DE29902592U1 - Hochfrequenz-Stabsensor - Google Patents

Description

Beschreibung

Zur Prozeßkontrolle in industriellen Anlagen ist die Bestimmung von Dichte, Konzentration und Wassergehalt von Lösungen, Emulsionen und Schlämmen in offenen oder geschlossenen Behältern während des Produktionsvorgangs nötig. Neben den klassischen Meßverfahren werden hierbei auch Hochfrequenz-Meßverfahren verwendet, bei denen das Meßgut, das sich zwischen einer Sende- und einer Empfangsantenne befindet mit elektromagnetischen Wellen durchstrahlt wird. Anhand der Dämpfung und/oder der Phasenlaufzeit des Hochfrequenzsignals beim Durchlaufen des Meßguts kann dessen Dichte, Konzentration oder dessen Wassergehalt bestimmt werden.

Grundvoraussetzung fur die Bestimmung von Materialparametern mit Hochfrequenz-Meßverfahren sind geeignete Sensoren, die aus einer Sende- und Empfangsantenne bestehen, und die ohne den Produktionsablauf zu stören in vorhandene Behälter und Rohre eingebaut werden können. ....

Bisherige Sensoren für den Einbau in Behälter, siehe Gebrauchsmuster Nr.: 296 17 488.2, müssen mit Tauchrohren und Flanschen aufgebaut werden um an strömungsgünstigen Orten in Behältern messen zu können. Sie weisen eine starre Geometrie auf, die für jeden Anwendungsfall neu angepaßt werden muß. Außerdem benötigen derartige Sensoren eine gemeinsame Massefläche, die den Einbau in Kunststoffbehälter erschwert. Beim Aufbau eines Tauchrohres sind die Hochfrequenzanschlußbuchsen nicht mehr frei zugänglich, so daß ein Tausch der Anschlußkabel nur schwer möglich ist.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde einen einfachen, aus zwei einzelnen Antennen bestehenden, flexibel einsetzbaren Hochfrequenz-Sensor aufzubauen, mit dem an strömungsgünstigen Orten im Behälter gemessen werden kann, und dessen Anschlußbuchsen frei zugänglich sind.

Dieses Problem wird mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Der im Schutzanspruch 1 beschriebene Stabsensor läßt sich wegen seiner schlanken Abmessungen ohne zusätzlichen Flansch mit zwei Gewinden (5) in vorhandene Behälter einbauen. Der getrennte Aufbau von Sende- und Empfangsantenne ermöglicht zudem eine einfache Variation des Antennenabstandes, der je nach Meßgut erforderlich sein kann. Über die Länge der in Fig. 1 gezeigten koaxialen Leitungen (2) lassen sich die breitbandigen Antennen (3) tief im Behälter plazieren um an strömungsgünstigen Orten messen zu können. Die Hochfrequenz-Anschlußbuchsen (1) liegen außen am Sensor und sind frei zugänglich.

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Sensors ergibt sich aus Schutzanspruch 2.

Da die einzelnen Stäbe keine gemeinsame Massefläche benötigen ist es möglich den Sensor in Kunststoff einzubetten um diesen z.B. an Säurebehältern einsetzen zu können Fig. 2.

Ein Ausführungsbeispiel des Sensors wird anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht des Sensors bestehend aus zwei einzelnen Stäben Fig. 2 die Seitenansicht eines in Kunststoff eingebetteten Sensors

Der in Figur 1 gezeigte Sensor besteht aus zwei einzelnen Antennenstäben, die über ein Gewinde (5) in eine Behälterwandung eingeschraubt sind. Der Abstand der beiden Stäbe hängt von den Erfordernissen des Meßgutes und denen des angeschlossenen Meßsystems ab und kann beliebig eingestellt werden. Das Hochfrequenzmeßgerät wird an den äußeren Anschlußbuchsen (1) ein- und ausgekoppelt. Zwischen den breitbandigen Antennen (3) befindet sich das Meßgut (6).

Der in Figur 3 gezeigte Sensor ist vollständig in Kunststoff eingebettet. Die Anschlußbuchsen (1) ··· sind von außen zugänglich. Die beiden Antennenstäbe haben keine Berührung mit dem Meßgut (6), das sich zwischen den Kunststoffdomen (7) befindet. Es ist möglich den Stabsensor zu ;

demontieren ohne den Behälter entleeren zu müssen. ; I*

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Claims (2)

Schutzansprüche Hochfrequenz-Sta bsensor

1. Stabsensor zum Eintauchen in wässrige Lösungen, Emulsionen oder Schlämme zur Bestimmung von Dichte, Konzentration und Wassergehalt in der industriellen Prozeßmeßtechnik mit Hochfrequenzmeßgeräten,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwei einzelne Stäbe mit Hochfrequenz Anschlußbuchsen (1) gemäß Fig.l in das Meßmedium (6) getaucht werden, die als koaxiale Leitungen aufgebaut sind (2) und deren Innenleiter am Ende der Leitungen als breitbandige Antennen ausgebildet sind (3), wobei das Dielektrikum (4) zur Führung der Innenleiter als schraubbare Kappe zum Abdichten und Verschließen der Leitungen dient.

2. Stabsensor nach Schutzanspruch 1 ··' dadurch gekennzeichnet, &iacgr;

daß zwei Antennen (3) gemeinsam mit ihrer koaxialen Speiseleitung (2) in das Meßgut getaucht werden, so daß störende Mantelwellen, die durch Reflexionen am Meßgut hervorgerufen werden · und die außen auf der Speiseleitung entlanglaufen, durch das Meßmedium gedämpft werden, so . daß zwei baugleiche und eigenständige Stäbe als Sende- und Empfangsantenne benutzt werden können, die keine gemeinsame Massefläche benötigen.

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