TW201522919A - 用於雷達物位指示器的可樞轉喇叭天線 - Google Patents

Abstract

本發明揭示了一種可樞轉喇叭天線，該可樞轉喇叭天線旨在用於雷達物位指示器並且包含球形接合部，該球形接合部之接合窩可經擰入容器中之螺紋孔中。此允許對回波信號進行最佳化並且對喇叭天線之傾斜式安裝進行校正。

Description

用於雷達物位指示器的可樞轉喇叭天線 相關申請之引用

本申請要求於2013年11月5日申請之歐洲專利申請案第13 191 577.9號之申請日之權益，該項申請案之揭示內容在此藉由參引的方式併入本文中。

本發明係關於雷達物位指示技術。特定言之，本發明係關於一種用於雷達物位指示器之可樞轉喇叭天線並且係關於一種包含該類型喇叭天線之雷達物位指示器。

雷達物位量測設備(雷達物位指示器)可附接至容器之凸緣。容器凸緣為位於具有幾吋之典型直徑之容器蓋中之開口部。雷達物位指示器隨後藉助於多個螺釘旋擰至該凸緣上。

為改良藉由雷達物位量測設備偵測到之回波信號之品質，例如在將雷達物位量測設備安裝在容器中之後樞轉雷達物位量測設備以及使該量測設備朝向物位表面定向以校正該設備之傾斜式安裝是屬有用。

本發明之目的在於允許雷達物位量測設備以更簡單的方式附接至容器並且同時提供對量測設備在容器中之傾斜式安裝進行校正之可 能性。

該目的藉由獨立申請專利範圍之特徵來實現。本發明之發展可在獨立申請專利範圍及及以下之描述中發現。

根據本發明之第一態樣，詳細說明了用於雷達物位指示器之可樞轉天線裝置。可樞轉天線裝置包含例如呈天線喇叭之形式的傳輸傳輸信號之天線。

此外，提供了呈球形接合頭之形式之區域。球形接合頭可為天線之一部分或者可設置在天線上方以使得球形接合頭位於雷達物位指示器之電子器件與天線之間，雷達物位指示器之電子器件產生傳輸信號。亦可自根本上提供為將球形接合頭設置在天線之下端部處。

亦提供了具有接合窩之殼體，球形接合頭可在接合窩中旋轉。殼體包含外螺紋以便將天線擰入容器中之螺紋孔中，其填充物位有待量測之填充材料位於該容器中。

球形接合頭可為天線之一部分--例如，天線喇叭部，或者可設置在天線(例如，天線喇叭部)上方並且連接至天線。殼體之下部區域圍繞天線及球形接合頭之至少一部分，並且具有朝向殼體之下端部減小之外徑。舉例而言，殼體之下部區域之外徑可以成梯狀之方式減小。

因此，不需要位於容器與雷達物位指示器之間的凸緣連接部。而是，雷達物位量測設備以非常簡單的方式經擰入容器中之螺紋孔中。

該類型之附接為簡單且有效的。不需要介於雷達物位量測設備與容器之間的複雜之凸緣連接部。亦可在薄板壁中形成孔，可以使殼體之外螺紋穿過該孔並且可以利用螺母緊固。

螺紋孔具有例如1吋、1.5吋或2吋之直徑。

根據本發明之一個實施方式，接合窩包含下部區域以及能夠附 接在下部區域中之上部區域。下部區域允許天線喇叭部自上方經引導穿過以使得該喇叭部在下部區域之另一側上自接合窩突出。一旦天線喇叭部經引導穿過下部區域，則上部區域附接至下部區域。

此可例如藉由將上部區域旋擰至下部區域上來進行。為此，上部區域包含例如一個或多個孔，藉由該一個或多個孔可經引導擰入下部區域中之對應螺紋孔中之螺釘。

替代地或另外，可設置成上部區域包含擰入下部區域之對應內螺紋中之外螺紋。

藉由上緊上部區域與下部區域之間的螺紋連接部，球形接合頭能夠經夾緊在接合窩中而使得喇叭天線不能再樞轉。釋放例如三個螺釘中之一個螺釘足以釋放球形接合頭而使得天線能夠樞轉。其餘之螺釘可包含不同之螺釘頭或其他標記，使得用戶識別必須釋放那個螺釘來使天線樞轉。

根據本發明之另一實施方式，具有接合窩之殼體之下部區域包含外螺紋以便將喇叭天線擰入容器中之螺紋孔中。

根本地，外螺紋亦可附接至殼體之上部區域。在此類情況下，喇叭天線實際上將自容器之內側擰入螺紋孔中。

根據本發明之另一實施方式，可樞轉天線裝置構造為波導管，天線喇叭部附接至波導管之端部。

因此，藉由雷達物位指示器之信號產生電子器件產生之傳輸信號經引導經過球形接合頭之波導管並且隨後經饋送至天線裝置之喇叭部中。

根據本發明之另一實施方式，球形接合頭經旋擰至天線喇叭部上。連接部為例如凸緣狀。

根據本發明之另一實施方式，詳細說明了具有上下文中所描述之可樞轉喇叭天線之雷達物位指示器。

以下將參照附圖對本發明之各實施方式進行描述。

100‧‧‧雷達物位指示器/可樞轉喇叭天線

101‧‧‧天線/天線喇叭部

102‧‧‧區域/球形接合頭

103‧‧‧接合窩/上部區域

104‧‧‧接合窩/下部區域

105‧‧‧外螺紋

106‧‧‧螺釘

107‧‧‧螺釘

108‧‧‧螺釘

109‧‧‧介面

110‧‧‧凸緣

111‧‧‧螺釘

112‧‧‧螺釘

113‧‧‧上部之三分之一部分

114‧‧‧孔

116‧‧‧中間部段

117‧‧‧凸出部

120‧‧‧圓筒形開口

121‧‧‧區域/內壁

122‧‧‧上部區域

123‧‧‧區域

124‧‧‧縮小部

125‧‧‧接觸表面

201‧‧‧開口

301‧‧‧天線延伸部

501‧‧‧外螺紋

601‧‧‧容器

602‧‧‧填充材料

603‧‧‧螺紋孔

圖1A、圖1B及圖1C示出了根據本發明之第一實施方式之可樞轉天線裝置；圖2A及圖2B示出了根據本發明之另一實施方式之可樞轉天線裝置；圖3A及圖3B示出了根據本發明之另一實施方式之可樞轉天線裝置；圖4A及圖4B示出了根據本發明之另一實施方式之可樞轉天線裝置；圖5示出了根據本發明之另一實施方式之可樞轉天線裝置之球形接合部；圖6示出了根據本發明之實施方式之位於容器中之物位量測設備。

附圖為示意性的且未按比例繪製。

當相同的參考數字用於以下附圖描述中時，它們指示相同或相似之元件。然而，相同或相似之元件亦可由不同之參考數字指示。

圖1A、圖1B及圖1C分別為根據本發明之一種實施方式之可樞轉天線裝置之截面圖、側視圖及立體圖。天線裝置可構造為喇叭天線。然而，其他天線形狀亦為可以的，例如桿狀天線。

可樞轉天線裝置包含天線喇叭部101，該天線喇叭部101之上端部包含凸緣110，該凸緣110藉由多個螺釘111、112附接至與天線喇叭部相鄰之球形接合頭102之對應配合凸緣。球形接合頭102包含由兩件式接合窩103、104支承之球面區域。

兩件式接合窩為殼體之一部分並且包含上部區域103，該上部區 域103例如可為板形的或盤形的並且具有圓形橫截面。該上部區域103包含多個孔，例如三個孔，螺釘106、107、108可經引導穿過該三個孔。此等孔中之一個孔114在圖1A中可見。

三個螺釘可在工廠中結合，並且，為了使天線傾斜，用戶簡單地釋放螺釘106，該螺釘106與其他兩個螺釘相比具有不同的螺釘頭。

下部區域104為殼體狀並且圍繞可樞轉喇叭天線之天線喇叭部101以及球形接合頭102之一些部分。

在接合窩之下部區域104之下端部處具有可擰入容器之對應螺紋孔中之外螺紋105。外螺紋具有例如1.5吋或1吋之直徑。

額外之外螺紋亦可附接至接合窩之下部區域104之中間部段116。

在殼體中於外螺紋105之上方具有縮小部124，與縮小部124相鄰的為在擰入天線裝置時碰觸容器之外表面之接觸表面125。

在球形接合頭102之下方具有凸出部117，凸出部117形成用於對天線喇叭部101進行凸緣式安裝之凸緣，並且在凸出部117中，可設置內螺紋孔以便旋擰至天線喇叭部101(凸緣式安裝)。

球形接合頭102之內部區域設計為波導管並且用於將傳輸信號傳輸至喇叭天線以及用於將藉由喇叭天線獲取之接收信號傳輸至介面109，接收信號自介面109經進一步轉送至雷達物位指示器之電子器件。

如在附圖中可觀察到，殼體之下部區域104之外橫截面呈階梯狀變小。舉例而言，設置有三個階梯部，可使下部之三分之一部分包含外螺紋105並且使上部之三分之一部分113具有例如六邊形橫截面，從而使得可將扳手置放在六邊形橫截面上以將喇叭天線擰入容器之孔中。

圖1A至圖1C之實施方式具有例如1又½吋之外螺紋105，然而圖2A及圖2B之實施方式可具有2吋之外螺紋105。在該實施方式中，接 合窩104之下部區域之橫截面並非呈三個階梯部形成，而是呈兩個階梯部形成。

在接合窩之下部區域中之開口201為圓筒形，球形接合部之凸緣狀區域與喇叭天線之上部區域均在該開口中移動。

圖3A及圖3B示出了具有例如1又½吋之外螺紋105之可樞轉喇叭天線，該喇叭天線包含天線延伸部301。該天線延伸部301可設置在喇叭天線101之凸緣110與接合窩之凸緣117之間。

圖4A及圖4B示出了同樣具有殼體之1又½吋之外螺紋並且具有將空氣藉由天線泵送至容器中之沖洗連接器(rinsing connector)之可樞轉喇叭天線。

圖5示出了可樞轉喇叭天線之球形接合頭102，該球形接合頭位於具有接合窩103、104之殼體中。殼體之上部區域103包含能夠被擰入殼體之下部區域104中之外螺紋501。殼體之下部區域104同樣地可包含能夠被擰入容器蓋中之螺紋孔中之外螺紋105。

圖6示出了安裝在容器601中之雷達物位指示器之可樞轉喇叭天線100。為此，容器601包含位於蓋區域中之螺紋孔603，可樞轉天線裝置能夠被擰入該螺紋孔中。在容器中具有其物位有待量測之填充材料602。

可樞轉天線裝置生產成本低廉並且易於由消費者進行組裝。在組裝時需要非常少的力。以此方式，物位量測設備可安裝在擰入式連接件中，該擰入式連接件諸如為可樞轉性及可定向性。擰入式連接件構造成使得設備之基本之各單獨部件可使用在具有沖洗連接器及天線延伸部之所有變體中。不需要介於天線裝置或雷達物位指示器與容器之間的凸緣連接部。

擰入式連接件之螺紋尺寸限制了天線裝置之最大可用樞轉角度。舉例而言，具有1又½吋之螺紋尺寸之最大可用樞轉角度達-8°， 而具有2吋之螺紋尺寸之最大可用樞轉角度達-10°。為了使最大樞轉角度最大化，螺紋連接件(擰入式連接件，以上亦稱為接合窩之殼體之下部區域)儘可能地挖空。換言之，該連接件為儘可能薄壁化。

如在圖1A至圖1C中之1又½吋之螺紋形式中可觀察到，為了使樞轉角度最大化，可設置成使得接合窩殼體之下部區域104首先在其下端部處具有圓筒形開口120，該開口隨後在區域121中朝向下部區域之端部以圓錐形之方式變寬。

天線喇叭部之外表面亦可設計成在其靠近凸緣連接部110之上部區域122中具有恆定之壁厚。然而，在天線喇叭部以最大樞轉角度觸碰接合窩之下部部分104之內壁121的區域中，天線喇叭部之壁厚變窄(見區域123)。以此方式，可增大最大樞轉角度。

在圖4A及圖4B中之實施方式中亦可觀察到該幾何結構。

此外，應當指出的為，“包含”及“具有”並不排除其他元件或步驟之可能性，以及“一個”或者“一種”並不排除複數之可能性。亦應當指出的為，已參照以上實施方式中之一個實施方式描述之特徵或步驟亦可與其他以上所述之實施方式之其他特徵或步驟結合使用。申請專利範圍中之參考數字不應被視為限制性的。

100‧‧‧雷達物位指示器/可樞轉喇叭天線

101‧‧‧天線/天線喇叭部

102‧‧‧區域/球形接合頭

103‧‧‧接合窩/上部區域

104‧‧‧接合窩/下部區域

105‧‧‧外螺紋

106‧‧‧螺釘

109‧‧‧介面

110‧‧‧凸緣

111‧‧‧螺釘

112‧‧‧螺釘

113‧‧‧上部之三分之一部分

114‧‧‧孔

116‧‧‧中間部段

117‧‧‧凸出部

120‧‧‧圓筒形開口

121‧‧‧區域/內壁

122‧‧‧上部區域

123‧‧‧區域

Claims (11)

1. 一種用於一雷達物位指示器(100)之可樞轉天線裝置，該可樞轉天線裝置包含：一天線(101)；呈一球形接合頭之形式之一區域(102)；一殼體，該殼體具有一接合窩(103、104)，該球形接合頭能夠在該接合窩(103、104)中旋轉；其中，該殼體包含一外螺紋(105)以便將該天線裝置擰入一容器(601)中之一螺紋孔(603)中。
2. 如請求項1之可樞轉天線裝置，其中，具有該接合窩(103、104)之該殼體包含一下部區域(104)以及能夠附接至該下部區域之一上部區域(103)；並且其中，該下部區域設計成用於在該上部區域附接至該下部區域之前引導該天線(101)穿過。
3. 如前述請求項中之任一項之可樞轉天線裝置，其中，該上部區域(103)經旋擰至該下部區域(104)上。
4. 如請求項3之可樞轉天線裝置，其中，該上部區域(103)包含一個或多個孔(114)以便被旋擰至該下部區域(104)上。
5. 如請求項3之可樞轉天線裝置，其中，該上部區域(103)包含一外螺紋(501)以便被旋擰至該下部區域(104)上。
6. 如請求項1或2之可樞轉天線裝置，其中，具有該接合窩(103、104)之該殼體之該下部區域(104)包含該外螺紋(105)以便將該天線裝置擰入該容器(601)中之該螺紋 孔(603)中。
7. 如請求項1或2之可樞轉天線裝置，其中，該球形接合頭(102)設計為波導管，該天線(101)附接至該波導管之下端部並且該波導管之上端部設計成連接至該雷達物位指示器之電子器件。
8. 如請求項1或2之可樞轉天線裝置，其中，該外螺紋(105)具有1.5吋或2吋之一直徑。
9. 如請求項1或2之可樞轉天線裝置，其中，該球形接合頭(102)經旋擰至該天線(101)上。
10. 如請求項2之可樞轉天線裝置，其中，該殼體之該下部區域(104)具有朝向該殼體之一下端部減小之一外徑，該殼體之該下端部在該天線裝置安裝在該容器中時面向填充介質。
11. 一種雷達物位指示器(100)，該雷達物位指示器(100)包含如請求項1至10中之任一項之可樞轉天線裝置。