EP4724779A1 - Füllstandradargerät und flüssiggas-tank - Google Patents
Füllstandradargerät und flüssiggas-tankInfo
- Publication number
- EP4724779A1 EP4724779A1 EP24722170.8A EP24722170A EP4724779A1 EP 4724779 A1 EP4724779 A1 EP 4724779A1 EP 24722170 A EP24722170 A EP 24722170A EP 4724779 A1 EP4724779 A1 EP 4724779A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- waveguide
- radar device
- level radar
- liquid gas
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in level-measurement devices, e.g. for level gauge measurement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Füllstandradargerät, eingerichtet zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld, aufweisend einen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter, der über eine erste Schnittstelle an einem ersten Ende des Wellenleiters an eine Elektronikschaltung des Füllstandradargeräts angeschlossen ist.
Description
Füllstandradargerät und Flüssiggas-Tank
Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2023 205 428.0, eingereicht am 12. Juni 2023, die in vollem Umfang durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Füllstandmesstechnik. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Füllstandradargerät, das zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld eingerichtet ist, die Verwendung eines flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters zum Bestimmen des Füllstands in dem Flüssiggas-Tank und einen Flüssiggas-Tank mit einem solchen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter.
Hintergrund
Flüssiggas-Tanks müssen oft über weite Distanzen transportiert werden, beispielsweise auf dem Seeweg. Um sich einen Überblick über den aktuellen Tankinhalt verschaffen zu können, können Füllstandmessgeräte eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür sind Druckmessgeräte, die im Tank verbaut sind und den Druck am Behälterboden messen, der dann in einen Füllstand umgerechnet werden kann.
Da das Flüssiggas in den Tanks eine deutlich niedrigere Temperatur aufweist als die Umgebung, ist eine wirkungsvolle Isolierung des Tanks von Vorteil. Bei der Verwendung von Messgeräten im Tank sollte dieser Isolationsaspekt nicht vergessen werden, um Verluste möglichst gering zu halten.
Zusammenfassung
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine alternative Füllstandbestimmung in Behältern und insbesondere in Flüssiggas-Tanks bereitzustellen, die eine einfache Installation und gute Wärmeisolierung des Tanks ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Füllstandradargerät, das zur Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld eingerichtet ist. Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ fällt auch die Füllstandmessung beim Transport von Flüssiggas-Tanks.
Das Füllstandmessgerät weist einen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter auf, der über eine erste Schnittstelle, die sich an einem ersten Ende des Wellenleiters befindet, an eine Elektronikschaltung beziehungsweise ein Messgerätegehäuse des Füllstandradargeräts angeschlossen ist.
Hierbei befindet sich die Elektronikschaltung des Füllstandradargeräts typischerweise außerhalb des Flüssiggas-Tanks beziehungsweise des Prozessbehälters, in dem sich das Füllgut befindet.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Schnittstelle eine Temperaturisolierung aufweist.
Flexible, aufwickelbare Wellenleiter können bei der Installation beziehungsweise dem Bau des Behälters in ausreichender Länge auf einer Rolle bereitgestellt werden, so dass es einfach ist, den Behälter auszurüsten.
Hierdurch werden die Kosten der ansonsten sehr teuren Füllstandmessungen in Behältern, insbesondere in Flüssiggas-Tanks, reduziert. Auch ist der Einbau teurer starrer Standrohre zur Füllstandmessung nicht mehr erforderlich.
Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.
Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation von Anlagen und die Logistikautomation von Lieferketten. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.
Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-ZFertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei
verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.
Die in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sollten so ausgelegt werden, dass sie die weitestmögliche vernünftige Interpretation in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung erhalten. Zum Beispiel sollte die Verwendung des Artikels "ein" oder "der" bei der Einführung eines Elements nicht so ausgelegt werden, dass sie eine Vielzahl von Elementen ausschließt. Ebenso sollte die Erwähnung von "oder" so ausgelegt werden, dass sie eine Vielzahl von Elementen einschließt, so dass die Erwähnung von "A oder B" nicht "A und B" ausschließt, es sei denn, aus dem Kontext oder der vorangehenden Beschreibung geht klar hervor, dass nur eines von A und B gemeint ist. Ferner ist die Formulierung "mindestens eines von A, B und C" als eines oder mehrere Elemente aus einer Gruppe von Elementen zu verstehen, die aus A, B und C besteht, und nicht so auszulegen, dass mindestens eines von jedem der aufgeführten Elemente A, B und C erforderlich ist, unabhängig davon, ob A, B und C als Kategorien oder auf andere Weise miteinander verbunden sind. Darüber hinaus sollte die Erwähnung von "A, B und/oder C" oder "mindestens eines von A, B oder C" so ausgelegt werden, dass sie jede einzelne Einheit der aufgeführten Elemente, z. B. A, jede Teilmenge der aufgeführten Elemente, z. B. A und B, oder die gesamte Liste der Elemente A, B und C umfasst.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Wellenleiter als (flexibles) Standrohr mit einer Öffnung am unteren Ende für den Eintritt von Flüssiggas und mit einem oder mehreren Belüftungslöchern zum Druckausgleich ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das Füllstandradargerät eine Antenne auf, die über eine zweite Schnittstelle an einem zweiten, dem ersten Ende entgegengesetzten Ende des Wellenleiters an den Wellenleiter angeschlossen ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Schnittstelle eine Temperaturisolierung aufweist. Auch kann im Bereich der zweiten Schnittstelle eine „second line of defense“ vorgesehen sein, welche zur Abdichtung des Tanks dient, wenn die Elektronikschaltung abgenommen wird.
Beispielsweise wird ein Glasfenster mit einer von der Dielektrizitätszahl und einer von den einschlägigen Vorschriften zum Explosionsschutz abhängigen Stärke genau so dimensioniert, dass die Reflexionen am Glasfenster minimal sind. Das Glasfenster besteht aus einer Metallhülse, die in einem Schmelzprozess mit dem Glas gefüllt wird. Das Glasfenster wird so axial in den Hohlleiter eingesetzt und an der Metallhülse verschweißt, dass dieser dadurch druckdicht verschlossen wird. Dadurch wird verhindert, dass z.B. zündfähige Gase oder Flüssigkeiten durch den Wellenleiter in den Bereich der Elektronik vordringen können, sich dort entzünden und im schlimmsten Fall eine Explosion auslösen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung besteht der Wellenleiter aus temperaturisolierendem Material oder umfasst ein solches temperaturisolierendes Material.
Vorzugsweise werden hier entsprechend geeignete Kunststoffe verwendet. Diese sollten flexibel und bei der verwendeten Nutzfrequenz dämpfungsarm sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Wellenleiter einen Innendurchmesser von weniger als 6,5 mm auf.
Der Durchmesser ist abhängig von der verwendeten Nutzfrequenz. Wird der Durchmesser zu klein gewählt, dann weist er zu große Dämpfungswerte auf. Wird er zu groß gewählt, dann bilden sich Moden höherer Ordnung, die mit dem Nutzsignal interferieren und somit die Genauigkeit der Messung einschränken. Ein Innendurchmesser von 6,5 mm eignet sich für eine Betriebsfrequenz von 80GHz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Wellenleiter als Hohlleiter ausgeführt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung eines flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters zum Bestimmen des Füllstands in dem Flüssiggas-Tank. Der Wellenleiter ist über eine erste Schnittstelle an einem ersten Ende des Wellenleiters an eine Elektronikschaltung eines Füllstandradargeräts anschließbar und zur zumindest teilweisen Installation in der Wandung des Flüssiggas-Tanks vorgesehen. Die Elektronikschaltung des Füllstandradargeräts ist somit außerhalb des Flüssiggas-Tanks daran anschließbar.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen Flüssiggas-Tank, aufweisend einen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter, der über eine erste Schnittstelle an einem ersten Ende des Wellenleiters an eine Elektronikschaltung eines Füllstandradargeräts anschließbar ist und sich zumindest teilweise in der Wandung eines Flüssiggas-Tanks befindet, so dass die Elektronikschaltung des Füllstandradargeräts außerhalb des Flüssiggas-Tanks daran anschließbar ist.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssiggas-Tanks mit einem
Füllstandradargerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssiggas-Tanks mit einem
Füllstandradargerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssiggas-Tanks mit einem Füllstandradargerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssiggas-Tanks 105 mit einem darin installierten Füllstandradargerät 100. Bei Füllstandmessungen in Behältern, insbesondere Gastanks, hat es sich als sehr aufwendig und kostentreibend erwiesen, Standrohre zur Füllstandmessung einzubauen. Diese müssen aneinandergereiht sein und die Verbindungsstellen dürfen keine mechanischen Erhebungen aufweisen, da sich an diesen Reflexionen ergeben können.
Bei Flüssiggas-Tanks wird verflüssigtes Erdgas in hochisolierte Tanks gelagert. Ein Standrohr auf kurzem Weg durch die Isolierung schwächt die Isolierung.
Das verflüssigte Erdgas wird bei geringem Überdruck (Membrantank zum Beispiel maximal 230 mbar) und einer Temperatur von -164°C bis -161 °C transportiert. Flüssiger Wasserstoff hingegen wird bei -253°C transportiert. Eine gute Isolierung ist sehr wichtig, da bei einem Transport auf Schiffen eine Rückverflüssigungsanlage nicht vorgesehen ist, da diese nicht wirtschaftlich betrieben werden kann.
Somit bestehen durchaus hohe Anforderungen bei der Verwendung und Fertigung individueller Standrohre. Deren Anordnung muss sorgfältig geplant werden und kommt fertig konfiguriert vom Sensorhersteller. Dies ist aufwendig und kann, wie im Folgenden beschrieben, vereinfacht werden.
Es wird vorgeschlagen, ein Füllstandradargerät 100 einzusetzen, dessen Elektronikschaltung 106 außerhalb des Flüssiggas-Tanks 105 angeordnet ist. Im Inneren des Flüssiggas-Tanks 105 ist eine Antenne 103 angeordnet, die an der Innenwandung des Behälters 105 befestigt sein kann. Zwischen der Antenne 103 und der Elektronikschaltung 106 ist ein flexibler, aufwickelbarer Wellenleiter 101 vorgesehen, der eine erste Schnittstelle 102 an einem oberen Ende des Wellenleiters 101 aufweist, an welche die Elektronikschaltung 106 des Füllstandradargeräts 100 angeschlossen ist.
Am entgegengesetzten Ende des Wellenleiters 101 befindet sich eine zweite Schnittstelle 104, an welche die Antenne 103 angeschlossen ist.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass es sich bei dem flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter 101 auch um einen starren Wellenleiter handeln kann.
Die Elektronikschaltung 106 des Füllstandradargeräts 100 kann abgenommen werden. Typischerweise werden der flexible, aufwickelbare Wellenleiter 101 und die Antenne 103 während des Fertigungsprozesses des Flüssiggas-Tanks 105 installiert. Wurde der Tank auf das Schiff verbracht, kann dann die Elektronikschaltung 106 des Füllstandradargeräts 100 angeschlossen werden.
Das Füllstandradargerät kann eine Betriebsfrequenz von 60 GHz oder mehr aufweisen und für die Messung in einem Temperaturbereich von -150°C oder darunter ausgeführt sein. Insbesondere kann ein sogenannter Ex-Schutz vorgesehen sein, um der Brandoder Explosionsgefahr vorzu beugen.
Das Füllstandradargerät 100 der Fig. 1 misst berührungslos, so dass die Antenne 103 im inneren Behälter an dessen Oberseite angebracht werden kann und sich somit in einem Abstand zur Oberfläche des Flüssiggases 107 befindet.
An dem isolierten doppelwandigen Behälter 105 ist innenseitig die Radarantenne 103 montiert. Außen oder durch eine Wartungsluke wird im Behälter die Sensorelektronik angebracht. Zwischen der Antenne 103 und der Sensorelektronik 106 verbindet der Wellenleiter beziehungsweise der Hohlleiter 101 die beiden Einheiten 103, 106 miteinander. Für diese Verbindungen werden entsprechende Schnittstellen 102, 104 verwendet. Diese Schnittstellen 102, 104 erfüllen die erforderlichen Anforderungen bezüglich des Längenausgleichs, der Winkelanpassung und weisen sehr gute Hochfrequenzeigenschaften auf.
Meist ist es bei Flüssiggasbehältern nicht erwünscht, im oberen Bereich des Behälters Öffnungen einzubauen. Diese Gasbehälter werden, wenn benötigt, lediglich von der Seite mit Öffnungen versehen.
Um die Radarsignale in Richtung Boden zu senden, ist es möglich, mit einer Umlenkeinheit, beispielsweise in Form metallischer Radarspiegel, die Radarsignale in Richtung des Behälterbodens umzulenken. Diese Spiegel können an der Antenne oder auch am Behälter angebracht sein (nicht gezeigt in den Figuren).
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Flüssiggas-Tanks 105 mit einem Füllstandradargerät 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Wellenleiter 101 , der als Hohlleiter ausgeführt sein kann, ist ebenfalls flexibel und „von der Rolle“, so dass er vor Ort installierbar ist.
Um die Isolierung des Flüssiggas-Tanks 105 nicht thermisch kurzzuschließen, ist es möglich, den Wellenleiter 101 aus einem möglichst temperaturisolierenden Material herzustellen. Dabei kann auch die Länge des Wellenleiters 101 in der Isolierschicht des Tanks vergrößert werden (wie dies in Fig. 2 gezeigt ist), um den Temperaturwiderstand über die Länge des Wellenleiters innerhalb der Isolierung zu erhöhen.
So ist es möglich, als Wellenleiter ein im Innendurchmesser hochgenaues Rohr zu verwenden, welches über gute Hochfrequenzeigenschaften verfügt.
Dieser flexible Wellen- oder Hohlleiter kann in den oben beschriebenen Aufbau eingesetzt werden.
Ein Hohlleiter weist sehr hohe Anforderungen an die Oberfläche im Inneren des Hohlleiters auf. Die benötigte Oberflächenrauigkeit in Hohlleitern hängt nicht unmittelbar mit der Wellenlänge zusammen, sondern vielmehr mit der Eindringtiefe des Feldes in die Wandung. Diese wiederum hängt vom spezifischen Widerstand des verwendeten Materials und von der Frequenz ab.
Sobald die Rauhtiefe in etwa die Größenordnung der Eindringtiefe der elektromagnetischen Welle ins Material erreicht, beginnt sich dies mit zunehmender Rauigkeit mehr und mehr durch Reflexionen und Dämpfung auszuwirken.
Es gilt die folgende Formel:
Eindringtiefe = 503 x p-.F, wobei p = spezifischer Widerstand in Ohm x Meter, F = Frequenz in Hertz.
Bei einer 5-fachen Eindringtiefe hat man somit in etwa 99% des Hochfrequenzstroms erfasst.
Bei der Verwendung von Wellenleitern aus Edelstahl und Frequenzen von 80 GHz ergibt sich in etwa eine Eindringtiefe von 0,15 pm.
Die entsprechenden Anforderungen an andere Wellenleiter sind weniger groß.
Fig. 3 zeigt einen Flüssiggas-Tank 105 mit einem Füllstandradargerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Füllstandradargerät weist eine Elektronikschaltung 106 auf, die an einen Wellenleiter in Form eines Standrohrs angeschlossen ist. Das Standrohr verläuft hierbei von der Elektronikschaltung 106 zunächst horizontal durch die Behälterwand hindurch und biegt dann senkrecht nach unten ab bis zum Behälterboden beziehungsweise bis kurz vor den Behälterboden. Hierbei ist es lose an der Behälterwand befestigt und beispielsweise durch entsprechende Aufhängungen oder Klammern hindurchgefädelt. Es ist wichtig, dass die Befestigung ausreichend Spiel hat, so dass sich das Standrohr temperaturbedingt zusammenziehen oder ausdehnen kann.
Es kann ein „Rohr von der Rolle“ für den flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter 101 genutzt werden, um vor Ort mit einer entsprechenden Schnittstelle an der Elektronikschaltung 106 des Füllstandradargeräts angebracht zu werden. In diesem Rohr erfolgt die eigentliche Füllstandmessung. Damit die Flüssigkeit aufsteigen kann, ist eine beziehungsweise sind mehrere Öffnungen vorzusehen, um einen Druckausgleich zu ermöglichen. Dieser Druckausgleich kann ebenfalls in der Schnittstelle angebracht sein, um unerwünschte Reflexionen an anderer Stelle zu vermeiden.
Im Regelfall wird ein Standrohr über eine passende Antenne gespeist, die das Messsignal in das Standrohr einstrahlt. Bei einem 26-GHz- und einem 80-GHz- Füllstandradargerät hat das Standrohr ungefähr einen Durchmesser von etwa 48 bis 50 mm.
Bei Pulsradargeräten wird das pulsförmige Messsignal direkt aus der Elektronik in das Rohr eingestrahlt. Bei 26 GHz werden oft Rohrdurchmesser von 20 mm verwendet.
Bei einem Pulsradargerät mit 80 GHz ergibt sich ein Rohrinnendurchmesser von etwa 6,5 mm, bei höheren Frequenzen entsprechend weniger. Um die Messeigenschaften des Rohres zu verbessern, sind Anzahl und Größe der Belüftungsbohrungen sowie Anzahl und Stärke der Biegungen geeignet zu wählen. Es kann lediglich eine einzelne Entlüftungsbohrung ganz oben im Rohr (aber immer noch im Inneren des Behälters) vorgesehen sein, wenn das Rohr unten offen ist.
Claims
Patentansprüche
1. Füllstandradargerät (100), eingerichtet zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld, aufweisend: einen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter (101), der über eine erste Schnittstelle (102) an einem ersten Ende des Wellenleiters an eine Elektronikschaltung (106) des Füllstandradargeräts angeschlossen ist; wobei der Wellenleiter (101) als Standrohr mit einer Öffnung am unteren Ende für den Eintritt von Flüssiggas und mit einem oder mehreren Belüftungslöchern zum Druckausgleich ausgeführt ist.
2. Füllstandradargerät (100) nach Anspruch 1 , wobei der Wellenleiter (101) aus temperaturisolierendem Material besteht oder ein solches umfasst.
3. Füllstandradargerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wellenleiter (101) einen Innendurchmesser von weniger als 6,5 mm aufweist.
4. Füllstandradargerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wellenleiter (101) als Hohlleiter ausgeführt ist.
5. Verwendung eines flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters (101), der über eine erste Schnittstelle (102) an einem ersten Ende des flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters an eine Elektronikschaltung eines Füllstandradargeräts anschließbar ist, zur zumindest teilweisen Installation in der Wandung eines Flüssiggas-Tanks, so dass die Elektronikschaltung des Füllstandradargeräts außerhalb des Flüssiggas-Tanks daran anschließbar ist, zum Bestimmen des Füllstands in dem Flüssiggas-Tank (105).
6. Flüssiggas-Tank (105), aufweisend einen flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiter (101), der über eine erste Schnittstelle (102) an einem ersten Ende des flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters an eine Elektronikschaltung eines Füllstandradargeräts
(100) anschließbar ist und sich zumindest teilweise in der Wandung eines Flüssiggas-
Tanks befindet, so dass die Elektronikschaltung (106) des Füllstandradargeräts außerhalb des Flüssiggas-Tanks daran anschließbar ist.
7. Flüssiggas-Tank (105) nach Anspruch 6, weiter aufweisend: eine Antenne (103), die über eine zweite Schnittstelle (104) an einem zweiten
Ende des flexiblen, aufwickelbaren Wellenleiters (101) an den Wellenleiter angeschlossen ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023205428.0A DE102023205428A1 (de) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | Füllstandradargerät und Flüssiggas-Tank |
| PCT/EP2024/061204 WO2024256073A1 (de) | 2023-06-12 | 2024-04-24 | Füllstandradargerät und flüssiggas-tank |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4724779A1 true EP4724779A1 (de) | 2026-04-15 |
Family
ID=90922732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP24722170.8A Pending EP4724779A1 (de) | 2023-06-12 | 2024-04-24 | Füllstandradargerät und flüssiggas-tank |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4724779A1 (de) |
| CN (1) | CN121311743A (de) |
| DE (1) | DE102023205428A1 (de) |
| WO (1) | WO2024256073A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023205428A1 (de) | 2023-06-12 | 2024-12-12 | Vega Grieshaber Kg | Füllstandradargerät und Flüssiggas-Tank |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10051025A1 (de) * | 2000-10-14 | 2002-04-18 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter |
| EP1422503B1 (de) * | 2002-11-20 | 2016-04-27 | Rosemount Tank Radar AB | Apparat und Verfahren für Füllstandsmessung mittels Radar |
| DE112004000368T5 (de) * | 2003-03-04 | 2006-03-16 | Saab Rosemount Tank Radar Ab | Verfahren und Vorrichtung für ein Radarfüllstandsmesssystem |
| EP2154495B1 (de) * | 2008-08-15 | 2013-05-22 | Sick Ag | TDR-Sensor und -Messverfahren |
| EP2631611A1 (de) * | 2012-02-24 | 2013-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zum Messen eines Oberflächenniveaus eines Füllprodukts |
| US10018576B2 (en) * | 2014-04-09 | 2018-07-10 | Texas Instruments Incorporated | Material detection and analysis using a dielectric waveguide |
| EP3473988B1 (de) * | 2017-10-17 | 2020-04-29 | VEGA Grieshaber KG | Füllstandmessanordnung mit schlauchartigen flexiblen sende- und empfangs-hohlleitern |
| US20230077375A1 (en) * | 2021-07-24 | 2023-03-16 | Rochester Sensors, Llc | Device, system and method for rodless guided microwave radiation |
| DE102023205428A1 (de) | 2023-06-12 | 2024-12-12 | Vega Grieshaber Kg | Füllstandradargerät und Flüssiggas-Tank |
-
2023
- 2023-06-12 DE DE102023205428.0A patent/DE102023205428A1/de active Pending
-
2024
- 2024-04-24 CN CN202480038824.XA patent/CN121311743A/zh active Pending
- 2024-04-24 WO PCT/EP2024/061204 patent/WO2024256073A1/de not_active Ceased
- 2024-04-24 EP EP24722170.8A patent/EP4724779A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102023205428A1 (de) | 2024-12-12 |
| CN121311743A (zh) | 2026-01-09 |
| WO2024256073A1 (de) | 2024-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1597544B1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des füllstands eines mediums in einem behälter | |
| EP2010871B1 (de) | Verfahren zur ermittlung und überwachung des füllstands eines mediums in einem behälter | |
| DE102012016120B4 (de) | Mikrowellenfenster und nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandmesssystem | |
| DE102010038732B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Sicherung der Befestigung eines koaxial um eine Messsonde angeordneten Rohres einer Messsondeneinheit eines Füllstandsmessgerätes an einem Prozessanschlusselement | |
| DE112006002933T5 (de) | Radarfüllstandmesssystem und Übertragungsleitungssonde für die Verwendung in einem solchen System | |
| EP2154495B1 (de) | TDR-Sensor und -Messverfahren | |
| WO2003016835A1 (de) | Verfahren zur auswertung von messsignalen eines nach dem laufzeitprinzip arbeitenden messgerätes | |
| DE112013004042T5 (de) | Flüssigkeitsbehälter und Verfahren zur Messung des Flüssigkeitsspiegels unter Verwendung desselben | |
| DE20022602U1 (de) | Füllstandgeber | |
| EP4724779A1 (de) | Füllstandradargerät und flüssiggas-tank | |
| EP3359956A1 (de) | Messfühler für ein zur dielektrischen impedanzspektroskopie geeignetes messsystem | |
| CH658720A5 (de) | Messsonde fuer lagerbehaelter. | |
| DE102020134061A1 (de) | Hochfrequenz-basiertes Feldgerät | |
| DE102014118867B4 (de) | Nach dem Radarprinzip arbeitendes Füllstandmessgerät und Übertragungsstrecke für ein Füllstandmessgerät | |
| EP2884245A1 (de) | Gewichtsvorrichtung für einen Wellenleiter, Sondenvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Gewichtsvorrichtung | |
| EP1965182B1 (de) | Füllstandsmessgerät | |
| EP3473988B1 (de) | Füllstandmessanordnung mit schlauchartigen flexiblen sende- und empfangs-hohlleitern | |
| WO2015117808A1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung oder überwachung des füllstands eines in einem behälter gelagerten füllguts | |
| DE102021131501A1 (de) | Füllstandsmessgerät | |
| EP1274973A2 (de) | Vorrichtung zur bestimmung des füllstandes eines füllguts in einem behälter | |
| WO2024223324A1 (de) | Füllstandmessgerät zur prozessautomatisierung im industriellen oder privaten umfeld | |
| DE102021131503A1 (de) | Füllstandsmessgerät | |
| DE29822507U1 (de) | Füllstandmeßvorrichtung | |
| DE102016111259B4 (de) | Überflutungssicheres Füllstandsmessgerät | |
| EP3159662B1 (de) | Seilsonde, füllstandmessgerät und verfahren zum herstellen einer seilsonde |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20251215 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |