PT2296219E

PT2296219E - Utilização de um guia de ondas

Info

Publication number: PT2296219E
Application number: PT09011366T
Authority: PT
Inventors: Rene Fachberger; Artur Erlacher; Rene Christen
Original assignee: Refractory Intellectual Prop
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-11-03
Also published as: ES2370192T3; EP2296219B1; ATE522005T1; EP2296219A1; PL2296219T3

Description

ΕΡ 2 296 219/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Utilização de um guia de ondas" 0 invento refere-se à utilização de um guia de ondas. Um guia de ondas é um guia de ondas electromagnéticas, em especial numa gama de frequências superiores a 1 000 MHz. Nesta gama de frequências os condutores coaxiais apresentam quando da transmissão de elevadas potências (por exemplo sinais de emissão) uma série de desvantagens, por exemplo uma elevada atenuação e uma reduzida resistência à descarga.

Estas desvantagens podem ser evitadas pela utilização de guias de ondas. Neste caso trata-se geralmente de tubos metálicos, habitualmente com uma secção transversal rectangular, redonda ou oval. Ao longo de guias de ondas deste género podem ser transmitidas altas frequências com fracas perdas ao contrário do que acontece por meio dos cabos.

Os sinais apenas se podem expandir no guia de ondas a partir de uma determinada frequência. Esta frequência depende das dimensões do guia de ondas. A expansão das ondas depende assim dos denominados comprimentos de onda limite, representados para os guias de onda rectangulares do seguinte modo: λκ 'limite = 2a com: Ãiimite = comprimento de onda limite [m] a = lado mais comprido do guia de ondas [m] com uma secção transversal rectangular. São conhecidos guias de onda do tipo mencionado. Estes são, por exemplo, utilizados em fornos de micro-ondas, sistemas de feixes hertzianos ou em satélites. O objecto do invento é um fecho deslizante com a utilização de um guia de ondas para a transmissão de ondas 2 ΕΡ 2 296 219/ΡΤ electromagnéticas ao longo de, pelo menos, um trajecto parcial para um componente cerâmico refractário, na qual se encontra integrado um sensor de acordo com a WO 2008/135135 A2.

Neste ponto o conteúdo da publicação deste requerimento refere-se por completo ao conteúdo da publicação de WO 2008/135135 A2. O objecto desta referência é um componente com base numa massa cerâmica, a qual a temperaturas superiores a 800°C é em grande parte estável e portanto refractária, estando integrado no componente, pelo menos, um sensor, com o qual pode ser detectada, pelo menos, uma das seguintes informações durante a utilização do componente e ser transmitida para um sistema de processamento de dados: a identificação do componente, as caracteristicas físicas do componente, os movimentos do componente, o tempo de serviço do componente, a localização do componente. A temperatura limite para a mencionada resistência ao calor é frequentemente > 1 000°C ou > 1 200°C.

Para a transmissão de dados do sensor para o sistema de processamento de dados podem de acordo com WO 2008/135135 A2 ser utilizados cabos tais com cabos coaxiais.

Devido à elevada temperatura de utilização dos componentes deste género (pelo menos 800°C, frequentemente superior a 1 500°C) resultam, na prática problemas, quanto à resistência dos cabos à temperatura, bem como das respectivas antenas A eficiência dos cabos é limitada ou interrompida devido à corrosão. Frequentemente as ligações são apenas resistentes a temperaturas de até 250°C.

De acordo com o invento, tal como está definido na reivindicação 1, a transmissão de ondas electromagnéticas no fecho deslizante deve realizar-se agora, pelo menos parcialmente, por um guia de ondas. 3 ΕΡ 2 296 219/ΡΤ Ο guia de ondas, que normalmente é um tubo metálico, tem uma resistência à temperatura muito mais elevada do que um cabo. Um guia de ondas é tanto térmica com mecanicamente estável e não altera as qualidades de transmissão, mesmo quando com cargas elevadas ou então apenas de modo irrelevante. 0 guia de ondas pode ser rígido ou maleável (flexível).

De acordo com uma forma de realização o guia de ondas apresenta uma secção transversal rectangular. São possíveis outras formas da secção transversal, tais como redondas, ovais, etc. De acordo com uma outra forma de realização o guia de ondas é feito em metal.

Como mencionado anteriormente, o dimensionamento do guia de ondas deve ser adaptado à frequência das ondas electromagnéticas.

Este é o estado da técnica e o mesmo não será explicado em pormenor neste contexto.

Podem ser utilizadas como antenas as extremidades abertas do guia de ondas, em especial, em trajectos de transmissão curtos. Em especial, quando as respectivas extremidades do guia de ondas poderem ser integradas ao mesmo nível de superfícies próximas, são praticamente impossíveis danos.

Em alternativa, podem no entanto ser ligadas antenas separadas aos próprios guias de ondas, por exemplo, as antenas conhecidas no estado da técnica, denominadas antenas de cornetas ou antenas de ranhura de guias de ondas.

Uma antena de corneta é um modelo de uma antena para ondas electromagnéticas com uma superfície metálica semelhante a um funil, a qual desemboca no próprio guia de ondas (a conduta tubular). 0 guia de ondas pode ser preenchido, pelo menos parcialmente, com um material dieléctrico, em particular, com um corpo sólido, tal como um material cerâmico. Como materiais dieléctricos podem também estar em causa substâncias líquidas, tais como óleos isolantes. 4 ΕΡ 2 296 219/ΡΤ

Em relação à antena pode ser escolhida a seguinte forma de realização: os guias de ondas convergem de tal modo na antena, que o dieléctrico se estreita progressivamente, enquanto que o diâmetro do guia de ondas se alarga para o exterior, de modo que é formada uma disposição de um funil metálico, em cujo interior assenta um cone do material dieléctrico, cuja ponta chega até à entrada do funil.

As propriedades de transmissão do guia de ondas dependem, em todos os casos, da frequência do sinal a ser transmitido, da secção transversal do guia de ondas e da constante dieléctrica relativa de um eventual dieléctrico colocado no espaço interior do guia de ondas. Um material de enchimento deste género no espaço interior do guia de ondas pode ser composto por um material cerâmico, o qual apresenta também propriedades refractárias. 0 guia de ondas deverá no seu lado interior ser tão liso quanto possível, de modo a minimizar perdas de sinal devidas a uma superfície rugosa. Em relação a este aspecto, pode ser favorável um revestimento interior do guia de ondas, liso e resistente à temperatura. De modo a manter reduzida a resistência eléctrica (e com isto reduzir as perdas de sinal quando da transmissão) tem preferência que os guias de ondas, pelo menos, no lado interior sejam feitas em cobre ou em alumínio, embora o aço seja possível para guias de ondas curtos (até 10 m). O guia de ondas que, por exemplo, tenha como secção transversal rectangular uma dimensão interior de 4 vezes 8 cm, pode ser directa ou indirectamente ligado ao componente refractário, formado com o sensor. O guia de ondas ou a antena pode ser integrado numa estrutura metálica, a qual serve à realização do componente cerâmico refractário. Neste caso as peças da estrutura metálica podem funcionar como guia de ondas ou como antenas. O invento é um fecho deslizante com a cassete metálica e placa corrediça integrada para um recipiente metalúrgico com um espaço oco integrado, o qual é utilizado como guia de ondas. No contexto deste invento o termo componente cerâmico 5 ΕΡ 2 296 219/ΡΤ refractário inclui também as respectivas cercaduras metálicas ou cerâmicas para a realização. 0 guia de ondas pode fazer ponte em trajectos individuais entre o sensor e o sistema de processamento de dados, pode no entanto prolongar-se também de forma continua do sensor ao sistema de processamento de dados.

Outras caracteristicas do invento resultam das caracteristicas das reivindicações subsequentes bem como dos restantes documentos de pedido. 0 invento é a seguir explicado em pormenor na base de um exemplo de realização. Neste caso, a figura única mostra, numa vista esquemática, uma vista em perspectiva de um mecanismo de corrediça com uma placa cerâmica deslizante integrada, tal como é utilizado para a regulação de escoamento de uma massa fundida metálica de um recipiente metalúrgico de fundição.

Trata-se neste caso de uma disposição e um componente em principio semelhante aos da Fig. 4 da referência WO 2008/135135 A2. No mecanismo de corrediça indicado pela referência 40 encontra-se disposta uma cassete metálica 32, a qual recebe uma placa cerâmica refractária deslizante 30, configurada com uma perfuração 32b (abertura de escoamento para a massa fundida metálica quando da utilização). O sistema de corrediça regula um fluxo de aço de uma panela de fundição para uma cuba refractária ligada a j usante.

Numa zona de extremidade da placa deslizante 30 próxima do bordo, encontra-se instalado um sensor 10 a com antena 16, como descrito em WO 2008/135135 A2 e portanto assinalada esquematicamente aqui apenas com X e com as referências 10, 16. Numa secção próxima a X da cassete metálica 32 é formada uma ranhura 3 8 (aproximadamente centrada na zona da curvatura da cassete metálica 32). No prolongamento do trajecto linear de X pela ranhura 38 segue-se, de acordo com o invento, um guia de ondas 90 feito em cobre com uma secção transversal (8 vezes 4 cm de dimensão interior) , e isto de tal modo que as 6 ΕΡ 2 296 219/ΡΤ ondas electromagnéticas podem ser introduzidas pela ranhura 38 no guia de ondas 90 sem impedimentos a partir do sensor 10 e para o mesmo ou para a antena 16 e a partir dali conduzidas pelo guia de ondas 90 para a sua extremidade aberta 90o que está configurada num quadro 40r do mecanismo de corrediça. Neste caso, esta peça do quadro 40r ou a correspondente extremidade do guia de ondas 90 é configurada como antena de corneta 95. A antena de corneta 95 tem a forma de um funil, o qual a partir do quadro 40r se alarga numa direcção que se afasta da placa deslizante 30. A partir desta antena 95 pode, ao longo de uma trajectória radioeléctrica, seguir mais outra transmissão de dados/sinais para uma outra antena, tal como está descrito em pormenor em WO 2008/135135 A2, cuja correspondente descrição é também objecto deste pedido.

Lisboa, 2011-10-21

Claims

ΕΡ 2 296 219/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Fecho deslizante para um recipiente metalúrgico com uma estrutura metálica para a confecção de um componente cerâmico refractário (30), em que no componente (30) se encontra integrado um sensor (10), caracterizado por estar construtivamente integrado na estrutura metálica um guia de ondas (90) para a transmissão de ondas electromagnéticas a partir do sensor (10) e para o mesmo.
2 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, em que o guia de ondas (90) é realizado como parte da estrutura metálica.
3 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, com uma antena que é realizada como uma parte da estrutura metálica.
4 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, em que a estrutura metálica compreende uma cassete metálica (32) para receber um componente cerâmico refractário (30) com a forma de uma placa deslizante.
5 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 4, em que na cassete metálica (32) é realizada uma ranhura (38).
6 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 5, em que um guia de ondas (90) em cobre, com uma secção transversal rectangular está ligado à ranhura (38), de modo que as ondas electromagnéticas são introduzidas sem impedimento a partir do sensor (10) e para o mesmo pela ranhura (38) no guia de ondas (90) e são conduzidas a partir do guia de ondas (90) para a sua extremidade aberta (90o), a qual é realizada num quadro (40r) do fecho deslizante.
7 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 6, em que uma parte do quadro (40r) respectivamente a extremidade correspondente do guia de ondas (90) é configurada como antena de corneta (95). ΕΡ 2 296 219/ΡΤ 2/2
8 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, no qual as extremidades abertas do guia de ondas (90) são utilizadas como antena.
9 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 8, em que as extremidades abertas do guia de ondas (90) estão integradas ao mesmo nível das superfícies próximas.
10 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, em que o guia de ondas apresenta uma secção transversal rectangular.
11 - Fecho deslizante de acordo com a reivindicação 1, em que o guia de ondas (90) é preenchido, pelo menos em parte, com um material dieléctrico. Lisboa, 2011-10-21