombinationen der Elemente und/oder Verfahrensschritte, die im Wesentlichen die gleiche Funktion in im Wesentlichen der gleichen Weise ausführen, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen, innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. Weiterhin sollte erkannt werden, dass Konstruktionen und/oder Elemente und/oder Verfahrensschritte, die gezeigt, und/oder in Verbindung mit irgendeiner offenbarten Form oder Ausführungsform der Erfindung beschrieben sind, in einer anderen offenbarten oder beschriebenen oder vorgeschlagenen Form oder Ausführungsform in einer allgemeinen Konstruktionsauswahl vorgesehen werden können. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich wie durch den Umfang der hierzu beigelegten Ansprüche beschränkt wird.Accordingly, while essential new features of the preferred embodiment applied invention shown and described and highlighted it will be clear that various omissions, substitutions and changes in the form and details of the illustrated devices and their operation by a person skilled in the art, without the To leave spirit of the invention. For example, it is expressly intended that all combinations of the elements and / or method steps, the essentially the same function in essentially the perform in the same way to achieve the same results, within the scope of the invention lie. Furthermore, it should be recognized that constructions and / or Elements and / or method steps shown and / or in connection with any disclosed form or embodiment of the invention are disclosed in another, or described or proposed Shape or embodiment can be provided in a general design choice. It It is therefore intended that the invention be limited only as by the Scope of the attached claims is limited.

ZusammenfassungSummary

Die Erfindung betrifft eine Druckdichtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Vermindern der Grenzfrequenz in einer solchen Druckdichtungsvorrichtung, die in einem Radarfüllstandsmesssystem zum Messen des Füllstandes eines in einem Behälter (10) aufbewahrten Produktes (11) verwendet wird, wobei die Dichtungsvorrichtung einen Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) zum Übertragen von Mikrowellen in zumindest einem der nachfolgenden Mode-Typen umfasst: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode. Der Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) ist durch ein dielektrisches Material (14, 104) abgedichtet. Ein mittiger Leiter (20, 103) ist zumindest teilweise innerhalb des dielektrischen Materials (14, 104) angeordnet.The invention relates to a pressure seal Apparatus and method for reducing the cut-off frequency in such a pressure-sealing device used in a radar level-measuring system for measuring the level of one in a container ( 10 ) stored product ( 11 ), wherein the sealing device comprises a waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) for transmitting microwaves in at least one of the following types of modes: transversal electrical mode, transverse magnetic mode or hybrid mode. The waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) is protected by a dielectric material ( 14 . 104 ) sealed. A central ladder ( 20 . 103 ) is at least partially within the dielectric material ( 14 . 104 ) arranged.

Claims (35)

Druckdichtungsvorrichtung in einem Radarfüllstandsmesssystem zum Messen eines Füllstandes eines in einem Behälter (10) aufbewahrten Produktes (11), wobei die Dichtungsvorrichtung umfasst: einen Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) zum Übertragen von Mikrowellen in zumindest einem der folgenden Mode-Typen: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode; ein festes dielektrisches Material (14, 104), angeordnet, um den Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) abzudichten; und einen mittigen Leiter (20, 103), der zumindest teilweise innerhalb des dielektrischen Materials (14, 104) angeordnet ist.Pressure sealing device in a radar level measuring system for measuring a level of one in a container ( 10 ) stored product ( 11 ), the sealing device comprising: a waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 for transmitting microwaves in at least one of the following modes: transverse electric mode, transverse magnetic mode or hybrid mode; a solid dielectric material ( 14 . 104 ), arranged around the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) seal; and a central conductor ( 20 . 103 ) at least partially within the dielectric material ( 14 . 104 ) is arranged. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Wellenleiter (16, 51, 71, 106, 111, 112) einen runden Radialquerschnitt aufweist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein the waveguide ( 16 . 51 . 71 . 106 . 111 . 112 ) has a round radial cross-section. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Wellenleiter (16, 61, 106, 111, 112) einen rechteckigen Radialquerschnitt aufweist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein the waveguide ( 16 . 61 . 106 . 111 . 112 ) has a rectangular radial cross-section. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) einen Abschnitt (23) umfasst, der einen kleineren Radialquerschnitt aufweist als der Rest des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112), wobei der Abschnitt angeordnet ist, um mechanisch das dielektrische Material (14, 104) festzuklemmen, und worin der mittige Leiter (20, 103) in dem Abschnitt (23) des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) angeordnet ist, der den kleineren Radialquerschnitt aufweist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) a section ( 23 ), which has a smaller radial cross-section than the rest of the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ), the section being arranged to mechanically separate the dielectric material ( 14 . 104 ), and wherein the central conductor ( 20 . 103 ) in the section ( 23 ) of the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) is arranged, which has the smaller radial cross-section. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, worin der mittige Leiter (20, 103) im Wesentlichen die gleiche Länge wie der Abschnitt (23) des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) aufweist, der den kleineren Radialquerschnitt aufweist, dessen Länge etwa λ/2 der tatsächlichen Wellenleiterwellenlänge ist.A pressure sealing device according to claim 4, wherein the central conductor ( 20 . 103 ) substantially the same length as the section ( 23 ) of the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) having the smaller radial cross-section whose length is about λ / 2 of the actual waveguide wavelength. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend zumindest einen an zumindest einem Ende des mittigen Leiters (20) angeordneten Impedanztransformierabschnitt (25).Pressure sealing device according to claim 1, further comprising at least one at least one end of the central conductor ( 20 ) Impedanztransformierabschnitt ( 25 ). Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, worin zwei Impedanztransformierabschnitte (25), die jeweils etwa λ/4 lang sind, an den gegenüberliegenden Enden des mittigen Leiters (20) angeordnet sind.A pressure sealing device according to claim 6, wherein two impedance transformation sections ( 25 ), which are each about λ / 4 long, at the opposite ends of the central conductor ( 20 ) are arranged. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin das feste dielektrische Material (14, 104) zumindest eins der folgenden Materialien ist: PTFE, PPS, Quartz, Glas oder ein keramisches Material.A pressure sealing device according to claim 1, wherein said solid dielectric material ( 14 . 104 ) is at least one of the following materials: PTFE, PPS, quartz, glass or a ceramic material. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der mittige Leiter (20, 103) eine glatte Umfangsoberfläche aufweist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein the central conductor ( 20 . 103 ) has a smooth circumferential surface. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Umfangsoberfläche des mittigen Leiters (20) mit Ausnehmungen (73) versehen ist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein the circumferential surface of the central conductor ( 20 ) with recesses ( 73 ) is provided. Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend zumindest einen O-Ring (24).Pressure sealing device according to claim 1, further comprising at least one O-ring ( 24 ). Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 11, die zwei um λ/4 entfernt angeordnete O-Ringe (24) umfasst.A pressure sealing device according to claim 11, comprising two O-rings spaced apart by λ / 4 ( 24 ). Druckdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin zumindest die Umfangsoberfläche des mittigen Leiters (20, 103) aus Metall gebildet ist.A pressure sealing device according to claim 1, wherein at least the circumferential surface of the central conductor ( 20 . 103 ) is formed of metal. Radarfüllstandsmessgerät (13) zum Messen eines Füllstandes eines in einem Behälter (10) aufbewahrten Produktes (11), umfassend: eine Mikrowellenantenneneinheit (15), die in den Behälter (10) richtbar ist; eine Mikrowellenquelle zum Senden eines Mikrowellensignals durch die Antenneneinheit (15) in den Behälter (10); ein Mikrowellenempfänger zum Empfangen eines reflektierten Mikrowellensignals von der Oberfläche (12) des Produktes (11) in dem Behälter (10); einen mit der Quelle und dem Empfänger verbundenen Messschaltkreis zum Initiieren der Übertragung des Mikrowellensignals und zum Bestimmen des Produktfüllstandes basierend auf dem empfangenen Signal; einen Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) zum Übertragen der Mikrowellen in zumindest einem der folgenden Mode-Typen: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode zwischen der Quelle/dem Empfänger und der Antenne (15); ein festes dielektrisches Material (14, 104), das angeordnet ist, um den Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) abzudichten; und einen mittigen Leiter (20, 103), der zumindest teilweise innerhalb des dielektrischen Materials (14, 104) angeordnet ist.Radar level gauge ( 13 ) for measuring a level in a container ( 10 ) stored product ( 11 ), comprising: a microwave antenna unit ( 15 ) placed in the container ( 10 ) is directable; a microwave source for transmitting a microwave signal through the antenna unit ( 15 ) in the container ( 10 ); a microwave receiver for receiving a reflected microwave signal from the surface ( 12 ) of the product ( 11 ) in the container ( 10 ); a measurement circuit connected to the source and the receiver for initiating the transmission of the microwave signal and for determining the product level based on the received signal; a waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) for transmitting the microwaves in at least one of the following modes: transversal electrical mode, transverse magnetic mode or hybrid mode between the source / receiver and the antenna ( 15 ); a solid dielectric material ( 14 . 104 ), which is arranged around the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) seal; and a central conductor ( 20 . 103 ), at least partially within the dielectric material ( 14 . 104 ) is arranged. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, weiterhin umfassend eine Kommunikationsschnittstelle zum Senden und Empfangen von Information.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, further comprising a communication interface for transmitting and receiving information. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin das Füllstandsmessgerät (13) angeordnet ist, um Mikrowellen in zumindest einem ersten und einem zweiten Frequenzband zu senden und zu empfangen, und worin die Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbandes zumindest 1,5 mal größer ist als die Frequenzmitte des ersten Frequenzbandes.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the level gauge ( 13 ) is arranged to transmit and receive microwaves in at least a first and a second frequency band, and wherein the center frequency of the second frequency band is at least 1.5 times greater than the frequency center of the first frequency band. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 16, worin die Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbandes zumindest zwei mal höher ist als die Frequenzmitte des ersten Frequenzbandes.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 16, wherein the center frequency of the second frequency band is at least two times higher than the frequency center of the first frequency band. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin der Wellenleiter (16, 51, 71, 106, 111, 112) einen runden Radialquerschnitt aufweist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the waveguide ( 16 . 51 . 71 . 106 . 111 . 112 ) has a round radial cross-section. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin der Wellenleiter (16, 61, 106, 111, 112) einen rechteckigen Radialquerschnitt aufweist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the waveguide ( 16 . 61 . 106 . 111 . 112 ) has a rectangular radial cross-section. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin der Wellenleiter (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) einen Abschnitt (23) umfasst, der einen kleineren Radialquerschnitt als der Rest des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) aufweist, wobei der Abschnitt (23) angeordnet ist, um das dielektrische Material (14, 104) mechanisch festzuklemmen und worin der mittige Leiter (20, 103) in dem Abschnitt (23) des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) angeordnet ist, der den kleineren Radialquerschnitt aufweist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) a section ( 23 ), which has a smaller radial cross-section than the rest of the waveguide (FIG. 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ), the section ( 23 ) is arranged to the dielectric material ( 14 . 104 ) and in which the central conductor ( 20 . 103 ) in the section ( 23 ) of the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) is arranged, which has the smaller radial cross-section. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 20, worin der mittige Leiter (20, 103) im Wesentlichen die gleiche Länge wie der Abschnitt (23) des Wellenleiters (16, 51, 61, 71, 106, 111, 112) aufweist, der den kleineren Radialquerschnitt aufweist, wobei seine Länge etwa λ/2 der tatsächlichen Wellenleiterwellenlänge beträgt.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 20, wherein the central conductor ( 20 . 103 ) substantially the same length as the section ( 23 ) of the waveguide ( 16 . 51 . 61 . 71 . 106 . 111 . 112 ) having the smaller radial cross-section with its length being about λ / 2 of the actual waveguide wavelength. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, weiterhin umfassend zumindest einen an zumindest einem der Enden des mittigen Leiters (20) angeordneten Impedanztransformierabschnitt (25).Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, further comprising at least one at least one of the ends of the central conductor ( 20 ) Impedanztransformierabschnitt ( 25 ). Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 22, worin zwei jeweils etwa λ/4 lange Impedanztransformierabschnitte (25) an den gegenüberliegenden Enden des mittigen Leiters (20) angeordnet sind.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 22, wherein two impedance transforming sections each about λ / 4 long ( 25 ) at the opposite ends of the central conductor ( 20 ) are arranged. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin das feste dielektrische Material (14, 104) zumindest eines der folgenden Materialien ist: PTFE, PPS, Quartz, Glas oder ein keramisches Material.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the solid dielectric material ( 14 . 104 ) is at least one of the following materials: PTFE, PPS, quartz, glass or a ceramic material. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin der mittige Leiter (20, 103) eine glatte Umfangsoberfläche aufweist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the central conductor ( 20 . 103 ) has a smooth circumferential surface. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin die Umfangsoberfläche des mittigen Leiters (20, 103) mit Ausnehmungen (73) versehen ist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein the peripheral surface of the central conductor ( 20 . 103 ) with recesses ( 73 ) is provided. Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, weiterhin umfassend zumindest einen O-Ring (24).Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, further comprising at least one O-ring ( 24 ). Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 27, das zwei um λ/4 entfernt angeordnete O-Ringe (24) umfasst.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 27, comprising two O-rings spaced apart by λ / 4 ( 24 ). Radarfüllstandsmessgerät (13) nach Anspruch 14, worin zumindest die Umfangsoberfläche des mittigen Leiters (20, 103) aus Metall gebildet ist.Radar level gauge ( 13 ) according to claim 14, wherein at least the peripheral surface of the central conductor ( 20 . 103 ) is formed of metal. Verfahren zum Aufrechterhalten einer Grenzfrequenz mit einem verminderten Querschnitt in einer in einem Radarfüllstandsmesssystem zum Messen eines in einem Behälter aufbewahrten Produkts verwendeten Druckdichtungsvorrichtung, wobei die Druckdichtungsvorrichtung umfasst: einen Wellenleiter zum Übertragen von Mikrowellen in zumindest einer der folgenden Mode-Typen: transversalelektrischer Mode, transversalmagnetischer Mode oder Hybrid-Mode; ein festes dielektrisches Material, angeordnet, um den Wellenleiter abzudichten; worin das Verfahren den Schritt umfasst: Vorsehen eines mittigen Leiters, der zumindest teilweise innerhalb des dielektrischen Materials angeordnet ist.Method for maintaining a cutoff frequency with a reduced cross section in one in a radar level gauge for measuring one in a container used pressure-sealing device, wherein the pressure sealing device comprises: a waveguide for transmission of microwaves in at least one of the following modes: transversal Mode, transverse magnetic mode or hybrid mode; a firm one dielectric material arranged to seal the waveguide; wherein the method comprises the step of: Provide a central Conductor, at least partially within the dielectric material is arranged. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend den folgenden Schritt: Vorsehen zumindest eines an einem der beiden Enden des mittigen Leiters angeordneten Transformierabschnitts.The method of claim 30, further comprising the following step: providing at least one of the two Ends of the central conductor arranged Transformierabschnitts. Verfahren nach Anspruch 31, umfassend den Schritt: Vorsehen von zwei jeweils etwa λ/4 langen Transformierabschnitten, die an den gegenüberliegenden Enden des mittigen Leiters angeordnet sind.The method of claim 31, comprising the step of: Provide two each about λ / 4 long transform sections, which at the opposite ends of the central Ladder are arranged. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend den Schritt: Vorsehen eines mittigen Leiters, der eine glatte Umfangsoberfläche aufweist.The method of claim 30, further comprising the step of providing a central conductor having a smooth peripheral surface. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend den Schritt: Vorsehen eines mittigen Leiters, der eine mit Ausnehmungen versehene Umfangsoberfläche aufweist.The method of claim 30, further comprising the step of providing a central conductor, having a recessed peripheral surface. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend den Schritt: Vorsehen zumindest eines O-Rings, vorzugsweise zwei um λ/4 entfernt angeordnete O-Ringe.The method of claim 30, further comprising the step: providing at least one O-ring, preferably two removed by λ / 4 arranged O-rings.
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