JP2002214022A - レベル測定装置 - Google Patents
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- 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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- 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
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- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
- G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
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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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単かつ確実にしかも常に、中空導波管及び
マイクロ波発生器を、容器内における媒体から空間的に
かつ圧密に切り離すことができるようにする。 【解決手段】 レーダ原理に基づいて作動するレベル測
定装置であって、マイクロ波信号を生ぜしめるマイクロ
波発生器と、マイクロ波信号を案内する中空導波管２
と、送信アンテナ及び／又は受信アンテナとして働くホ
ーン形放射器３と、接続フランジ４とが設けられて、ホ
ーン形放射器３が接続フランジ４の、媒体に向けられた
側に設けられている形式のものにおいて、中空導波管２
とホーン形放射器３とを空間的に切り離しかつマイクロ
波的に接続するために、透過ディスク６が設けられ、該
透過ディスクがホーン形放射器３内に圧密に挿入されて
いる。
マイクロ波発生器を、容器内における媒体から空間的に
かつ圧密に切り離すことができるようにする。 【解決手段】 レーダ原理に基づいて作動するレベル測
定装置であって、マイクロ波信号を生ぜしめるマイクロ
波発生器と、マイクロ波信号を案内する中空導波管２
と、送信アンテナ及び／又は受信アンテナとして働くホ
ーン形放射器３と、接続フランジ４とが設けられて、ホ
ーン形放射器３が接続フランジ４の、媒体に向けられた
側に設けられている形式のものにおいて、中空導波管２
とホーン形放射器３とを空間的に切り離しかつマイクロ
波的に接続するために、透過ディスク６が設けられ、該
透過ディスクがホーン形放射器３内に圧密に挿入されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ原理（Rada
rprinzip）に基づいて作動するレベル測定装置（Fuells
tandmessgeraet）、有利には容器内における媒体のレベ
ルを測定するための、レーダ原理に基づいて作動するレ
ベル測定装置であって、マイクロ波信号を生ぜしめるマ
イクロ波発生器と、マイクロ波信号を案内する中空導波
管と、送信アンテナ及び／又は受信アンテナとして働く
ホーン形放射器と、接続フランジとが設けられており、
ホーン形放射器が接続フランジの、媒体に向けられた側
に設けられている形式のものに関する。
rprinzip）に基づいて作動するレベル測定装置（Fuells
tandmessgeraet）、有利には容器内における媒体のレベ
ルを測定するための、レーダ原理に基づいて作動するレ
ベル測定装置であって、マイクロ波信号を生ぜしめるマ
イクロ波発生器と、マイクロ波信号を案内する中空導波
管と、送信アンテナ及び／又は受信アンテナとして働く
ホーン形放射器と、接続フランジとが設けられており、
ホーン形放射器が接続フランジの、媒体に向けられた側
に設けられている形式のものに関する。
【０００２】このようなレベル測定装置はドイツ連邦共
和国実用新案第９４１２２４３号明細書に基づいて公知
である。
和国実用新案第９４１２２４３号明細書に基づいて公知
である。
【０００３】一般的に、フロート原理又は接触プレート
原理（Tastplatten-Prinzip）に基づいて作動する公知
の機械式のレベル測定装置の他に、はるか以前から、次
のようなレベル測定装置、すなわち振動波発生器が振動
波を発信し、振動波検知器が、容器内における媒体の表
面において反射された振動波を検知し、この振動波に対
して検出された伝搬遅延時間（Laufzeit）から容器にお
ける媒体の液面高さが算出されるようなレベル測定装置
が、公知である。このようなレベル測定装置はドイツ連
邦共和国特許公開第４２３３３２４号明細書、同国特許
公開第４３２７３３３号明細書及び同国特許公開第４４
１９４６２号明細書に開示されている。
原理（Tastplatten-Prinzip）に基づいて作動する公知
の機械式のレベル測定装置の他に、はるか以前から、次
のようなレベル測定装置、すなわち振動波発生器が振動
波を発信し、振動波検知器が、容器内における媒体の表
面において反射された振動波を検知し、この振動波に対
して検出された伝搬遅延時間（Laufzeit）から容器にお
ける媒体の液面高さが算出されるようなレベル測定装置
が、公知である。このようなレベル測定装置はドイツ連
邦共和国特許公開第４２３３３２４号明細書、同国特許
公開第４３２７３３３号明細書及び同国特許公開第４４
１９４６２号明細書に開示されている。
【０００４】冒頭に述べた形式のレベル測定装置は、一
般的に無接触式のレベル測定装置と呼ばれている。それ
というのはこのようなレベル測定装置では、振動波発生
器も、振動波検知器も、送信アンテナ又は受信アンテナ
も、媒体と接触する必要がないからである。少なくとも
送信アンテナ及び受信アンテナは、少なくとも容器が過
剰に満たされていない場合には、容器内における媒体と
接触することはない。無接触式に作動する公知の全レベ
ル測定装置では、そこから発信される振動波が、液面高
さつまりレベルが測定される媒体の表面において反射さ
れるようになっている。レベルを測定する公知の方法で
は、送信された振動波と検知された振動波との間の位相
のずれ（Phasenverschiebung）を測定する方法と、振動
波の伝搬遅延時間を直接測定する方法の異なった２つの
方法がある。伝搬遅延時間を測定する形式のものにはさ
らに主として、伝搬遅延時間を、振幅をインパルス変調
された振動波を用いて測定するレベル測定装置と、伝搬
遅延時間を、振動数変調された振動波を用いて測定する
レベル測定装置の異なった２つの形式がある。後者のレ
ベル測定装置は、ＦＭＣＷ方法によって作動するレベル
測定装置とも呼ばれる。
般的に無接触式のレベル測定装置と呼ばれている。それ
というのはこのようなレベル測定装置では、振動波発生
器も、振動波検知器も、送信アンテナ又は受信アンテナ
も、媒体と接触する必要がないからである。少なくとも
送信アンテナ及び受信アンテナは、少なくとも容器が過
剰に満たされていない場合には、容器内における媒体と
接触することはない。無接触式に作動する公知の全レベ
ル測定装置では、そこから発信される振動波が、液面高
さつまりレベルが測定される媒体の表面において反射さ
れるようになっている。レベルを測定する公知の方法で
は、送信された振動波と検知された振動波との間の位相
のずれ（Phasenverschiebung）を測定する方法と、振動
波の伝搬遅延時間を直接測定する方法の異なった２つの
方法がある。伝搬遅延時間を測定する形式のものにはさ
らに主として、伝搬遅延時間を、振幅をインパルス変調
された振動波を用いて測定するレベル測定装置と、伝搬
遅延時間を、振動数変調された振動波を用いて測定する
レベル測定装置の異なった２つの形式がある。後者のレ
ベル測定装置は、ＦＭＣＷ方法によって作動するレベル
測定装置とも呼ばれる。
【０００５】レーダ原理に基づいて作動する無接触式に
働くレベル測定装置は、通常、送信アンテナもしくは受
信アンテナとしてホーン形放射器を使用している。この
ホーン形放射器には、マイクロ波発生器によって生ぜし
められたマイクロ波信号が典型的には中空導波管を介し
て供給される。中空導波管とホーン形放射器とを空間的
に切り離しかつマイクロ波的には接続するために、従来
一般的には、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１
９５４２５２５号明細書に記載されているマイクロ波窓
（Mikrowellenfenster）が使用される。このようなマイ
クロ波窓はその固定部分で、接続フランジの、媒体とは
反対の側において固定され、この場合マイクロ波窓と接
続フランジとの間において圧密な結合が生ぜしめられる
ようになっている。このようにして、中空導波管及びマ
イクロ波発生器を、容器内にある、場合によっては化学
的に攻撃的な及び／又は腐食性の媒体から、空間的に切
り離すことができる。そのためにはしかしながら、付加
的な部材つまりマイクロ波窓を設けることが必要であ
る。そしてマイクロ波窓を設けないと、中空導波管及び
マイクロ波発生器は攻撃的な及び／又は腐食性の媒体
に、保護されることなくさらされることになる。
働くレベル測定装置は、通常、送信アンテナもしくは受
信アンテナとしてホーン形放射器を使用している。この
ホーン形放射器には、マイクロ波発生器によって生ぜし
められたマイクロ波信号が典型的には中空導波管を介し
て供給される。中空導波管とホーン形放射器とを空間的
に切り離しかつマイクロ波的には接続するために、従来
一般的には、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１
９５４２５２５号明細書に記載されているマイクロ波窓
（Mikrowellenfenster）が使用される。このようなマイ
クロ波窓はその固定部分で、接続フランジの、媒体とは
反対の側において固定され、この場合マイクロ波窓と接
続フランジとの間において圧密な結合が生ぜしめられる
ようになっている。このようにして、中空導波管及びマ
イクロ波発生器を、容器内にある、場合によっては化学
的に攻撃的な及び／又は腐食性の媒体から、空間的に切
り離すことができる。そのためにはしかしながら、付加
的な部材つまりマイクロ波窓を設けることが必要であ
る。そしてマイクロ波窓を設けないと、中空導波管及び
マイクロ波発生器は攻撃的な及び／又は腐食性の媒体
に、保護されることなくさらされることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式のレベル測定装置を改良して、簡
単かつ確実にしかも常に、中空導波管及びマイクロ波発
生器を、容器内における媒体から空間的にかつ圧密に切
り離すことができるようにすることである。
は、冒頭に述べた形式のレベル測定装置を改良して、簡
単かつ確実にしかも常に、中空導波管及びマイクロ波発
生器を、容器内における媒体から空間的にかつ圧密に切
り離すことができるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、中空導波管とホーン形放射器とを
空間的に切り離しかつマイクロ波的に接続するために、
透過ディスクが設けられており、該透過ディスクがホー
ン形放射器内に圧密に挿入されているようにした。
に本発明の構成では、中空導波管とホーン形放射器とを
空間的に切り離しかつマイクロ波的に接続するために、
透過ディスクが設けられており、該透過ディスクがホー
ン形放射器内に圧密に挿入されているようにした。
【０００８】
【発明の効果】このように構成された本発明によるレベ
ル測定装置では、別体のマイクロ波窓はもはや設けられ
ておらず、ホーン形放射器自体が既に、中空導波管とホ
ーン形放射器とを空間的に切り離しかつマイクロ波的に
接続する透過ディスクを有している。したがってマイク
ロ波窓をうっかりして取り付けなかったとしても、もは
や問題にはならない。
ル測定装置では、別体のマイクロ波窓はもはや設けられ
ておらず、ホーン形放射器自体が既に、中空導波管とホ
ーン形放射器とを空間的に切り離しかつマイクロ波的に
接続する透過ディスクを有している。したがってマイク
ロ波窓をうっかりして取り付けなかったとしても、もは
や問題にはならない。
【０００９】マイクロ波透過性の透過ディスクとして
は、主として、ガラス又はセラミックから成る透過ディ
スクが適している。このような透過ディスクの形状は基
本的には任意であるが、透過ディスクがほぼ円形である
と有利であり、真円形であると特に有利である。
は、主として、ガラス又はセラミックから成る透過ディ
スクが適している。このような透過ディスクの形状は基
本的には任意であるが、透過ディスクがほぼ円形である
と有利であり、真円形であると特に有利である。
【００１０】ホーン形放射器内に透過ディスクを圧密に
挿入するためには、多くの可能性があるが、本発明の有
利な構成では、ホーン形放射器が誘電体によって被覆さ
れていて、透過ディスクが誘電体を介してホーン形放射
器内に融着又は接着されている。つまり本発明のこの有
利な構成では、少なくとも、透過ディスクがホーン形放
射器に挿入されているホーン形放射器の領域の表面が、
誘電体によって被覆されている。したがってホーン形放
射器内に挿入された透過ディスクは、ホーン形放射器に
直接接触しているのではなく、ホーン形放射器と間接的
に誘電体を介して結合されている。この場合結合は別体
の接着剤を用いて行われても、又は誘電体を被覆された
ホーン形放射器内への透過ディスクの融着（Einschmelz
en）によって行われてもよい。透過ディスクのこのよう
な融着は、この場合誘電体の融着、透過ディスクの融
着、さらに誘電体及び透過ディスクの両方の融着を含
む。このようにして中空導波管とホーン形放射器とを切
り離しかつマイクロ波的に接続することでき、この場合
透過ディスクは事実上緊張なしに、つまり力による負荷
なしに、ホーン形放射器内に保持されている。
挿入するためには、多くの可能性があるが、本発明の有
利な構成では、ホーン形放射器が誘電体によって被覆さ
れていて、透過ディスクが誘電体を介してホーン形放射
器内に融着又は接着されている。つまり本発明のこの有
利な構成では、少なくとも、透過ディスクがホーン形放
射器に挿入されているホーン形放射器の領域の表面が、
誘電体によって被覆されている。したがってホーン形放
射器内に挿入された透過ディスクは、ホーン形放射器に
直接接触しているのではなく、ホーン形放射器と間接的
に誘電体を介して結合されている。この場合結合は別体
の接着剤を用いて行われても、又は誘電体を被覆された
ホーン形放射器内への透過ディスクの融着（Einschmelz
en）によって行われてもよい。透過ディスクのこのよう
な融着は、この場合誘電体の融着、透過ディスクの融
着、さらに誘電体及び透過ディスクの両方の融着を含
む。このようにして中空導波管とホーン形放射器とを切
り離しかつマイクロ波的に接続することでき、この場合
透過ディスクは事実上緊張なしに、つまり力による負荷
なしに、ホーン形放射器内に保持されている。
【００１１】上に述べたように誘電体を介してホーン形
放射器内に透過ディスクを融着又は接着するためには、
ホーン形放射器が、該ホーン形放射器内に挿入される透
過ディスクに隣接する領域においてだけ、誘電体で被覆
されていると、十分である。しかしながら本発明の別の
有利な構成では、ホーン形放射器の表面が誘電体によっ
て完全につまり全面的に被覆されている。このように構
成されていると、容器内における化学的に攻撃的な及び
／又は腐食性の媒体に対する、ホーン形放射器の特に良
好な保護が達成される。
放射器内に透過ディスクを融着又は接着するためには、
ホーン形放射器が、該ホーン形放射器内に挿入される透
過ディスクに隣接する領域においてだけ、誘電体で被覆
されていると、十分である。しかしながら本発明の別の
有利な構成では、ホーン形放射器の表面が誘電体によっ
て完全につまり全面的に被覆されている。このように構
成されていると、容器内における化学的に攻撃的な及び
／又は腐食性の媒体に対する、ホーン形放射器の特に良
好な保護が達成される。
【００１２】誘電体によってホーン形放射器を被覆する
場合、誘電体の層厚が最大２ｍｍであることが望まし
い。さもないと、規定された爆発防止措置にもはや合致
し得ないほど、誘電体の帯電量が増大してしまう。誘電
体のための有利な材料としては、エナメルや、ＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、ＦＥＰ又はＰＶＤＦのようなプラスチック
が挙げられる。
場合、誘電体の層厚が最大２ｍｍであることが望まし
い。さもないと、規定された爆発防止措置にもはや合致
し得ないほど、誘電体の帯電量が増大してしまう。誘電
体のための有利な材料としては、エナメルや、ＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、ＦＥＰ又はＰＶＤＦのようなプラスチック
が挙げられる。
【００１３】特に誘電体としてエナメルを使用する場
合、及び特にホーン形放射器が完全にエナメル層を備え
ている場合には、ホーン形放射器内に透過ディスクが緊
張なしに受容されていると特に有利である。それという
のはこのようになっていると、エナメル層がホーン形放
射器から剥離するおそれが無くなるからである。ホーン
形放射器内に透過ディスクが融着又は接着されることに
基づいて、透過ディスクがホーン形放射器内においてプ
レス嵌めされることはない。ガラス製の透過ディスクを
使用する場合、このことは次のことを意味する。すなわ
ちこの場合、エナメルによって被覆されたホーン形放射
器は透過ディスクの挿入のために強く加熱され、これに
よってエナメルが溶融されて、ガラス製の透過ディスク
を溶融したエナメルに接合もしくは結合することができ
る。このようにしてエナメル層の冷却後に、機械的に堅
固でかつ圧密な結合部が得られる。
合、及び特にホーン形放射器が完全にエナメル層を備え
ている場合には、ホーン形放射器内に透過ディスクが緊
張なしに受容されていると特に有利である。それという
のはこのようになっていると、エナメル層がホーン形放
射器から剥離するおそれが無くなるからである。ホーン
形放射器内に透過ディスクが融着又は接着されることに
基づいて、透過ディスクがホーン形放射器内においてプ
レス嵌めされることはない。ガラス製の透過ディスクを
使用する場合、このことは次のことを意味する。すなわ
ちこの場合、エナメルによって被覆されたホーン形放射
器は透過ディスクの挿入のために強く加熱され、これに
よってエナメルが溶融されて、ガラス製の透過ディスク
を溶融したエナメルに接合もしくは結合することができ
る。このようにしてエナメル層の冷却後に、機械的に堅
固でかつ圧密な結合部が得られる。
【００１４】マイクロ波照射ビームのための透過性を考
慮した、空間的な切離し及びマイクロ波的な接続を改善
するために、本発明の別の有利な構成では、透過ディス
クの厚さが、マイクロ波の波長の整数倍である。このよ
うに透過ディスクの厚さを整合させる場合には、もちろ
ん、中空導波管もしくはホーン形放射器の内部における
マイクロ波ビームの伝搬速度及び透過ディスクの材料の
誘電定数を考慮する必要がある。
慮した、空間的な切離し及びマイクロ波的な接続を改善
するために、本発明の別の有利な構成では、透過ディス
クの厚さが、マイクロ波の波長の整数倍である。このよ
うに透過ディスクの厚さを整合させる場合には、もちろ
ん、中空導波管もしくはホーン形放射器の内部における
マイクロ波ビームの伝搬速度及び透過ディスクの材料の
誘電定数を考慮する必要がある。
【００１５】さらにまた、中空導波管とホーン形放射器
とを空間的に切り離しかつマイクロ波的に接続しなが
ら、マイクロ波ビームのための透過性を改善するため
に、本発明の別の有利な構成では、透過ディスクが、該
透過ディスクの特性インピーダンス（Wellenwiderstan
d）を中空導波管もしくはホーン形放射器の特性インピ
ーダンスに整合させるために、少なくとも１つの一体的
に成形された整合体を有している。透過ディスクと整合
体とを一体的に構成することによって、透過ディスクと
整合体との間における移行部を省くことができ、その結
果一方ではこのような移行部に関連した、透過ディスク
の領域におけるマイクロ波ビームの反射を回避すること
ができ、かつ他方では、透過ディスクと整合体との間に
おいて、攻撃的な及び／又は腐食性の媒体が侵入する中
間領域を回避することができる。
とを空間的に切り離しかつマイクロ波的に接続しなが
ら、マイクロ波ビームのための透過性を改善するため
に、本発明の別の有利な構成では、透過ディスクが、該
透過ディスクの特性インピーダンス（Wellenwiderstan
d）を中空導波管もしくはホーン形放射器の特性インピ
ーダンスに整合させるために、少なくとも１つの一体的
に成形された整合体を有している。透過ディスクと整合
体とを一体的に構成することによって、透過ディスクと
整合体との間における移行部を省くことができ、その結
果一方ではこのような移行部に関連した、透過ディスク
の領域におけるマイクロ波ビームの反射を回避すること
ができ、かつ他方では、透過ディスクと整合体との間に
おいて、攻撃的な及び／又は腐食性の媒体が侵入する中
間領域を回避することができる。
【００１６】本発明によるレベル測定装置を、特に高い
圧力差が容器内部と容器周囲との間に存在するような状
況で使用する場合、つまり透過ディスクが片側から大き
な過圧もしくは負圧を負荷されるような場合には、透過
ディスクがホーン形放射器内において、少なくとも透過
ディスクの垂線の方向で、形状結合を用いて保持されて
いると、有利である。透過ディスクがホーン形放射器内
において、少なくとも透過ディスクの垂線の方向で、形
状結合を用いて保持されているということは、本発明と
の関連において次のことを意味する。すなわちこのこと
は、透過ディスクのために、融着又は接着によるホーン
形放射器への圧密な挿入のみならず、別の処置が施され
ていることを意味し、これによって、発生した高い圧力
差に基づいてホーン形放射器から透過ディスクが飛び出
すことを、確実に回避することができる。つまり、上に
述べたように有利に構成されていると、圧力勾配（Druc
kradienten）に沿った透過ディスクの相応な運動を、ホ
ーン形放射器内における形状結合式の保持によって回避
することができる。
圧力差が容器内部と容器周囲との間に存在するような状
況で使用する場合、つまり透過ディスクが片側から大き
な過圧もしくは負圧を負荷されるような場合には、透過
ディスクがホーン形放射器内において、少なくとも透過
ディスクの垂線の方向で、形状結合を用いて保持されて
いると、有利である。透過ディスクがホーン形放射器内
において、少なくとも透過ディスクの垂線の方向で、形
状結合を用いて保持されているということは、本発明と
の関連において次のことを意味する。すなわちこのこと
は、透過ディスクのために、融着又は接着によるホーン
形放射器への圧密な挿入のみならず、別の処置が施され
ていることを意味し、これによって、発生した高い圧力
差に基づいてホーン形放射器から透過ディスクが飛び出
すことを、確実に回避することができる。つまり、上に
述べたように有利に構成されていると、圧力勾配（Druc
kradienten）に沿った透過ディスクの相応な運動を、ホ
ーン形放射器内における形状結合式の保持によって回避
することができる。
【００１７】本発明によるレベル測定装置のこのような
構成は具体的に言えば例えば、透過ディスクが円形であ
り、該透過ディスクが形状結合によって保持されている
側において、それとは反対側におけるよりも小さな直径
を有している、といった構成である。このように構成さ
れていると、透過ディスクは大きな直径を有している側
において、高圧によって負荷されることになる。つまり
この場合特に、透過ディスクが円錐形の形状を有してい
る構成や、透過ディスクが階段状の縁部を有している構
成が可能である。この場合もちろん、透過ディスクを受
容するために設けられていて場合によっては誘電体によ
って被覆されている、ホーン形放射器の領域は、透過デ
ィスクの形状に合わせられている。
構成は具体的に言えば例えば、透過ディスクが円形であ
り、該透過ディスクが形状結合によって保持されている
側において、それとは反対側におけるよりも小さな直径
を有している、といった構成である。このように構成さ
れていると、透過ディスクは大きな直径を有している側
において、高圧によって負荷されることになる。つまり
この場合特に、透過ディスクが円錐形の形状を有してい
る構成や、透過ディスクが階段状の縁部を有している構
成が可能である。この場合もちろん、透過ディスクを受
容するために設けられていて場合によっては誘電体によ
って被覆されている、ホーン形放射器の領域は、透過デ
ィスクの形状に合わせられている。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１９】図１には本発明の有利な第１実施例による
レベル測定装置（Fuellstandsmessgeraet）の、本発明
にとって重要な部分が、つまりレベル測定装置の、容器
に取り付けられるアンテナ装置が示されている。つまり
図１及びその他の図面には、マイクロ波信号を生ぜしめ
るレベル測定装置のマイクロ波発生器及び、反射された
マイクロ波信号を受信する測定変換器（Messumformer）
は示されていない。
レベル測定装置（Fuellstandsmessgeraet）の、本発明
にとって重要な部分が、つまりレベル測定装置の、容器
に取り付けられるアンテナ装置が示されている。つまり
図１及びその他の図面には、マイクロ波信号を生ぜしめ
るレベル測定装置のマイクロ波発生器及び、反射された
マイクロ波信号を受信する測定変換器（Messumformer）
は示されていない。
【００２０】図面に示されているように、本発明による
レベル測定装置は中空導波管２を有しており、この中空
導波管２内に、マイクロ波発生器から生ぜしめられたマ
イクロ波信号が連結（einkoppeln）され、次いで中空導
波管２内においてマイクロ波信号はさらに案内される。
レベル測定装置はさらにホーン形放射器（Hornstrahle
r）を有しており、このホーン形放射器は高級鋼から製
造されていて、本発明による図示の有利な実施例によれ
ば同時に送受信アンテナ（Sende- und Empfangsantenn
e）として使用される。さらに接続フランジ４とシール
部材５とが設けられており、この場合シール部材５はホ
ーン形放射器３と容器１との間をシールする。中空導波
管２を通して一方では、マイクロ波発生器によって生ぜ
しめられたマイクロ波信号が接続フランジ５に向かって
案内され、かつ他方では、ホーン形放射器３は受信アン
テナとしても働くので、媒体において反射されかつホー
ン形放射器３によって受信されたマイクロ波信号は同様
に図示されていない測定変換器に向かって戻し案内され
る。この場合マイクロ波発生器及び測定変換器から延び
ている中空導波管２は、接続フランジ４の、媒体とは反
対の側に配置されている。
レベル測定装置は中空導波管２を有しており、この中空
導波管２内に、マイクロ波発生器から生ぜしめられたマ
イクロ波信号が連結（einkoppeln）され、次いで中空導
波管２内においてマイクロ波信号はさらに案内される。
レベル測定装置はさらにホーン形放射器（Hornstrahle
r）を有しており、このホーン形放射器は高級鋼から製
造されていて、本発明による図示の有利な実施例によれ
ば同時に送受信アンテナ（Sende- und Empfangsantenn
e）として使用される。さらに接続フランジ４とシール
部材５とが設けられており、この場合シール部材５はホ
ーン形放射器３と容器１との間をシールする。中空導波
管２を通して一方では、マイクロ波発生器によって生ぜ
しめられたマイクロ波信号が接続フランジ５に向かって
案内され、かつ他方では、ホーン形放射器３は受信アン
テナとしても働くので、媒体において反射されかつホー
ン形放射器３によって受信されたマイクロ波信号は同様
に図示されていない測定変換器に向かって戻し案内され
る。この場合マイクロ波発生器及び測定変換器から延び
ている中空導波管２は、接続フランジ４の、媒体とは反
対の側に配置されている。
【００２１】図１から分かるように、中空導波管２とホ
ーン形放射器３とを空間的に切り離しかつマイクロ波的
に接続するために、ホーン形放射器３内に圧密に、つま
り圧力に対するシール作用をもって、挿入された透過デ
ィスク（Durchlassscheibe）６が設けられている。図１
に示された本発明の有利な第１実施例によれば、透過デ
ィスク６はホーン形放射器３内に融着されている。その
ためにホーン形放射器３の、取り付けられた状態におい
て透過ディスク６に向けられた領域の表面は、誘電体７
によって、図示の実施例ではエナメル層によって被覆さ
れている。
ーン形放射器３とを空間的に切り離しかつマイクロ波的
に接続するために、ホーン形放射器３内に圧密に、つま
り圧力に対するシール作用をもって、挿入された透過デ
ィスク（Durchlassscheibe）６が設けられている。図１
に示された本発明の有利な第１実施例によれば、透過デ
ィスク６はホーン形放射器３内に融着されている。その
ためにホーン形放射器３の、取り付けられた状態におい
て透過ディスク６に向けられた領域の表面は、誘電体７
によって、図示の実施例ではエナメル層によって被覆さ
れている。
【００２２】さらに図２には、本発明の有利な第１実施
例によるレベル測定装置のアンテナ装置が組み立てられ
た状態で示されており、この図２から分かるように、周
囲からの容器１の内室のシールは、容器１及びホーン形
放射器３と共働するシール部材５と、透過ディスク６が
誘電体７を介して圧密にホーン形放射器３に挿入されて
いることとによって、行われる。さらに透過ディスク６
は、容器１内における媒体に向けられた側と、媒体とは
反対の側とにおいて、それぞれ一体成形された整合体
（Anpassungskoerper）を有しており、この整合体は透
過ディスク６の特性インピーダンス（Wellenwiderstan
d）を中空導波管２若しくはホーン形放射器３の特性イ
ンピーダンスに整合させるために働く。図示の実施例で
は、実質的に円錐形に形成された整合体が選択されてい
る。両整合体を備えた透過ディスク６の一体的な形成に
よって、透過ディスク６と両整合体との間には、境界面
が存在しなくなる。さもないと境界面には、化学的に攻
撃的な及び／又は腐食性の媒体が侵入してしまうことが
ある。
例によるレベル測定装置のアンテナ装置が組み立てられ
た状態で示されており、この図２から分かるように、周
囲からの容器１の内室のシールは、容器１及びホーン形
放射器３と共働するシール部材５と、透過ディスク６が
誘電体７を介して圧密にホーン形放射器３に挿入されて
いることとによって、行われる。さらに透過ディスク６
は、容器１内における媒体に向けられた側と、媒体とは
反対の側とにおいて、それぞれ一体成形された整合体
（Anpassungskoerper）を有しており、この整合体は透
過ディスク６の特性インピーダンス（Wellenwiderstan
d）を中空導波管２若しくはホーン形放射器３の特性イ
ンピーダンスに整合させるために働く。図示の実施例で
は、実質的に円錐形に形成された整合体が選択されてい
る。両整合体を備えた透過ディスク６の一体的な形成に
よって、透過ディスク６と両整合体との間には、境界面
が存在しなくなる。さもないと境界面には、化学的に攻
撃的な及び／又は腐食性の媒体が侵入してしまうことが
ある。
【００２３】容器１の内部においてその周囲におけるよ
りも著しく高い圧力が存在している場合には、図３に示
された本発明の有利な第２実施例におけるように、透過
ディスク６の垂線（Normale）の方向で形状結合（Forms
chluss）を用いてホーン形放射器３内に保持されている
透過ディスク６が設けられている。具体的に言えば、本
発明の有利な第２実施例による透過ディスク６の形状
は、つまり円錐台形状、つまり円錐形である。この場合
ホーン形放射器３は円錐形の透過ディスク６がホーン形
放射器３内に挿入されている領域において、その形状を
透過ディスク６に合わせられている。透過ディスク６の
円錐形の形状が次のように、すなわち透過ディスク６の
大径部が媒体に向けられた側に位置し、かつ透過ディス
ク６の小径部が接続フランジ４に向くように、なってい
ることによって、透過ディスク６は容器１内における圧
力が極めて高い場合にもホーン形放射器３から押し出さ
れることはない。逆に容器１の内部と容器１の周囲との
間における圧力差が増大するに連れて、ホーン形放射器
３における透過ディスク６のプレス嵌め（Presssitz）
が強化されることによってシール作用は高まる。
りも著しく高い圧力が存在している場合には、図３に示
された本発明の有利な第２実施例におけるように、透過
ディスク６の垂線（Normale）の方向で形状結合（Forms
chluss）を用いてホーン形放射器３内に保持されている
透過ディスク６が設けられている。具体的に言えば、本
発明の有利な第２実施例による透過ディスク６の形状
は、つまり円錐台形状、つまり円錐形である。この場合
ホーン形放射器３は円錐形の透過ディスク６がホーン形
放射器３内に挿入されている領域において、その形状を
透過ディスク６に合わせられている。透過ディスク６の
円錐形の形状が次のように、すなわち透過ディスク６の
大径部が媒体に向けられた側に位置し、かつ透過ディス
ク６の小径部が接続フランジ４に向くように、なってい
ることによって、透過ディスク６は容器１内における圧
力が極めて高い場合にもホーン形放射器３から押し出さ
れることはない。逆に容器１の内部と容器１の周囲との
間における圧力差が増大するに連れて、ホーン形放射器
３における透過ディスク６のプレス嵌め（Presssitz）
が強化されることによってシール作用は高まる。
【００２４】本発明の有利な第１実施例もしくは第２実
施例によるアンテナ装置において、ホーン形放射器３
は、透過ディスク６が配置されている領域においてだけ
誘電体７によって被覆されており、これに対して本発明
の有利な第３実施例によれば、ホーン形放射器３はその
表面全体において誘電体７によって被覆されている。こ
れによってホーン形放射器３全体が、化学的に攻撃的な
及び／又は腐食性の媒体の作用に対して保護される。誘
電体７は図４に示されたこの第３実施例においても同様
にエナメル層である。このエナメル層の厚さは最大２ｍ
ｍであり、これによってホーン形放射器３の表面におい
て、爆発防止規定（Explosionsschutzbestimmung）に基
づいてもはや許容されないような大きな帯電量（Auflad
ung）が生じることはない。
施例によるアンテナ装置において、ホーン形放射器３
は、透過ディスク６が配置されている領域においてだけ
誘電体７によって被覆されており、これに対して本発明
の有利な第３実施例によれば、ホーン形放射器３はその
表面全体において誘電体７によって被覆されている。こ
れによってホーン形放射器３全体が、化学的に攻撃的な
及び／又は腐食性の媒体の作用に対して保護される。誘
電体７は図４に示されたこの第３実施例においても同様
にエナメル層である。このエナメル層の厚さは最大２ｍ
ｍであり、これによってホーン形放射器３の表面におい
て、爆発防止規定（Explosionsschutzbestimmung）に基
づいてもはや許容されないような大きな帯電量（Auflad
ung）が生じることはない。
【図１】本発明の有利な第１実施例によるレベル測定装
置のアンテナ装置を、分解した状態で示す断面図であ
る。
置のアンテナ装置を、分解した状態で示す断面図であ
る。
【図２】本発明の有利な第１実施例によるレベル測定装
置のアンテナ装置を、組み立てられた状態で示す断面図
である。
置のアンテナ装置を、組み立てられた状態で示す断面図
である。
【図３】本発明の有利な第２実施例によるレベル測定装
置のアンテナ装置を示す断面図である。
置のアンテナ装置を示す断面図である。
【図４】本発明の有利な第３実施例によるレベル測定装
置のアンテナ装置を示す断面図である。
置のアンテナ装置を示す断面図である。
１ 容器、 ２ 中空導波管、 ３ ホーン形放射器、
４ 接続フランジ、５ シール部材、 ６ 透過ディ
スク、 ７ 誘電体
４ 接続フランジ、５ シール部材、 ６ 透過ディ
スク、 ７ 誘電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009494 Ｌｕｄｗｉｇ−Ｋｒｏｈｎｅ−ＳｔｒａＢ ｅ５，Ｄ−47058 Ｄｕｉｓｂｕｒｇ，Ｂ ＲＤ
Claims (12)
- 【請求項１】 レーダ原理に基づいて作動するレベル測
定装置、有利には容器（１）内における媒体のレベルを
測定するための、レーダ原理に基づいて作動するレベル
測定装置であって、マイクロ波信号を生ぜしめるマイク
ロ波発生器と、マイクロ波信号を案内する中空導波管
（２）と、送信アンテナ及び／又は受信アンテナとして
働くホーン形放射器（３）と、接続フランジ（４）とが
設けられており、ホーン形放射器（３）が接続フランジ
（４）の、媒体に向けられた側に設けられている形式の
ものにおいて、 中空導波管（２）とホーン形放射器（３）とを空間的に
切り離しかつマイクロ波的に接続するために、透過ディ
スク（６）が設けられており、該透過ディスク（６）が
ホーン形放射器（３）内に圧密に挿入されていることを
特徴とするレベル測定装置。 - 【請求項２】 ホーン形放射器（３）が誘電体（７）に
よって被覆されていて、透過ディスク（６）が誘電体
（７）を介してホーン形放射器（３）内に融着又は接着
されている、請求項１記載のレベル測定装置。 - 【請求項３】 ホーン形放射器（３）の表面が誘電体
（７）によって完全に被覆されている、請求項２記載の
レベル測定装置。 - 【請求項４】 誘電体（７）の層厚が最大２ｍｍであ
る、請求項２又は３記載のレベル測定装置。 - 【請求項５】 誘電体（７）がエナメルから成ってい
る、請求項２から４までのいずれか１項記載のレベル測
定装置。 - 【請求項６】 誘電体（７）がプラスチック、有利には
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ又はＰＶＤＦから成ってい
る、請求項２から４までのいずれか１項記載のレベル測
定装置。 - 【請求項７】 透過ディスク（６）の厚さが、マイクロ
波の波長の整数倍である、請求項１から６までのいずれ
か１項記載のレベル測定装置。 - 【請求項８】 透過ディスク（６）が、該透過ディスク
（６）の特性インピーダンスを中空導波管（２）もしく
はホーン形放射器（３）の特性インピーダンスに整合さ
せるために、少なくとも１つの一体的に成形された整合
体を有している、請求項１から７までのいずれか１項記
載のレベル測定装置。 - 【請求項９】 透過ディスク（６）がホーン形放射器
（３）内において、少なくとも透過ディスク（６）の垂
線の方向で、形状結合を用いて保持されている、請求項
１から８までのいずれか１項記載のレベル測定装置。 - 【請求項１０】 透過ディスク（６）が円形であり、該
透過ディスク（６）が形状結合によって保持されている
側において、それとは反対側におけるよりも小さな直径
を有している、請求項９記載のレベル測定装置。 - 【請求項１１】 透過ディスク（６）が円錐形の形状を
有している、請求項９又は１０記載のレベル測定装置。 - 【請求項１２】 透過ディスク（６）が階段状の縁部を
有している、請求項９又は１０記載のレベル測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10060068A DE10060068C1 (de) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Füllstandsmeßgerät |
| DE10060068.9 | 2000-12-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214022A true JP2002214022A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=7665635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001368653A Pending JP2002214022A (ja) | 2000-12-01 | 2001-12-03 | レベル測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020066314A1 (ja) |
| EP (1) | EP1211490A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002214022A (ja) |
| DE (1) | DE10060068C1 (ja) |
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| DE102005022493A1 (de) | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter |
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