JP2001255196A - 充填物レベル測定のための装置 - Google Patents
充填物レベル測定のための装置Info
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- 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
-
- 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
-
- 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
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- H—ELECTRICITY
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容器の充填物又は排出時における確実な充填
物レベル測定が可能である、充填物レベル測定のための
装置を提供する。 【解決手段】 容器１内に充填された充填物３の充填物
レベル５を測定するようになっており、バイパス７が、
容器１に、測定したい最も高い充填物レベル１３の上方
に配置された上部の横管９と、測定したい最も低い充填
物レベル１５の下方に配置された下部の横管とを介して
接続されており、充填物レベルメータ２１が、上部の横
管の上方でバイパス７に配置されており、マイクロ波導
体２５，３５が、マイクロ波を充填物レベルメータ２１
からバイパス内へ、最上部の横管９の下方の領域にまで
ガイドしかつ、充填物表面において反射されたマイクロ
波を充填物レベルメータ２１にまでガイドする。
物レベル測定が可能である、充填物レベル測定のための
装置を提供する。 【解決手段】 容器１内に充填された充填物３の充填物
レベル５を測定するようになっており、バイパス７が、
容器１に、測定したい最も高い充填物レベル１３の上方
に配置された上部の横管９と、測定したい最も低い充填
物レベル１５の下方に配置された下部の横管とを介して
接続されており、充填物レベルメータ２１が、上部の横
管の上方でバイパス７に配置されており、マイクロ波導
体２５，３５が、マイクロ波を充填物レベルメータ２１
からバイパス内へ、最上部の横管９の下方の領域にまで
ガイドしかつ、充填物表面において反射されたマイクロ
波を充填物レベルメータ２１にまでガイドする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を用い
て作動する充填物レベルメータがバイパスに配置されて
いるような、充填物レベル測定のための装置に関する。
て作動する充填物レベルメータがバイパスに配置されて
いるような、充填物レベル測定のための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】充填物レベル測定では、マイクロ波がア
ンテナによって充填物の表面へ送信され、表面において
反射されたエコー波が受け取られる。距離に関するエコ
ー振幅を示すエコー関数が形成され、このエコー関数
は、蓋然利用可能エコーと、このエコーの伝搬時間とを
決定するために使用される。伝搬時間は、充填物の表面
とアンテナとの間の距離を決定するために使用される。
ンテナによって充填物の表面へ送信され、表面において
反射されたエコー波が受け取られる。距離に関するエコ
ー振幅を示すエコー関数が形成され、このエコー関数
は、蓋然利用可能エコーと、このエコーの伝搬時間とを
決定するために使用される。伝搬時間は、充填物の表面
とアンテナとの間の距離を決定するために使用される。
【０００３】誘電体ロッドアンテナとホーンアンテナと
が、通常送信及び／又は受信のための工業機器において
使用される。通常ハウジングが使用され、このハウジン
グは、短絡された導波管のジオメトリを有するハウジン
グセクションを有している。導波管にはエキサイタエレ
メントが挿入され、このエキサイタエレメントを介して
マイクロ波がハウジングセクションを介して送信及び／
又は受信される。ホーンアンテナでは、容器に面した方
向で拡開しかつホーンを形成した漏斗状区分がハウジン
グに隣接している。ロッドアンテナの場合、ロッドが設
けられており、このロッドは誘電体から形成されてお
り、容器に突入している。
が、通常送信及び／又は受信のための工業機器において
使用される。通常ハウジングが使用され、このハウジン
グは、短絡された導波管のジオメトリを有するハウジン
グセクションを有している。導波管にはエキサイタエレ
メントが挿入され、このエキサイタエレメントを介して
マイクロ波がハウジングセクションを介して送信及び／
又は受信される。ホーンアンテナでは、容器に面した方
向で拡開しかつホーンを形成した漏斗状区分がハウジン
グに隣接している。ロッドアンテナの場合、ロッドが設
けられており、このロッドは誘電体から形成されてお
り、容器に突入している。
【０００４】通常、ハウジングの内部は、誘電体から形
成された挿入体でほぼ完全に充填されている。ホーンア
ンテナの場合、挿入体は、容器に突入した円錐形端部を
有している。ロッドアンテナでは、ロッド状アンテナが
挿入体に隣接している。
成された挿入体でほぼ完全に充填されている。ホーンア
ンテナの場合、挿入体は、容器に突入した円錐形端部を
有している。ロッドアンテナでは、ロッド状アンテナが
挿入体に隣接している。
【０００５】充填物レベルを決定するために、比較的短
い距離を、反射されたマイクロ波によって測定すること
ができる全ての公知の方法を使用することができる。公
知の最良の例は、パルスレーダ及び周波数変調連続波レ
ーダ（ＦＭＣＷレーダ）である。
い距離を、反射されたマイクロ波によって測定すること
ができる全ての公知の方法を使用することができる。公
知の最良の例は、パルスレーダ及び周波数変調連続波レ
ーダ（ＦＭＣＷレーダ）である。
【０００６】パルスレーダでは、短いマイクロ波の主パ
ルス（以下では波束と呼ぶ）が周期的に送信され、充填
物表面から反射され、間隔に応じた伝搬時間の後に再び
受信される。時間に関する受信信号の振幅は、エコー関
数を示している。このエコー関数のそれぞれの値が、ア
ンテナから所定の間隔において反射されたエコーの振幅
に相当する。
ルス（以下では波束と呼ぶ）が周期的に送信され、充填
物表面から反射され、間隔に応じた伝搬時間の後に再び
受信される。時間に関する受信信号の振幅は、エコー関
数を示している。このエコー関数のそれぞれの値が、ア
ンテナから所定の間隔において反射されたエコーの振幅
に相当する。
【０００７】ＦＭＣＷ法では、連続的なマイクロ波が送
信され、このマイクロ波は、周期的に、線形に、例えば
のこぎり波関数に基づき周波数変調される。その結果、
送信された信号が受信の瞬間に関して有する瞬間的周波
数に関して、受信エコー信号の周波数は、エコー信号の
伝搬時間に応じて周波数の差異を有する。送信信号と受
信信号との周波数差異は、両信号を混合し、混合された
信号のフーリエスペクトルを分析することによって得る
ことができ、この周波数差異は、アンテナからの反射面
の距離に相当する。さらに、フーリエ変換によって得ら
れる頻度スペクトルのスペクトル線の振幅は、エコー振
幅に相当する。したがって、このフーリエスペクトルは
この場合エコー関数を表す。
信され、このマイクロ波は、周期的に、線形に、例えば
のこぎり波関数に基づき周波数変調される。その結果、
送信された信号が受信の瞬間に関して有する瞬間的周波
数に関して、受信エコー信号の周波数は、エコー信号の
伝搬時間に応じて周波数の差異を有する。送信信号と受
信信号との周波数差異は、両信号を混合し、混合された
信号のフーリエスペクトルを分析することによって得る
ことができ、この周波数差異は、アンテナからの反射面
の距離に相当する。さらに、フーリエ変換によって得ら
れる頻度スペクトルのスペクトル線の振幅は、エコー振
幅に相当する。したがって、このフーリエスペクトルは
この場合エコー関数を表す。
【０００８】マイクロ波を用いて作動する充填物レベル
メータは、工業の極めて多くの分野において、例えば化
学又は食品製造において使用される。通常、容器内の充
填物レベルが測定される。容器を充填又は排出するとき
に表面に波が生じる可能性がある。したがって、多くの
応用例においていわゆるバイパスを設けるのが一般的で
ある。バイパスは、容器に直接に隣接して配置された、
下端部においてシールされた鉛直方向の管である。管
は、測定したい最も低い充填物レベルの高さにおける下
部の横管と、測定したい最も高い充填物レベルの高さに
おける又はこれよりも高い上部の横管とによって容器の
内部に接続されている。したがって、バイパス内部の充
填物レベルは、容器内の充填物レベルに従う。しかしな
がら、容器内の充填物の表面と比較し、バイパスにおい
ては充填物の表面は静止しており滑らかである。したが
って、容器と比較して、バイパスにおいては著しくより
正確な充填物レベル測定を行うことができる。このため
に、充填物レベルメータはバイパスの最上部に取付けら
れている。
メータは、工業の極めて多くの分野において、例えば化
学又は食品製造において使用される。通常、容器内の充
填物レベルが測定される。容器を充填又は排出するとき
に表面に波が生じる可能性がある。したがって、多くの
応用例においていわゆるバイパスを設けるのが一般的で
ある。バイパスは、容器に直接に隣接して配置された、
下端部においてシールされた鉛直方向の管である。管
は、測定したい最も低い充填物レベルの高さにおける下
部の横管と、測定したい最も高い充填物レベルの高さに
おける又はこれよりも高い上部の横管とによって容器の
内部に接続されている。したがって、バイパス内部の充
填物レベルは、容器内の充填物レベルに従う。しかしな
がら、容器内の充填物の表面と比較し、バイパスにおい
ては充填物の表面は静止しており滑らかである。したが
って、容器と比較して、バイパスにおいては著しくより
正確な充填物レベル測定を行うことができる。このため
に、充填物レベルメータはバイパスの最上部に取付けら
れている。
【０００９】バイパスは、マイクロ波のための導波管の
ように働き、上部横管は、充填物によって覆われていな
いそれぞれの別の１つは、それぞれ、測定を著しく妨害
する干渉信号の元を表す。
ように働き、上部横管は、充填物によって覆われていな
いそれぞれの別の１つは、それぞれ、測定を著しく妨害
する干渉信号の元を表す。
【００１０】干渉信号は、例えば、横管において直接に
反射された後にアンテナによって受け取られる送信マイ
クロ波のエネルギの割合によって生ぜしめられる。アン
テナから直接に充填物へ送られこの充填物においてアン
テナへ直接に反射される充填物レベル測定に使用される
マイクロ波放射に加え、横管における少なくとも１つの
反射を介して迂回を覆う干渉放射もアンテナに到達す
る。このことは、伝搬時間の誤った決定、ひいては誤っ
た測定結果をもたらすおそれがある。
反射された後にアンテナによって受け取られる送信マイ
クロ波のエネルギの割合によって生ぜしめられる。アン
テナから直接に充填物へ送られこの充填物においてアン
テナへ直接に反射される充填物レベル測定に使用される
マイクロ波放射に加え、横管における少なくとも１つの
反射を介して迂回を覆う干渉放射もアンテナに到達す
る。このことは、伝搬時間の誤った決定、ひいては誤っ
た測定結果をもたらすおそれがある。
【００１１】種々異なるマイクロ波モードが、種々異な
る伝搬率で伝搬する。その結果、充填物レベル測定のた
めには単一のマイクロ波モードが使用されると有利であ
る。丸い導波管の場合には、これは例えばＴＥ１．１モ
ード又はＴＥ０．１モードである。ジオメトリによって
決定されるように、マイクロ波の伝搬のための別の境界
条件が、バイパスの残りの領域ではなく、横管の領域に
おいて適用される。変化させられた境界条件のために、
送信されたマイクロ波放射の少なくとも一部が横管の領
域においてモード転換を生じるおそれがある。この部分
は、例えば増大した干渉放射として認識することがで
き、利用できる信号パワーがこの部分によって減じられ
る。
る伝搬率で伝搬する。その結果、充填物レベル測定のた
めには単一のマイクロ波モードが使用されると有利であ
る。丸い導波管の場合には、これは例えばＴＥ１．１モ
ード又はＴＥ０．１モードである。ジオメトリによって
決定されるように、マイクロ波の伝搬のための別の境界
条件が、バイパスの残りの領域ではなく、横管の領域に
おいて適用される。変化させられた境界条件のために、
送信されたマイクロ波放射の少なくとも一部が横管の領
域においてモード転換を生じるおそれがある。この部分
は、例えば増大した干渉放射として認識することがで
き、利用できる信号パワーがこの部分によって減じられ
る。
【００１２】この効果は、横管がアンテナの近傍領域に
配置されている場合に特に顕著である。所望のマイクロ
波モードは、まだ完全に近傍領域において形成されてお
らず、これにより、境界条件における変化に特に敏感で
ある。
配置されている場合に特に顕著である。所望のマイクロ
波モードは、まだ完全に近傍領域において形成されてお
らず、これにより、境界条件における変化に特に敏感で
ある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、容器の充填又は排出時における確実な充填物レ
ベル測定が可能な、充填物レベル測定のための装置を提
供することである。
目的は、容器の充填又は排出時における確実な充填物レ
ベル測定が可能な、充填物レベル測定のための装置を提
供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、容器が設けられており、該容器内に充填
物が充填されており、該充填物の充填物レベルを測定す
るようになっており、バイパスが設けられており、該バ
イパスが、前記容器に、測定したい最も高い充填物レベ
ルの上方に配置された上部の横管と、測定したい最も低
い充填物レベルの下方に配置された下部の横管とを介し
て接続されており、充填物レベルメータが設けられてお
り、該充填物レベルメータが、上部の横管の上方でバイ
パスに配置されており、前記充填物レベルメータが、マ
イクロ波を用いて作動するようになっており、マイクロ
波導体が設けられており、該マイクロ波導体が、作動中
に、マイクロ波を、充填物レベルメータからバイパス内
へ、最上部の横管の下方の領域にまでガイドし、さらに
前記マイクロ波導体が、作動中に、充填物表面において
反射されたマイクロ波を、充填物レベルメータにまでガ
イドするようになっている充填物レベル測定のための装
置から成っている。
に、本発明は、容器が設けられており、該容器内に充填
物が充填されており、該充填物の充填物レベルを測定す
るようになっており、バイパスが設けられており、該バ
イパスが、前記容器に、測定したい最も高い充填物レベ
ルの上方に配置された上部の横管と、測定したい最も低
い充填物レベルの下方に配置された下部の横管とを介し
て接続されており、充填物レベルメータが設けられてお
り、該充填物レベルメータが、上部の横管の上方でバイ
パスに配置されており、前記充填物レベルメータが、マ
イクロ波を用いて作動するようになっており、マイクロ
波導体が設けられており、該マイクロ波導体が、作動中
に、マイクロ波を、充填物レベルメータからバイパス内
へ、最上部の横管の下方の領域にまでガイドし、さらに
前記マイクロ波導体が、作動中に、充填物表面において
反射されたマイクロ波を、充填物レベルメータにまでガ
イドするようになっている充填物レベル測定のための装
置から成っている。
【００１５】発明の発展によれば、マイクロ波導体は、
管状の導波管である。
管状の導波管である。
【００１６】別の発展によれば、充填物レベルメータ
は、導波管を形成したホーンアンテナを有している。
は、導波管を形成したホーンアンテナを有している。
【００１７】前記発展の改良によれば、充填物レベルメ
ータとホーンアンテナとの間に管状の延長エレメントが
設けられている。
ータとホーンアンテナとの間に管状の延長エレメントが
設けられている。
【００１８】改良によれば、マイクロ波導体は、通気開
口を有している。
口を有している。
【００１９】
【発明の効果】発明の利点は、マイクロ波導体が、それ
ぞれ上部の横管をカバーすることである。その結果、ア
ンテナの近傍領域に、規定された境界条件が形成され、
これらの条件下に、エキサイテーションされた１つの又
は複数のモードが妨害されることなく形成することがで
きる。
ぞれ上部の横管をカバーすることである。その結果、ア
ンテナの近傍領域に、規定された境界条件が形成され、
これらの条件下に、エキサイテーションされた１つの又
は複数のモードが妨害されることなく形成することがで
きる。
【００２０】上部横管におけるマイクロ波放射の反射が
排除される。その結果、アンテナによって放射されたほ
とんど全てのマイクロ波パワーが、充填物レベル測定の
ための有効信号として利用可能である。
排除される。その結果、アンテナによって放射されたほ
とんど全てのマイクロ波パワーが、充填物レベル測定の
ための有効信号として利用可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】発明及び別の利点を以下に図面を
参照しながら詳細に説明する。図面には４つの典型的な
実施例が示されており、図面中同一の部材は同一の符号
で示されている。
参照しながら詳細に説明する。図面には４つの典型的な
実施例が示されており、図面中同一の部材は同一の符号
で示されている。
【００２２】充填物レベル測定のための装置が図１に示
されている。この装置は容器１を有しており、この容器
には充填物が充填されている。この充填物３の充填物レ
ベル５が測定される。バイパス７が容器１に隣接して配
置されている。バイパス７は、容器１の充填物高さ全体
よりも上方へ延びた、鉛直に配置された管である。
されている。この装置は容器１を有しており、この容器
には充填物が充填されている。この充填物３の充填物レ
ベル５が測定される。バイパス７が容器１に隣接して配
置されている。バイパス７は、容器１の充填物高さ全体
よりも上方へ延びた、鉛直に配置された管である。
【００２３】容器１は、上部及び下部の横管９，１１を
介してバイパス７に接続されている。上部の横管９は、
測定したい最も高い充填物レベル１３の上方に配置され
ており、下部の横管は、充填したい最も低い充填物レベ
ル１５の下方に配置されている。容器１が、例えば、容
器の蓋に設けられた開口１７を介して充填されると、容
器１内の充填物レベル５が上昇する。充填物が、例えば
容器の底部に設けられた出口弁１９を介して排出される
と、容器１内の充填物レベル５が低下する。充填物の表
面は、充填物レベルのこれらの変化の時に乱される。こ
のことは、現在の充填物レベル５を象徴する波線によっ
て図１に示されている。充填物レベルのそれぞれの変化
は、下部の横管１１を介してバイパス７に伝達され、容
器１とバイパス７との間の圧力の補償が、上部の横管９
を介して行われる。対応して、バイパス７内の充填物レ
ベル５ａは、容器１内の充填物レベル５に確実に従う。
バイパス７内の充填物レベルの変化は、下部の横管１１
を介して間接的に生じるので、バイパス７における充填
物の表面は、容器１内の充填物の表面と比較して極めて
平坦である。このことは、充填物レベル５ａを象徴する
直線によって図１に示されている。もちろん、上部の横
管９と下部の横管１１との間に別の横管を配置すること
ができる。
介してバイパス７に接続されている。上部の横管９は、
測定したい最も高い充填物レベル１３の上方に配置され
ており、下部の横管は、充填したい最も低い充填物レベ
ル１５の下方に配置されている。容器１が、例えば、容
器の蓋に設けられた開口１７を介して充填されると、容
器１内の充填物レベル５が上昇する。充填物が、例えば
容器の底部に設けられた出口弁１９を介して排出される
と、容器１内の充填物レベル５が低下する。充填物の表
面は、充填物レベルのこれらの変化の時に乱される。こ
のことは、現在の充填物レベル５を象徴する波線によっ
て図１に示されている。充填物レベルのそれぞれの変化
は、下部の横管１１を介してバイパス７に伝達され、容
器１とバイパス７との間の圧力の補償が、上部の横管９
を介して行われる。対応して、バイパス７内の充填物レ
ベル５ａは、容器１内の充填物レベル５に確実に従う。
バイパス７内の充填物レベルの変化は、下部の横管１１
を介して間接的に生じるので、バイパス７における充填
物の表面は、容器１内の充填物の表面と比較して極めて
平坦である。このことは、充填物レベル５ａを象徴する
直線によって図１に示されている。もちろん、上部の横
管９と下部の横管１１との間に別の横管を配置すること
ができる。
【００２４】バイパス７は、低い充填物レベルから生じ
るエコーをバイパス７の底部から生じるエコーと明確に
区別することができるように、測定したい最も低い充填
物レベルよりも著しく下方で終わっていると有利であ
る。
るエコーをバイパス７の底部から生じるエコーと明確に
区別することができるように、測定したい最も低い充填
物レベルよりも著しく下方で終わっていると有利であ
る。
【００２５】マイクロ波を用いて作動する充填物レベル
メータ２１は、上部の横管９の上方でバイパス７に配置
されている。充填物レベルメータ２１は、誘電体、例え
ばポリテトラフルオロエチレンから形成されたロッド状
のアンテナを有しており、バイパス７内の充填物レベル
５ａを決定するために働く。
メータ２１は、上部の横管９の上方でバイパス７に配置
されている。充填物レベルメータ２１は、誘電体、例え
ばポリテトラフルオロエチレンから形成されたロッド状
のアンテナを有しており、バイパス７内の充填物レベル
５ａを決定するために働く。
【００２６】マイクロ波導体が設けられており、このマ
イクロ波導体は、作動中に充填物レベルメータ２１から
のマイクロ波をバイパス７内へ最も上の横管９の下方の
領域へガイドし、作動中に充填物の表面において反射さ
れたマイクロ波を充填物レベルメータ２１へガイドす
る。
イクロ波導体は、作動中に充填物レベルメータ２１から
のマイクロ波をバイパス７内へ最も上の横管９の下方の
領域へガイドし、作動中に充填物の表面において反射さ
れたマイクロ波を充填物レベルメータ２１へガイドす
る。
【００２７】図１に示した典型的な実施例では、マイク
ロ波導体は、上方からバイパス７へ挿入された管状の導
波管２５である。導波管はフランジ２７を有しており、
このフランジによって導波管は、バイパス７の上端に配
置された対応するフランジ２９に固定される。充填物レ
ベルメータ２１は、雄ねじ山３１を有しており、この雄
ねじ山によって、バイパス７から突出した、導波管２５
の上端に螺合させられる。
ロ波導体は、上方からバイパス７へ挿入された管状の導
波管２５である。導波管はフランジ２７を有しており、
このフランジによって導波管は、バイパス７の上端に配
置された対応するフランジ２９に固定される。充填物レ
ベルメータ２１は、雄ねじ山３１を有しており、この雄
ねじ山によって、バイパス７から突出した、導波管２５
の上端に螺合させられる。
【００２８】図１に示した典型的な実施例では、マイク
ロ波導体は、上部の横管９の僅か下方で終わっている。
導波管２５の下端において必然的に生じるインピーダン
スのジャンプを回避するために、マイクロ波導体は、測
定したい最も低い充填物レベル１５の下方にまで延びて
いることもできる。これは、図１に破線で示されてい
る。
ロ波導体は、上部の横管９の僅か下方で終わっている。
導波管２５の下端において必然的に生じるインピーダン
スのジャンプを回避するために、マイクロ波導体は、測
定したい最も低い充填物レベル１５の下方にまで延びて
いることもできる。これは、図１に破線で示されてい
る。
【００２９】図２から図４までは、充填物レベル測定の
ための装置の別の典型的な実施例を示している。設計の
原理は全ての典型的な実施例において同一であるので、
図１に示した典型的な実施例との違いのみを以下に詳細
に説明する。
ための装置の別の典型的な実施例を示している。設計の
原理は全ての典型的な実施例において同一であるので、
図１に示した典型的な実施例との違いのみを以下に詳細
に説明する。
【００３０】図２に示した典型的な実施例では、充填物
レベルメータ２１はホーンアンテナ３３を有している。
マイクロ波導体は、この場合も管状の導波管２５であ
る。導波管は、上端にフランジ３７を有しており、ホー
ンアンテナ３３が導波管２５内に配置されるように、フ
ランジ３７に充填物レベルメータ２１が固定される。
レベルメータ２１はホーンアンテナ３３を有している。
マイクロ波導体は、この場合も管状の導波管２５であ
る。導波管は、上端にフランジ３７を有しており、ホー
ンアンテナ３３が導波管２５内に配置されるように、フ
ランジ３７に充填物レベルメータ２１が固定される。
【００３１】図１及び図２の典型的な実施例では、商業
上利用可能な静め穴（stilling well）を管状の導波管
２５として使用することができる。静め穴は、乱れた及
び／又は不均一な充填物表面の容器内の充填物レベルを
測定するために、充填物レベル計器において使用される
管状のエレメントである。この場合、波管（wave tub
e）が容器内へ直接に上方から開口を介して挿入されて
おり、充填物レベルメータは、波管の上に配置されてい
る。本発明によれば、波管を使用する場合、波管は、通
常のように容器内ではなくバイパス内へ挿入される。
上利用可能な静め穴（stilling well）を管状の導波管
２５として使用することができる。静め穴は、乱れた及
び／又は不均一な充填物表面の容器内の充填物レベルを
測定するために、充填物レベル計器において使用される
管状のエレメントである。この場合、波管（wave tub
e）が容器内へ直接に上方から開口を介して挿入されて
おり、充填物レベルメータは、波管の上に配置されてい
る。本発明によれば、波管を使用する場合、波管は、通
常のように容器内ではなくバイパス内へ挿入される。
【００３２】図３に示した典型的な実施例では、充填物
レベルメータ２１は同様にホーンアンテナ３５を有して
いる。充填物レベルメータ２１は、バイパス７上に直接
にフランジ結合２７によって取り付けられており、ホー
ンアンテナ３５はバイパス７内へ突入している。ホーン
アンテナ３５は上部の横管９の下方の領域にまで延びて
おり、これにより、マイクロ波導体を形成しており、こ
のマイクロ波導体は、作動中に充填物レベルメータ２１
からのマイクロ波をバイパス７内の最も上の横管９の下
方の領域内へガイドし、作動中に充填物の表面において
反射されたマイクロ波を充填物レベルメータ２１へガイ
ドする。
レベルメータ２１は同様にホーンアンテナ３５を有して
いる。充填物レベルメータ２１は、バイパス７上に直接
にフランジ結合２７によって取り付けられており、ホー
ンアンテナ３５はバイパス７内へ突入している。ホーン
アンテナ３５は上部の横管９の下方の領域にまで延びて
おり、これにより、マイクロ波導体を形成しており、こ
のマイクロ波導体は、作動中に充填物レベルメータ２１
からのマイクロ波をバイパス７内の最も上の横管９の下
方の領域内へガイドし、作動中に充填物の表面において
反射されたマイクロ波を充填物レベルメータ２１へガイ
ドする。
【００３３】上部の横管９がバイパス７の上端の著しく
下方に配置されているならば、図４に示したように、管
状の延長エレメント３８を充填物レベルメータ２１とホ
ーンアンテナ３５との間に設けることができる。
下方に配置されているならば、図４に示したように、管
状の延長エレメント３８を充填物レベルメータ２１とホ
ーンアンテナ３５との間に設けることができる。
【００３４】図示した全ての典型的な実施例において、
個々のマイクロ波導体に通気開口３９が設けられてお
り、バイパス７内の充填物レベル５ａが変化した場合に
は、この開口３９を通って空気又はガスがマイクロ波導
体から逃げるかマイクロ波導体に進入することができ
る。通気開口は圧力補償を行う。これにより、マイクロ
波導体の内側でも外側でも同じ充填物レベルが維持され
る。通気開口３９は、測定装置の空間的条件の理由から
及び／又は、通気経路がマイクロ波導体によって遮断さ
れているときに上部横管９を介するエアレーション又は
通気を保証するために、充填物がマイクロ波導体内に上
昇することができるときに必要である。
個々のマイクロ波導体に通気開口３９が設けられてお
り、バイパス７内の充填物レベル５ａが変化した場合に
は、この開口３９を通って空気又はガスがマイクロ波導
体から逃げるかマイクロ波導体に進入することができ
る。通気開口は圧力補償を行う。これにより、マイクロ
波導体の内側でも外側でも同じ充填物レベルが維持され
る。通気開口３９は、測定装置の空間的条件の理由から
及び／又は、通気経路がマイクロ波導体によって遮断さ
れているときに上部横管９を介するエアレーション又は
通気を保証するために、充填物がマイクロ波導体内に上
昇することができるときに必要である。
【図１】バイパスに挿入された導波管を備えた充填物レ
ベル測定のための装置を示す図であり、充填物レベルメ
ータは、ロッドアンテナを有している。
ベル測定のための装置を示す図であり、充填物レベルメ
ータは、ロッドアンテナを有している。
【図２】バイパスに挿入された導波管を備えた充填物レ
ベル測定のための装置を示す図であり、充填物レベルメ
ータがホーンアンテナを有している。
ベル測定のための装置を示す図であり、充填物レベルメ
ータがホーンアンテナを有している。
【図３】充填物レベルメータが、バイパス内へ延びたホ
ーンアンテナを有している、充填物レベル測定のための
装置を示す図である。
ーンアンテナを有している、充填物レベル測定のための
装置を示す図である。
【図４】ホーンアンテナと充填物レベルメータとの間に
管状の延長エレメントが設けられている、図３の装置を
示す図である。
管状の延長エレメントが設けられている、図３の装置を
示す図である。
１ 容器、 ３ 充填物、 ５ 充填物レベル、 ７
バイパス、 ９，１１横管、 １３ 最も高い充填物レ
ベル、 １５ 最も低い充填物レベル、 １７ 開口、
１９ 出口弁、 ２１ 充填物レベルメータ、 ２５
導波管、２７，２９ フランジ、 ３３，３５ ホー
ンアンテナ、 ３７ フランジ、３８ 延長エレメン
ト、 ３９ 通気開口
バイパス、 ９，１１横管、 １３ 最も高い充填物レ
ベル、 １５ 最も低い充填物レベル、 １７ 開口、
１９ 出口弁、 ２１ 充填物レベルメータ、 ２５
導波管、２７，２９ フランジ、 ３３，３５ ホー
ンアンテナ、 ３７ フランジ、３８ 延長エレメン
ト、 ３９ 通気開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クライヴ ヴァン ビルジョン アメリカ合衆国 インディアナ インディ アナポリス オーククレスト ドライヴ 5545 (72)発明者 クレイグ マッキンタイル アメリカ合衆国 インディアナ グリーン ウッド シャドウヒル ドライヴ 362 (72)発明者 アレクサンダー ハーデル ドイツ連邦共和国 レルラッハ グレータ ーシュトラーセ 14 (72)発明者 ペーター ゲルスト ドイツ連邦共和国 ヴァイル アム ライ ン ジーベン ユーヘルテン ２
Claims (5)
- 【請求項１】 充填物レベル測定のための装置におい
て、 容器（１）が設けられており、該容器内に充填物（３）
が充填されており、該充填物の充填物レベル（５）を測
定するようになっており、 バイパス（７）が設けられており、該バイパスが、前記
容器（１）に、測定したい最も高い充填物レベル（１
３）の上方に配置された上部の横管（９）と、測定した
い最も低い充填物レベル（１５）の下方に配置された下
部の横管とを介して接続されており、 充填物レベルメータ（２１）が設けられており、該充填
物レベルメータが、、上部の横管の上方でバイパス
（７）に配置されており、前記充填物レベルメータが、
マイクロ波を用いて作動するようになっており、 マイクロ波導体（２５，３５）が設けられており、該マ
イクロ波導体が、作動中に、マイクロ波を、充填物レベ
ルメータ（２１）からバイパス内へ、最上部の横管
（９）の下方の領域にまでガイドし、さらに前記マイク
ロ波導体が、作動中に、充填物表面において反射された
マイクロ波を、充填物レベルメータ（２１）にまでガイ
ドするようになっていることを特徴とする、充填物レベ
ル測定のための装置。 - 【請求項２】 前記マイクロ波導体が、管状の導波管
（２５）である、請求項１記載の充填物レベル測定のた
めの装置。 - 【請求項３】 前記充填物レベルメータが、ホーンアン
テナ（３５）を有しており、該ホーンアンテナ（３５）
が、マイクロ波導体を形成している、請求項１記載の充
填物レベル測定のための装置。 - 【請求項４】 前記充填物レベルメータ（２１）とホー
ンアンテナ（３５）との間に、管状の延長エレメント
（３８）が設けられている、請求項３記載の充填物レベ
ル測定のための装置。 - 【請求項５】 前記マイクロ波導体（２５，３５）が、
通気開口（３９）を有している、請求項１から４までの
いずれか１項記載の充填物レベル測定のための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US50635000A | 2000-02-17 | 2000-02-17 | |
| US09/506350 | 2000-02-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001255196A true JP2001255196A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=24014228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001040569A Pending JP2001255196A (ja) | 2000-02-17 | 2001-02-16 | 充填物レベル測定のための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1126251A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001255196A (ja) |
| CA (1) | CA2331230A1 (ja) |
| HU (1) | HUP0100673A3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271056A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-11-19 | Toshiba Corp | 原子炉水位計測装置および原子炉水位計測方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004058554B4 (de) * | 2004-12-03 | 2008-02-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung eines Füllstandes |
| US7345622B2 (en) | 2005-10-14 | 2008-03-18 | Saab Rosemount Tank Radar Ab | Two-mode radar level gauge system |
| US7515095B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-04-07 | Ohmart/Vega Corporation | Silo contents measurement system |
| DE102007005619A1 (de) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Krohne S.A. | Füllstandsmeßvorrichtung |
| US9518856B2 (en) * | 2014-03-28 | 2016-12-13 | Honeywell International Inc. | Threaded coupling device with nozzle for GWR measurements in non-metallic tanks |
| DE102016111259B4 (de) * | 2016-06-20 | 2024-02-29 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Überflutungssicheres Füllstandsmessgerät |
| CN109515426B (zh) * | 2018-12-25 | 2023-10-03 | 浙江乔士智能工业股份有限公司 | 一种三节式制动油壶 |
| GB201903101D0 (en) | 2019-03-07 | 2019-04-24 | Johnson Matthey Plc | Apparatus for measuring levels of materials |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4107993A (en) * | 1975-12-29 | 1978-08-22 | Monsanto Company | Method and apparatus for level measurement using microwaves |
| CA1169943A (en) * | 1980-06-13 | 1984-06-26 | John B. Cole | Method and apparatus for measuring the position of an interface between different materials by frequency domain reflectometry |
| SE504682C2 (sv) * | 1991-07-04 | 1997-04-07 | Saab Marine Electronics | Anordning för mätning av nivån av ett i en behållare befintligt medium |
| GB2260235B (en) * | 1991-09-26 | 1995-07-12 | Schlumberger Ind Ltd | Measurement of liquid level |
-
2000
- 2000-12-08 EP EP00126925A patent/EP1126251A3/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-01-12 CA CA002331230A patent/CA2331230A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-09 HU HU0100673A patent/HUP0100673A3/hu unknown
- 2001-02-16 JP JP2001040569A patent/JP2001255196A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271056A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-11-19 | Toshiba Corp | 原子炉水位計測装置および原子炉水位計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP0100673A2 (hu) | 2002-01-28 |
| HUP0100673A3 (en) | 2002-07-29 |
| HU0100673D0 (en) | 2001-04-28 |
| EP1126251A3 (de) | 2002-05-29 |
| CA2331230A1 (en) | 2001-08-17 |
| EP1126251A2 (de) | 2001-08-22 |
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