WO2008037370A1 - Abstandshalter für koaxialinnenleiter - Google Patents

Abstandshalter für koaxialinnenleiter Download PDF

Info

Publication number
WO2008037370A1
WO2008037370A1 PCT/EP2007/008073 EP2007008073W WO2008037370A1 WO 2008037370 A1 WO2008037370 A1 WO 2008037370A1 EP 2007008073 W EP2007008073 W EP 2007008073W WO 2008037370 A1 WO2008037370 A1 WO 2008037370A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spacer
conductor
spacer element
inner conductor
circular
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/008073
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Dietmeier
Original Assignee
Vega Grieshaber Kg
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber Kg filed Critical Vega Grieshaber Kg
Publication of WO2008037370A1 publication Critical patent/WO2008037370A1/de

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
    • G01F23/26—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 variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—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 variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/268—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 variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
    • 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
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1834—Construction of the insulation between the conductors
    • H01B11/1856—Discontinuous insulation
    • H01B11/186—Discontinuous insulation having the shape of a disc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49123—Co-axial cable

Definitions

  • the present invention relates to the field of coaxial conductors for level gauges. More particularly, the present invention relates to a spacer member for a coaxial conductor for a level gauge, a spacer for a coaxial conductor for a level gauge, a coaxial conductor for a level gauge, and a method of constructing a coaxial conductor for a level gauge.
  • coaxial lines are often used to guide high-frequency electromagnetic waves. These are lines which have an outer conductor and an inner conductor, wherein the inner conductor is guided over its entire length as centered as possible to the outer conductor for trouble-free and low-attenuation guidance of the electromagnetic waves.
  • V 7850 / KK: WS: ag In particular, in measuring devices for level measurement, for example by the time domain reflection method, it should be ensured that the inside of the coaxial conductor remains free. This is usually achieved today by the fact that the space between the inner conductor and the outer conductor at intervals along the inner conductor is provided with a spacer. For this purpose, the inner conductor can be spaced with a spacer, which is secured by a retaining ring.
  • a spacer can be pushed onto an inner conductor and fixed by means of elastic clamping.
  • a coaxial conductor for measuring a level is arranged in a container, vibrations that arise in the container, for example as a result of vibrators or agitators, can lead to fatigue at the insertion point and breakage of the inner rod.
  • a spacer member for a coaxial inner conductor spacer for a level gauge a spacer for a coaxial inner conductor for a level gauge, a coaxial conductor, and a method of constructing a coaxial conductor by means of a spacer member are provided.
  • a spacer member for a coaxial inner conductor spacer for a level gauge has a plate with a substantially circular outer contour and a U-shaped notch.
  • the circular outer contour has an outer radius and the U-shaped notch has a semicircular area which is described by an inner radius.
  • the plate represents the main body of the spacer element and has a surface area, wherein the outer contour and the U-shaped notch are arranged such that when arranging at least two spacer elements on each other, the circular outer contours are substantially in line.
  • the spacer elements are set up such that they form a spacer with a circular outer contour, wherein no parts of the spacer protrude beyond a predeterminable radius.
  • the plate surfaces are in the formation of the spacer to each other such that a surface area of a plate abuts the surface area of the other plate.
  • spacer elements which complement each other when a plurality of spacer elements are stacked to form a spacer having a circular outer contour
  • a spacer it is possible for a spacer to be supplemented by laterally pushing the plurality of spacer elements onto an inner conductor of a coaxial line to form a circular spacer.
  • Such a composite spacer may be arranged in a groove of an inner conductor, so that a displacement of the spacer along a longitudinal axis of the inner conductor can be prevented.
  • the forming spacer may not be completely filled with material of the spacer. There may be openings for conducting fluid.
  • the individual spacer elements may functionally complement each other so as to support an inner conductor inside an outer conductor. They may support the inner conductor against the outer conductor such that the inner conductor is held concentrically in the arrangement of a plurality of spacers along a coaxial conductor extended in the longitudinal direction of the inner conductor.
  • the coaxial conductor is formed by outer conductor, inner conductor and spacer.
  • the outer conductor may exert a force on the spacer elements in the direction of the inner conductor, so that the spacer is held together.
  • the spacer elements like the inner conductor in all directions in such a way support, that in the installed state, a radial movement of the inner conductor is prevented.
  • the outer conductor can be, for example, a tube made of conductive material or with a conductive inner coating.
  • the inner conductor may be a rod of conductive material or a conductive coating.
  • the inner conductor may also be rohrformig.
  • the spacer despite its non-massive design, may support the rod inside the outer conductor in all directions. For this purpose, the spacer elements can complement each other accordingly.
  • parts in particular the spacer elements, can not be lost after insertion into the tube, since they are held together on the one hand by means of the outer conductor and on the other hand may be prevented from moving in the axial direction by means of a groove in the inner conductor.
  • the material of the surrounding parts can be chosen freely. In other words, this means that when choosing the material of the outer and inner conductor, it is not necessary to consider the material of an additionally required securing ring or other fastening means, for example to prevent corrosion.
  • the spacer elements may be made of a different non-conductive material than plastic.
  • different coaxial conductor geometries can be used.
  • coaxial conductors of different manufacturers of the outer conductor and inner conductor can be assembled into a coaxial line.
  • the spacer elements may be manufactured by milling or pressing.
  • a spacer for a coaxial inner conductor for a measuring device is provided.
  • This spacer is composed of a plurality of spacer elements.
  • at least two spacer elements are arranged in such a way that the circular outer diameters lie substantially in coincidence.
  • the spacer elements may at least partially rest against the circular inner diameter or inner circumferential surface of a cylindrical tube.
  • one surface area of one plate in each case comes to rest on the surface area of the other plate.
  • the plurality of spacer elements complement each other in such a way to a single spacer, that the spacer has a circular outer contour.
  • the spacer in the middle has a circular opening which is concentric with the circular outer contour.
  • a coaxial conductor for a meter comprising a spacer composed of a plurality of spacer members, an outer conductor and an inner conductor having.
  • the inner conductor is held by means of the spacer inside the outer conductor.
  • the circular outer contours of the spacer elements complement each other such that the inner conductor is illustratively held like the hub of a wheel by means of spokes in the interior of the outer conductor.
  • the individual outer contours may in this case prevent a movement direction in a two-dimensional plane perpendicular to the inner conductor, ie in the radial direction, whereas an axial movement of the inner conductor together with spacers is possible.
  • the structure of the arrangement can be simplified and the inner conductor can be easily inserted with the spacer in the outer conductor.
  • a method of constructing a coaxial conductor by means of a spacer element has several steps. First, a first spacer element is attached to an inner conductor and in particular in a groove of the inner conductor. Thereafter, one or a plurality of further spacer elements is attached to the inner conductor and in particular in the groove of the inner conductor such that the outer contours of the spacer elements are in coincidence.
  • the spacer elements are in coincidence that the majority of the spacer elements complement one another in such a way that a spacer element which supports the inner conductor in all spatial directions arises.
  • the inner conductor is thereby enclosed and fixed in the semicircular areas of the U-shaped incisions of the spacer elements.
  • the inner conductor is introduced with the spacer in the outer conductor, so that the outer conductor prevents falling apart of the spacer elements in the radial direction.
  • the groove on the inner conductor may prevent an axial displacement of the spacer elements along the inner conductor.
  • a spacer element is provided whose plate has a thickness, wherein the thickness is not greater than the outer radius.
  • a narrow spacer element may be created.
  • a narrow spacer element may reduce the expansion of interfaces and thus the generation of measurement errors.
  • An interface may arise at a point of discontinuity, such as a spacer element inserted into the waveguide.
  • An interface may cause a change in the characteristic impedance, which may cause reflections which may affect a measurement.
  • the plate of a spacer element has a further opening.
  • the flow of a liquid between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial line may be permitted, in particular in the case of complete coverage of the individual spacer elements.
  • a spacer element in which the further opening is arranged such that when a plurality of spacer elements are arranged adjacent to one another, the further opening forms a passage for the liquid to be measured.
  • the opening is disposed in an edge region of the spacer element.
  • the spacer element has an anti-rotation device.
  • the anti-rotation device is arranged on the circular region of the U-shaped notch such that the anti-twist device engages in such a manner in the U-shaped recess of the respective other plate when arranging the two plates in such a way that a rotational movement of a plurality of plates relative to one another substantially is prevented.
  • the plate and in particular the spacer element may be constructed mirror-symmetrically.
  • the mirror-symmetric structure to a mirror axis may allow a 180 ° rotation about the mirror axis and a corresponding 180 ° rotation about an axis perpendicular to the center of the plate to form a spacer element that faces from another side Inner conductor can be plugged, as the not rotated about the axes spacer element.
  • the two spacers complement each other and can interlock.
  • the plate and in particular the spacer element is made of a material with a permittivity ⁇ r in a range of 1, 5 to 80, wherein the range limits are to be included.
  • the permittivity ⁇ of a material is the multiplication of the electrical field constant ⁇ 0 by the permittivity number ⁇ r .
  • the range of permittivity ⁇ r may range from 1.5 to 50.
  • the propagation of an electromagnetic wave in a coaxial line may be more undisturbed when using a material with a low permittivity ⁇ u.
  • Such a material with a low permittivity ⁇ r may be, for example, alumina ceramics or steatite. Ceramics can be used at high temperatures, where the use of a resilient plastic material is no longer possible. A spacer made of ceramic may thus be suitable for temperature applications in which an elastic plastic holder does not work.
  • a spacer element made of a ceramic such as an alumina ceramic
  • a temperature range between minus 273 ° Celsius to 1000 ° Celsius.
  • Another possible application range may range from 400 ° C to 1200 ° C.
  • Ceramic components may still be processed after the sintering process, before firing by milling, drilling or pressing, whereby the U-shaped shape of the incision may be advantageous. Ceramics may also have a high chemical resistance, in particular, high-purity alumina ceramic allows the use of coaxial cable in conjunction with chemically aggressive materials.
  • a spacer element wherein the circular outer contour is formed by means of four circular segments. These circle segments may be arranged like a cloverleaf.
  • a support may be achieved in all radial spatial directions, if they are arranged at a constant angle.
  • material saving may be made possible without allowing a displacement of the inner conductor in the radial direction.
  • a spacer element is specified, wherein the semicircular region of the U-shaped recess corresponds to the outer radius of an inner conductor.
  • the inner conductor may be spaced from the outer conductor by means of the spacer element.
  • the outer conductor is rohrfbrmig.
  • the tubular outer conductor may allow the retention of the spacer elements in the radial direction.
  • the tubular outer conductor prevents the propagation of the spacer elements in the radial direction.
  • the spacer elements are secured against radial displacement by means of the outer conductor.
  • the outer conductor holds the spacer elements together, not only may the inner conductor be centrally held in the outer conductor, but the spacer is held together so that the spacer elements can be prevented from falling apart.
  • the inner conductor has a groove.
  • the length of the groove may be, for example, a multiple of the thickness of a spacer element.
  • the length of the groove may correspond to the thickness of a spacer or twice the thickness of a spacer element when the spacer is composed of two spacer elements.
  • the abutting spacer elements abut one edge of the groove and thus may be secured against axial displacement on the inner conductor.
  • the mounting position of the spacers and in particular of the spacer elements in the longitudinal direction of the coaxial line can be defined.
  • a displacement of the spacer along the axial direction of the coaxial conductor during insertion of the inner conductor in the outer conductor can be prevented.
  • the formed coaxial conductor may be secured by the groove against vibration. As a result, no further elements, such as circlips or spring washers, may be required to assemble the coaxial conductors.
  • the tilting of the spacer elements out of the plane perpendicular to the axial direction of the inner conductor may be prevented by means of the groove. In addition, it may be prevented that the spacer elements are lost after insertion into the tube.
  • the outer conductor has an opening.
  • the opening in particular a plurality of openings, it is possible that a liquid to be measured in the interior of the coaxial conductor penetrates and evenly distributed inside.
  • the filling level in the interior of the coaxial line corresponds to the filling level in the exterior, for example in a container. This may increase the accuracy of the measurement.
  • the opening in the outer conductor is arranged such that it is not covered by a spacer. Due to the relative position of the groove in the inner conductor to the opening in the outer conductor relative to a common reference point, the installation location of the spacer can be set in conjunction with the spacer elements such that the spacer elements do not come to lie in front of the opening.
  • a fill level measuring device with a spacer element or with a spacer or with a coaxial line with a spacer is specified, wherein the level measuring device is selected from the group of level measuring devices, comprising a TDR method (Time Domain Reflectometry) working fill level measuring device , a measuring device for separation layer detection, a capacitive fill level measuring device and a limit level measuring device, which works by the TDR method or capacitive.
  • the coaxial conductor may be arranged on a float. The float may float on the liquid layer whose thickness is to be determined. As a result, the immersion depth of the coaxial conductor may be varied into the liquid to be determined as a function of the liquid level.
  • interface layer detection may be performed to determine the fluid level of oil on water.
  • FIG. 1 shows a schematic three-dimensional representation of a spacer element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a bottom view of a spacer element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a side view of a spacer element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows a further side view of a spacer element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a plan view of a spacer element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a plan view of a cross section of a coaxial conductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 shows a longitudinal section A-A through a portion of a coaxial conductor according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 shows an inner conductor with an attached spacer according to an embodiment of the present invention.
  • 9 shows an inner conductor with two spacer elements according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows an outer conductor of a coaxial conductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Fig. 11 shows the longitudinal section through a portion of a coaxial conductor with a spacer, which is secured by means of two retaining rings.
  • Fig. 12 shows a method of constructing a coaxial conductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic three-dimensional representation of a spacer element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the spacer member 100 shows the U-shaped notch 101, the circular plate 102 having a circular outer contour.
  • the circular plate 102 has a thickness 103.
  • the circular plate 102 has a surface area 104.
  • the circular outer contour of the circular plate 102 is interrupted by the openings 105, 107 and the U-shaped notch 101.
  • the anti-rotation device 106 is arranged at the semicircular portion of the U-shaped notch 101.
  • the anti-rotation device 106 is disposed on the plate surface 104 and follows the course of the semicircular portion of the U-shaped notch 101.
  • the spacer element 100 may be made in one piece with the anti-rotation device 106.
  • FIG. 2 shows a bottom view of the spacer element 100 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the support elements 202 whose edge regions form the outer contour of the spacer element 100 and which serve to support the spacer element 100 on the inner jacket of the outer conductor of a coaxial conductor.
  • These support elements 202 are arranged in a spoke shape.
  • the outer edge of a support member 202 has a constant distance from the center 201 corresponding to the radius of the spacer member 100. Therefore, the outer contours, with respect to the center 201, describe a circle with an outer radius. This outer radius corresponds to the inner radius of the outer conductor of a coaxial line, which is not shown in Fig. 2.
  • the spacer element can be supported on the inner lateral surface of the outer conductor of the coaxial conductor.
  • the spacer element 100 has two openings 107, which are mirror-symmetrical to the axis 208, and also the opening 105, which is mirror-symmetrical with respect to the axis 208.
  • the shape of the openings 105 follows at its lateral boundary in the radial direction the course of the legs of an angle 203 of 50 degrees. The legs extend radially outward from the center 201.
  • the opening 105 is bounded in the direction of the U-shaped notch 101 by a circular ring segment having an inner contour which has an outer radius 204 of 6 mm.
  • the radii 205 at the transition from the opening 105, 107 to the outer contours of the support elements 202 have a radius of 0.5 mm.
  • the radius 206 at the transition of the inner contour to the radially outwardly extending legs has a radius of 1 mm.
  • the width 207 of the opening of the U-shaped notch 101 has a width 207 of 6.9 mm.
  • the spacer element 101 is axisymmetric with respect to the axis 208.
  • the distance 210 of the two inner contours 209 to each other is 12 mm.
  • FIG. 3 shows a side view of a spacer element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the thickness 103 of the spacer element can be seen. This thickness is 3.25 mm.
  • the anti-rotation device 106 is arranged on the plate surface 104 of the plate 102.
  • the rotation protection extends to the inner contour of the opening 105, which is covered in the side view of FIG. 3 by the spoke-shaped arranged support element 202.
  • the rotation lock 106 appears offset in the direction of the U-shaped notch 101.
  • the contour of the anti-rotation device 106 follows the course of the circular section of the U-shaped incision 101.
  • the anti-rotation device 106 is arranged such that it can engage the U-shaped incision 101 of a further spacer element 101, respectively.
  • FIG. 4 shows a further side view of a spacer element 100 with a view of the opening 105 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the spoke-shaped outer contours 202 can be seen.
  • the anti-rotation device 106 which is arranged on the spacer element 100.
  • the total thickness of the spacer element 100 is composed of the plate thickness and the thickness of the anti-twist device and is 6.5 mm.
  • 5 shows a top view of a spacer element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. 5, the arrangement of the anti-rotation device 106 between the opening 105 and the U-shaped recess 101 can be seen.
  • the anti-rotation device 106 is, with respect to the symmetry axis 208, arranged axially symmetrically on the spacer element.
  • the sides 500 of the anti-rotation device 106 extend parallel to the axis of symmetry 208 and the distance between the two sides 500 corresponds to the width 207 of the U-shaped incision 101, so that when the surface areas 104 of two plates 102 lie against each other, the anti-rotation devices 106 each into the U-shaped incision 101 of the other spacer element engage.
  • the diameter 501 of the outer contours is 17.8 mm.
  • the associated radius corresponds to the inner radius of the outer conductor of a coaxial conductor, which is not shown in Fig. 5.
  • the radius 502 of the side facing away from the U-shaped side of the anti-rotation device 106 has a value of 0.5 mm.
  • the radius 503 of the transition of the parallel sides 500 to the inner contour of the anti-rotation device 106 has a value of 0.5 mm.
  • the four support members 202 form the diameter 501 and support the spacer member 100 against the shell inner surface of the coaxial conductor.
  • FIG. 6 shows the cross section of a coaxial conductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the inner conductor 601 of the coaxial conductor is arranged concentrically within the outer conductor 600 or tube 600.
  • the support elements 202 By means of the support elements 202, the inner conductor 601 is supported against the inner circumferential surface of the tube 600, since the outer contour of the support elements 202 comes to rest on the inner circumferential surface of the outer conductor 600.
  • the inner conductor 601 is located in the U-shaped recess 606 of the spacer element 602.
  • the openings 607 of the spacer element 602 enable materials, such as liquids or bulk material, to be distributed inside the coaxial line 603.
  • the anti-rotation device 604 of the spacer element 605 located below the spacer element 602 can be seen.
  • the support elements of the spacer element 605 are not visible because they are in coincidence with the support elements 202.
  • the spacer element 602 would allow movement of the inner conductor 601 out of the U-shaped opening 606 because of the U-shaped opening 606.
  • the two spacer elements 602 and 605 complement each other such that movement of the inner conductor 601 in all spatial directions is prevented on a plane spanned by the spacer elements 602 and 605.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section corresponding to the section line AA of FIG. 6 through a section of a coaxial conductor 603 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the coaxial conductor 603 is supported at longitudinally repeating locations by the spacers 700.
  • the inner conductor 601 becomes supported relative to the outer conductor 600, so that the distance between the inner conductor 601 and outer conductor 600 remains constant over the course of the coaxial conductor 603.
  • the spacer 700 is arranged such that the circular opening 701 is not covered by the spacer 700. This is achieved in that the inner conductor 601 has a groove 702, in which the spacer 700 is arranged.
  • the length of the groove corresponds to the thickness of the sum of the thicknesses of the plates of the two spacer elements 602 and 605.
  • FIG. 8 shows the inner conductor 601 with the two spacer elements 602 and 605 according to an exemplary embodiment of the present invention. It can be seen how the anti-rotation device 604 engages in the U-shaped section 606 of the spacer element 602. In addition, it can be seen how the spacer elements 602 and 605 complement each other to the spacer 700, which supports the inner conductor 601 with respect to the outer conductor 600, not shown in FIG. 8.
  • FIG. 9 shows an inner conductor with two spacer elements 602, 605 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows the inner conductor 601, on which the spacer element 605 is already arranged in the groove 702.
  • the thickness of the anti-rotation device 604 corresponds to the thickness of a plate of the spacer 602, 605. Thereby, the sum of the thickness of the anti-rotation device 604 and the thickness of the plate of a spacer determines the thickness of a spacer.
  • the spacer element 602 can be seen before it is pushed laterally onto the inner conductor 601.
  • the U-shaped incision 606 and the already mounted spacer element 605 can serve as a guide.
  • the anti-rotation device 604 engages with the U-shaped incision 606. 9
  • the rotation of the spacer 602, which engages with the U-shaped recess 900 of the spacer 605 is not visible.
  • the support elements 901 and 902 are in cover.
  • the groove 702 prevents displacement of the spacer elements 602, 605 in the axial direction of the inner conductor 601 and facilitate the insertion of the inner conductor with the spacer in the outer conductor.
  • FIG. 10 shows the outside of an outer conductor 600 of a coaxial conductor. Also visible is the circular opening 701 in the jacket of the coaxial outer conductor 600 which allows passage from the outside of the coaxial conductor into the interior of the coaxial conductor.
  • a coaxial conductor may have a plurality of openings, thereby enhancing the propagation of matter into the interior of the coaxial conductor.
  • Fig. 11 shows, for a better understanding of the present invention, the longitudinal section through a portion of a coaxial conductor 1 100 with a spacer 1104.
  • the spacer 1104 is secured by means of two retaining rings 1105.
  • the spacer 1104 is made in one piece and the inner conductor 1101 has no groove in which the spacer can come to rest.
  • the spacer 1104 abuts directly on the inner conductor 1 101 and on the outer conductor 1102 to ensure compliance with the distance.
  • the spacer 1103 is held by means of the retaining rings 1 105 in position.
  • Fig. 12 shows a method of constructing a coaxial conductor according to an exemplary embodiment of the present invention. The process starts at the starting point SO. First, as described in step S1, a first spacer element is attached to an inner conductor. Thereafter, in step S2, a second spacer element is attached to the inner conductor in such a way that the circular outer contours of the spacer elements coincide or complement each other in such a way that movement of the inner conductor in all spatial directions is prevented if the inner conductor together with spacer elements is installed in the outer conductor ,
  • the second spacer is mounted such that the inner conductor comes to lie in the semicircular area of the U-shaped notches of the spacer elements.
  • the attachment of the spacers can be done due to the U-shaped cuts by simply pushing. No elastic deformation of the spacer element is required for installation. This also makes it possible to manufacture the spacer element of an inelastic material, such as a ceramic.
  • step S3 the inner conductor is inserted with the spacer elements in an outer conductor such that the spacer elements are held together by means of the outer conductor and prevented from radial displacement.
  • the spacer elements are mutually stabilized.
  • the process ends in end point S4 with a finished coaxial conductor.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Es wird ein Abstandshalterelement (100) für einen Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter (601) für ein Messgerät angegeben. Das Abstandshalterelement (100) weist eine Platte (102) mit einer kreisförmigen Außenkontur und einem U-förmigen Einschnitt (101) auf, wobei die kreisförmige Außenkontur einen Außenradius aufweist und wobei der U-förmige Einschnitt (101) einen halbkreisförmigen Bereich mit einen Innenradius aufweist. Außerdem weist die Platte (102) einen Flächenbereich (104) auf, wobei die Außenkontur und der U-förmige Einschnitt (101) derart eingerichtet sind, dass sich beim Anordnen von zumindest zwei Abstandshalterelementen (100) derart, dass die kreisförmigen Außenkonturen, im Wesentlichen in Deckung liegen und derart, dass je ein Flächenbereich (104) einer Platte (102) an einem Flächenbereich (104) der anderen Platte (102) anliegt, ein Abstandshalter (700) mit einer kreisförmigen Öffnung gebildet wird, welche den Innenradius des halbkreisförmigen Bereichs aufweist. Dabei bilden die Außenkontur und die Öffnung konzentrische Kreise.

Description

VEGA Grieshaber KG Hauptstr. 1-5, 77709 Wolfach, Deutschland
Abstandshalter für Koaxialinnenleiter
Verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der US Provisional Patentanmeldung Nr. 60/847 697, eingereicht am 28. September 2006 und der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2006 045 940.7, eingereicht am 28. September 2006, auf deren Inhalte hier Bezug genommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Koaxialleiter für Füllstandmessgeräte. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Abstandshalterelement für einen Abstandshalter für einen Koaxialleiter für ein Füllstandmessgerät, einen Abstandshalter für einen Koaxialleiter für ein Füllstandmessgerät, einen Koaxialleiter für ein Füllstandmessgerät und ein Verfahren zum Aufbauen eines Koaxialleiters für ein Füllstandmessgerät.
Hintergrund der Erfindung
In Messgeräten, beispielsweise zur Füllstandmessung, werden zur Führung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen oft Koaxialleitungen verwendet. Dabei handelt es sich um Leitungen, die einen Außenleiter und einen Innenleiter aufweisen, wobei zur störungsfreien und dämpfungsarmen Führung der elektromagnetischen Wellen der Innenleiter über seine gesamte Länge möglichst genau zentriert zum Außenleiter geführt wird. V 7850 / KK:WS:ag Insbesondere bei Messgeräten zur Füllstandmessung, beispielsweise nach dem Time Domain Reflexionsverfahren soll gewährleistet sein, dass das Koaxialleiterinnere frei bleibt. Dies wird heute meist dadurch erreicht, dass der Raum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter in Abständen entlang des Innenleiters mit einem Abstandhalter versehen ist. Dazu kann der Innenleiter mit einem Abstandshalter beabstandet werden, der mit einem Sicherungsring gesichert ist.
Außerdem kann ein Abstandhalter auf einen Innenleiter aufgeschoben und mittels elastischer Klemmung fixiert sein.
Aus der Druckschrift US 6,588,272 ist ein Innenleiter bekannt, der mittels eines Abstandhalters zentriert wird.
Allerdings kann die Klemmwirkung infolge von Alterung, infolge von Temperaturzyklen und/oder Schädigung des Halterungsmaterials infolge aggressiven Füllgutes verloren gehen. Daher besteht die Gefahr, dass sich der Abstandhalter verschiebt.
Da ein Koaxialleiter zur Messung eines Füllstandes in einem Behälter angeordnet ist, können Vibrationen, die im Behälter beispielsweise infolge von Rütteleinrichtungen oder Rührwerken entstehen, zur Materialermüdung an der Einführungsstelle und zum Bruch des Innenstabs führen.
Außerdem umfasst die Fertigung eines Koaxialleiters, in dem ein Abstandshalter vorgesehen ist, der an dem Innenleiter fest angebracht ist, eine Mehrzahl aufwändiger und kostenintensiver Fertigungsschritte, insbesondere bei Verwendung von S icherungsfederringen. Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen leicht montierbaren Abstandshalter für einen Koaxialleiter zu schaffen.
Demgemäß wird ein Abstandshalterelement für einen Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter für ein Füllstandmessgerät, ein Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter für ein Füllstandmessgerät, ein Koaxialleiter und ein Verfahren zum Aufbau eines Koaxialleiters mittels eines Abstandshalterelements angegeben.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalterelement für einen Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter für ein Füllstandmessgerät geschaffen. Das Abstandshalterelement weist eine Platte mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Außenkontur und einem U-förmigen Einschnitt auf. Die kreisförmige Außenkontur weist einen Außenradius auf und der U-förmige Einschnitt weist einen halbkreisförmigen Bereich auf, der durch einen Innenradius beschrieben wird.
Die Platte stellt den Grundkörper des Abstandshalterelements dar und weist einen Flächenbereich auf, wobei die Außenkontur und der U-förmige Einschnitt derart eingerichtet sind, dass beim Anordnen von zumindest zwei Abstandshalterelementen aufeinander die kreisförmigen Außenkonturen im Wesentlichen in Deckung liegen. Dabei sind die Abstandshalterelemente derart eingerichtet, dass sie einen Abstandshalter mit einer kreisförmigen Außenkontur bilden, wobei keine Teile des Abstandshalters über einen vorgebbaren Radius herausragen.
Außerdem liegen die Plattenflächen bei der Bildung des Abstandshalters derart aufeinander, dass ein Flächenbereich der einen Platte an dem Flächenbereich der anderen Platte anliegt. Durch das Übereinanderanordnen der U-fÖrmigen Einschnitte wird in der Mitte einer gedachten Projektion auf eine Ebene, die parallel zu den Plattenflächen der Abstandshalterelemente liegt, eine kreisförmige Öffnung im Abstandshalter gebildet. Die kreisförmige Öffnung weist den Innenradius des halbkreisförmigen Bereichs auf und bildet mit der Außenkontur einen konzentrischen Kreis.
Durch diese Ausgestaltung der Abstandshalterelemente, die sich beim Aufeinanderlegen einer Mehrzahl von Abstandshalterelementen zu einem Abstandshalter mit einer kreisförmigen Außenkontur ergänzen, kann ermöglicht werden, dass sich ein Abstandshalter durch seitliches Aufschieben der Mehrzahl von Abstandshalterelementen auf einen Innenleiter einer Koaxialleitung zu einem kreisförmigen Abstandshalter ergänzt. Ein derart zusammengesetzter Abstandhalter mag in einer Nut eines Innenleiters anordenbar sein, so dass eine Verschiebung des Abstandshalters entlang einer Längsachse des Innenleiters verhindert werden kann.
Dabei mag der sich bildende Abstandshalter nicht vollständig mit Material des Abstandshalters gefüllt sein. Es können zur Leitung von Flüssigkeit Öffnungen vorhanden sein.
Die einzelnen Abstandshalterelemente mögen sich funktionell derart ergänzen, dass sie einen Innenleiter im Inneren eines Außenleiters abstützen. Sie mögen den Innenleiter derart gegen den Außenleiter abstützen, dass der Innenleiter bei der Anordnung mehrerer Abstandshalter entlang eines in Längsrichtung des Innenleiters ausgedehnten Koaxialleiters konzentrisch gehalten wird. Der Koaxialleiter wird aus Außenleiter, Innenleiter und Abstandshalter gebildet.
In einem eingebauten Zustand mag der Außenleiter eine Kraft auf die Abstandshalterelemente in Richtung des Innenleiters ausüben, so dass der Abstandshalter zusammengehalten wird. Dabei mögen die Abstandshalterelemente den Innenleiter in allen Richtungen derart abstützen, dass im eingebauten Zustand eine radiale Bewegung des Innenleiters unterbunden wird.
Der Außenleiter kann beispielsweise ein Rohr aus leitfähigem Material oder mit einer leitfähigen Innenbeschichtung sein. Der Innenleiter mag ein Stab aus leitfahigem Material oder mit einer leitfähigen Beschichtung sein. Außerdem mag der Innenleiter ebenfalls rohrformig sein. Der Abstandshalter mag trotz seiner nicht massiven Bauweise den Stab im Inneren des Außenleiters in alle Richtungen abstützen. Dazu können sich die Abstandshalterelemente entsprechend ergänzen.
Mittels der U-förmigen Einschnitte kann ein einzelnes Abstandshalterelement durch seitliches Aufschieben auf den Innenleiter angebracht werden. Dadurch mag die Montage der Koaxialleitung vereinfacht und beschleunigt werden.
Ferner können Teile, insbesondere die Abstandshalterelemente, nach dem Einschieben in das Rohr nicht verloren gehen, da sie einerseits mittels des Außenleiters zusammengehalten werden und andererseits mittels einer Nut im Innenleiter am Verschieben in axialer Richtung gehindert werden mögen.
Außerdem kann der Werkstoff der umliegenden Teile frei gewählt werden. In anderen Worten bedeutet das, dass bei der Wahl des Materials des Außen- und des Innenleiters nicht auf das Material eines zusätzlich benötigten Sicherungsrings oder anderen Befestigunsmittel Rücksicht genommen werden muss, um beispielsweise eine Korrosion zu vermeiden.
Da mittels des Aufschiebens der Abstandshalterelemente auf dem Innenleiter vermieden werden mag, dass die Abstandshalterelemente zur Realisierung einer Schnappfunktion aus einem elastischen Kunststoff gefertigt sein müssen, mögen die Abstandshalterelemente aus einem anderen nicht leitenden Werkstoff als Kunststoff herstellbar sein. Durch eine Anpassung der geometrischen Ausmaße der Abstandshalterelemente können verschiedene Koaxialleitergeometrien eingesetzt werden. So können beispielsweise auch Koaxialleiter unterschiedlicher Hersteller der Außenleiter und Innenleiter zu einer Koaxialleitung zusammengesetzt werden.
Die Abstandshalterelemente mögen durch Fräsen oder Pressen herstellbar sein.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter für ein Messgerät geschaffen. Dieser Abstandshalter wird aus einer Mehrzahl von Abstandshalterelementen zusammengesetzt. Es werden dazu zumindest zwei Abstandshalterelemente derart angeordnet, dass die kreisförmigen Außendurchmesser im Wesentlichen in Deckung liegen. Somit können die Abstandshalterelemente zumindest teilweise an dem kreisförmigen Innendurchmesser oder Innenmantelfläche eines zylinderförmigen Rohres anliegen.
Beim Zusammensetzen der Abstandshalter kommt jeweils ein Flächenbereich einer Platte an dem Flächenbereich der anderen Platte zu liegen. Die Mehrzahl Abstandshalterelemente ergänzen sich dabei derart zu einem einzelnen Abstandshalter, dass der Abstandshalter eine kreisförmige Außenkontur aufweist. Außerdem weist der Abstandshalter in der Mitte eine kreisförmige Öffnung auf, die konzentrisch zu der kreisförmigen Außenkontur liegt.
Es mag somit vermieden werden, dass ein Abstandshalter mittels Sicherungsringen oder anderer zusätzlicher Halteteilen auf dem Innenleiter einer Koaxialleitung fest angeordnet sein muss.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Koaxialleiter für ein Messgerät angegeben, welcher einen Abstandshalter, der aus einer Mehrzahl von Abstandshalterelementen zusammengesetzt ist, einen Außenleiter und einen Innenleiter aufweist. Der Innenleiter wird mittels des Abstandshalters im Inneren des Außenleiters gehalten. Dabei ergänzen sich die kreisförmigen Außenkonturen der Abstandshalterelemente derart, dass der Innenleiter anschaulich wie die Nabe eines Rades mittels Speichen im Inneren des Außenleiters gehalten wird. Die einzelnen Außenkonturen mögen dabei eine Bewegungsrichtung in einer zweidimensionalen Ebene senkrecht zu dem Innenleiter, also in radialer Richtung, verhindern, wohingegen eine axiale Bewegung des Innenleiters samt Abstandshalter möglich ist. Dadurch kann beispielsweise der Aufbau der Anordnung vereinfacht werden und der Innenleiter kann mit dem Abstandshalter einfach in den Außenleiter eingeführt werden.
Gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbau eines Koaxialleiters mittels eines Abstandshalterelements geschaffen. Das Verfahren weist verschiedene Schritte auf. Zunächst wird ein erstes Abstandshalterelement an einen Innenleiter und insbesondere in einer Nut des Innenleiters angebracht. Danach wird ein oder eine Mehrzahl von weiteren Abstandshalterelementen an den Innenleiter und insbesondere in der Nut des Innenleiters derart angebracht, dass die Außenkonturen der Abstandshalterelemente in Deckung liegen.
Dabei bedeutet, dass die Abstandshalterelemente in Deckung liegen auch, dass sich die Mehrzahl der Abstandshalterelemente derart ergänzen, dass ein Abstandshalterelement, das den Innenleiter in alle Raumrichtungen abstützt, entsteht. Der Innenleiter wird dabei in den halbkreisförmigen Bereichen der U-förmigen Einschnitte der Abstandshalterelemente eingeschlossen und fixiert. Nachdem der Abstandshalter zusammengesetzt ist, wird der Innenleiter mit dem Abstandselement in den Außenleiter eingeführt, so dass der Außenleiter ein Auseinanderfallen der Abstandshalterelemente in radialer Richtung verhindert. Die Nut an dem Innenleiter mag dabei eine axiale Verschiebung der Abstandshalterelemente entlang des Innenleiters unterbinden. Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die Abstandshalterelemente beschrieben. Diese Ausgestaltungen gelten entsprechend für den Abstandshalter, den Koaxialleiter für ein Füllstandmessgerät und das Verfahren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalter- element bereitgestellt, dessen Platte eine Dicke aufweist, wobei die Dicke nicht größer als der Außenradius ist. Somit mag ein schmales Abstandshalterelement geschaffen werden. Ein schmales Abstandshalterelement mag die Ausdehnung von Grenzflächen und somit die Entstehung von Messfehlern verringern. Eine Grenzfläche mag an einer Unstetigkeitsstelle, wie beispielsweise bei einem in den Hohlleiter eingebrachten Abstandshalterelement, entstehen. Eine Grenzfläche mag zu einer Änderung des Wellenwiderstands führen, wodurch Reflexionen entstehen können, welche eine Messung beeinträchtigen können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Platte eines Abstandshalterelements eine weitere Öffnung auf.
Im Gegensatz zu einem voll gefüllten Abstandshalterelement mag der Fluss einer Flüssigkeit zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter der Koaxialleitung insbesondere bei einer vollständigen Überdeckung der einzelnen Abstandshalterelemente zugelassen werden.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalterelement geschaffen, bei dem die weitere Öffnung derart angeordnet ist, dass bei der Anordnung einer Mehrzahl von Abstandshalterelementen aneinander die weitere Öffnung einen Durchlass für die zu messende Flüssigkeit bildet.
Zur Ermittlung eines Füllstandes beispielsweise mag es nötig sein, dass sich die Flüssigkeit innerhalb der Koaxialleitung gleichmäßig verteilen kann. Dadurch mag eine präzise Messung des Füllstandes der Flüssigkeit gefördert werden. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Öffnung in einem Randbereich des Abstandshalterelements angeordnet.
Es mag durch die geschickte Anordnung mehrerer Abstandshalterelemente möglich sein den Innenleiter zu zentrieren, ohne dass ein vollständig mit Material gefüllter Abstandshalter zur Unterbindung der Bewegung des Innenleiters in dem Außenleiter in radialer Richtung vonnöten ist. Durch eine speichenförmige Anordnung mag die Bewegung des Innenleiters in die zwei möglichen Richtungen einer durch das Abstandselement in radialer Richtung senkrecht zum Innenleiter angeordneten Ebene unterbunden werden, obwohl Lücken in dem Abstandshalter vorhanden sein mögen. Befinden sich die Öffnungen oder Lücken in einem Randbereich des Abstandshalters, kann durch diese Öffnungen eine Flüssigkeit, die von einer Öffnung im Außenleiter in das Innere des Koaxialleiters eindringt, in axialer Richtung der Koaxialleitung vordringen.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Abstandshalterelement eine Verdrehsicherung auf. Dabei ist die Verdrehsicherung derart an dem kreisförmigen Bereich des U-förmigen Einschnitts angeordnet, dass die Verdrehsicherung beim Anordnen der beiden Platten aufeinander derart in den U-förmigen Einschnitt der jeweils anderen Platte in Eingriff geht, dass eine Rotationsbewegung einer Mehrzahl von Platten gegeneinander im Wesentlichen unterbunden wird.
Durch das Anliegen des kreisförmigen Abschnittes des U-förmigen Einschnitts an dem Innenleiter mag eine Rotationsbewegung des Abstandshalterelements um den Innenleiter möglich sein. Da sich die Abstandshalterelemente derart zu einem Abstandshalter ergänzen, dass im Wesentlichen die Bewegung in den radialen Hauptrichtungen unterbunden wird, mag es auf die Lage der Abstandshalterelemente zueinander ankommen. Daher mag es eine Verdrehsicherung der Abstandshalterelemente vermeiden, dass eine Rotationsbewegung der Mehrzahl von Abstandshalterelementen gegeneinander um den Innenleiter zugelassen wird.
Gemäß einem noch anderen Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mag die Platte und insbesondere das Abstandshalterelement spiegelsymmetrisch aufgebaut sein.
Die spiegelsymmetrische Aufbauweise zu einer Spiegelachse mag es ermöglichen, dass bei einer Drehung um die Spiegelachse um 180° und eine entsprechende Rotation um 180° um eine Achse die senkrecht durch den Mittelpunkt der Platte verläuft, ein Abstandshalterelement entsteht, das von einer anderen Seite auf den Innenleiter aufgesteckt werden kann, als das nicht um die Achsen gedrehte Abstandshalterelement. Die beiden Abstandshalter ergänzen sich dabei und können ineinander greifen.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Platte und insbesondere das Abstandshalterelement aus einem Material mit einer Permittivitätszahl εr in einem Bereich von 1 ,5 bis 80 gefertigt, wobei die Bereichsgrenzen eingeschlossen sein sollen. Die Permittivität ε eines Materials ist die Multiplikation der elektrischen Feldkonstanten ε0 mit der Permittivitätszahl εr. Insbesondere mag der Bereich der Permittivitätszahl εr von 1 ,5 bis 50 gehen.
Die Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in einer Koaxialleitung mag bei der Verwendung eines Materials mit einer niedrigen Permittivitätszahl εu ungestörter verlaufen..
Ein solches Material mit einer niedrigen Permittivitätszahl εrmag beispielsweise Aluminiumoxyd-Keramik oder Steatit sein. Keramik kann bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, bei denen der Einsatz eines elastischen Kunststoffmaterials nicht mehr möglich ist. Ein aus Keramik gefertigtes Abstandshalterelement mag somit für Temperaturanwendungen geeignet sein, bei denen ein elastischer Kunststoffhalter nicht funktioniert.
So kann ein Abstandshalterelement aus einer Keramik, wie beispielsweise einer Aluminiumoxidkeramik, in einem Temperaturbereich zwischen minus 273° Celsius bis 1000° Celsius eingesetzt werden. Ein weiterer möglicher Einsatzbereich mag von 400° Celsius bis 1200° Celsius reichen.
Keramische Bauteile mögen noch nach dem Sintervorgang, vor dem Brennen durch Fräsen, Bohren oder Pressen bearbeitet werden, wodurch die U-förmige Form des Einschnitts vorteilhaft sein mag. Keramiken mögen außerdem eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen, wobei insbesondere hochreine Aluminiumoxid-Keramik den Einsatz der Koaxialleitung in Verbindung mit chemisch aggressiven Materialien ermöglicht.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalterelement geschaffen, wobei die kreisförmige Außenkontur mittels vier Kreissegmenten gebildet wird. Diese Kreissegmente mögen kleeblattförmig angeordnet sein.
Mittels der Kreissegmente mag sich eine Abstützung in alle radialen Raumrichtungen erreichen lassen, wenn diese in einem konstanten Winkel angeordnet sind. Somit mag ebenfalls Materialeinsparung ermöglicht werden, ohne eine Verschiebung des Innenleiters in radialer Richtung zuzulassen.
Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandshalterelement angegeben, wobei der halbkreisförmige Bereich des U-förmigen Einschnittes dem Außenradius eines Innenleiters entspricht. Durch eine Aufrauung oder Haftbeschichtung der Innenflächen, die mit dem Innenleiter in Kontakt treten, oder des Innenleiters an den entsprechenden Stellen, kann über einen entsprechenden Anpressdruck auf den Innenleiter ein Verschieben des Abstandshalterelementes entlang des Innenleiter vermieden werden.
Durch die Anpassung des halbkreisförmigen Bereichs an den Innenradius eines Innenleiters, insbesondere einer Nut des Innenleiters, mag der Innenleiter von dem Außenleiter mittels des Abstandshalterelements beabstandbar sein.
Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf den Koaxialleiter beschrieben. Diese Beschreibung gilt entsprechend für das Abstandshalterelement, den Abstandshalter und das Verfahren zum Aufbau eines Koaxialleiters mittels eines Abstandshalterelements.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Außenleiter rohrfbrmig.
Der rohrförmige Außenleiter mag das Zusammenhalten der Abstandshalterelemente in radialer Richtung ermöglichen. Dazu verhindert der rohrförmige Außenleiter die Ausbreitung der Abstandshalterelemente in radialer Richtung.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Abstandshalterelemente mittels des Außenleiters gegen eine radiale Verschiebung gesichert.
Dadurch, dass der Außenleiter die Abstandshalterelemente zusammenhält, mag nicht nur der Innenleiter zentrisch in dem Außenleiter gehalten werden, sondern der Abstandshalter wird derart zusammengehalten, dass ein Auseinanderfallen der Abstandshalterelemente verhindert werden kann.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Innenleiter eine Nut auf. Die Länge der Nut mag beispielsweise ein Vielfaches der Dicke eines Abstandshalterelements sein. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Verschiebung des Abstandshalters, der sich aus mehreren Abstandshalterelementen zusammensetzt, in axialer Richtung verhindert wird.
Beispielsweise mag die Länge der Nut der Dicke eines Abstandshalters oder der doppelten Dicke eines Abstandshalterelements entsprechen, wenn der Abstandshalter aus zwei Abstandshalterelementen zusammengesetzt ist. Wenn die Nut eine Länge von der Dicke eines Abstandshalters aufweist, liegen die aneinander liegenden Abstandshalterelemente an einer Kante der Nut an und mögen so gegen eine axiale Verschiebung auf dem Innenleiter gesichert sein.
Mittels der Nut kann auch die Einbaulage der Abstandshalter und insbesondere der Abstandshalterelemente in Längsrichtung der Koaxialleitung definiert werden. Mittels der Nut lässt sich auch ein Verschieben des Abstandshalters entlang der axialen Richtung der Koaxialleiters beim Einschieben des Innenleiters in den Außenleiter unterbinden.
Auch mag der gebildete Koaxialleiter mittels der Nut gegen Vibrationen gesichert sein. Dadurch mögen zum Zusammenbau der Koaxialleiter keine weiteren Elemente, wie Sicherungsringe oder Federringe, vonnöten sein.
Zusätzlich mag mittels der Nut das Abkippen der Abstandshalterelemente aus der Ebene senkrecht zur Axialrichtung des Innenleiters verhindert werden. Außerdem mag verhindert werden, dass die Abstandshalterelemente nach dem Einschieben in das Rohr verloren gehen.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Außenleiter eine Öffnung auf. Mittels der Öffnung, insbesondere einer Vielzahl von Öffnungen, ist es möglich, dass eine zu messende Flüssigkeit in das Innere des Koaxialleiters eindringt und sich im Inneren gleichmäßig verteilt. Somit mag sichergestellt sein, dass die Füllstandshöhe im Inneren der Koaxialleitung der Füllstandshöhe im Äußeren, beispielsweise in einem Behälter, entspricht. Dadurch mag die Genauigkeit der Messung erhöht werden.
Gemäß noch einem weiteren Ausfϊihrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Öffnung im Außenleiter derart angeordnet, dass sie nicht von einem Abstandshalter abgedeckt wird. Durch die relative Lage der Nut im Innenleiter zu der Öffnung im Außenleiter bezogen auf einen gemeinsamen Bezugspunkt, kann der Einbauort des Abstandselements im Zusammenspiel mit den Abstandshalterelementen derart festgelegt werden, dass die Abstandshalterelemente nicht vor der Öffnung zu liegen kommen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Füllstandmessgerät mit einem Abstandshalterelement oder mit einem Abstandshalter oder mit einer Koaxialleitung mit einem Abstandshalter angegeben, wobei das Füllstandmessgerät ausgewählt ist aus der Gruppe der Füllstandmessgeräte, umfassend ein nach dem TDR Verfahren (Time Domain Reflektometrie) arbeitendes Füllstandmessgerät, ein Messgerät zur Trennschichterfassung, ein kapazitiv arbeitendes Füllstandmessgerät und ein Grenzstandserfassungsmessgerät, welches nach dem TDR- Verfahren oder kapazitiv arbeitet. Zur Trennschichterfassung mag der Koaxialleiter an einem Schwimmer angeordnet sein. Der Schwimmer mag auf der Flüssigkeitsschicht schwimmen, deren Dicke bestimmt werden soll. Dadurch mag die Eintauchtiefe des Koaxialleiters in die zu bestimmende Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsstand variiert werden. Eine Trennschichterfassung mag beispielsweise durchgeführt werden, um den Flüssigkeitsstand von Öl auf Wasser zu bestimmen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Figuren beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Abstandshalterelements gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Unteransicht auf ein Abstandshalterelement gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Abstandshalterelement gemäß einem exemplarischen Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine weitere Seitenansicht auf ein Abstandshalterelement gemäß einem exemplarischen Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Abstandshalterelement gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Querschnitt eines Koaxialleiters gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt A-A durch einen Abschnitt eines Koaxialleiters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt einen Innenleiter mit einem angebrachten Abstandshalter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 9 zeigt einen Innenleiter mit zwei Abstandshalterelementen gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt einen Außenleiter eines Koaxialleiters gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt den Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Koaxialleiters mit einem Abstandshalter, der mittels zweier Sicherungsringe gesichert ist.
Fig. 12 zeigt ein Verfahren zum Aufbau eines Koaxialleiters gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In der folgenden Beschreibung der Fig. 1 bis Fig. 12 werden die gleichen Bezugsziffern für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet.
Fig. 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Abstandshalterelements 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Abstandshalterelement 100 zeigt den U-förmigen Einschnitt 101, die kreisförmige Platte 102 mit einer kreisförmigen Außenkontur. Die kreisförmige Platte 102 weist eine Dicke 103 auf. Außerdem weist die kreisförmige Platte 102 einen Flächenbereich 104 auf. Die kreisförmige Außenkontur der kreisförmigen Platte 102 wird durch die Öffnungen 105, 107 und den U- förmigen Einschnitt 101 unterbrochen. An dem halbkreisförmigen Bereich des U-förmigen Einschnitts 101 ist die Verdrehsicherung 106 angeordnet. Die Verdrehsicherung 106 ist auf der Plattenfläche 104 angeordnet und folgt dem Verlauf des halbkreisförmigen Bereichs des U-förmigen Einschnitts 101. Dabei kann das Abstandshalterelement 100 mit der Verdrehsicherung 106 einstückig hergestellt sein.
Die Fig. 2 zeigt eine Unteransicht des Abstandshalterelements 100 aus Fig. 1 gemäß einem exemplarischen Ausfuhrungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 sind die Stütz- Elemente 202 zu sehen, deren Randbereiche die Außenkontur des Abstandshalterelements 100 bilden und die der Abstützung des Abstandshalterelements 100 an dem Innenmantel des Außenleiters eines Koaxialleiters dienen. Diese Stütz-Elemente 202 sind speichenförmig angeordnet. Der äußere Rand eines Stütz-Elements 202 weist eine konstante Entfernung zu dem Mittelpunkt 201 auf, die dem Radius des Abstandshalterelements 100 entspricht. Daher beschreiben die Außenkonturen, bezogen auf den Mittelpunkt 201, einen Kreis mit einem Außenradius. Dieser Außenradius entspricht dem Innenradius des Außenleiters einer Koaxialleitung, welche in Fig. 2 jedoch nicht dargestellt ist. Mit der Außenkontur kann sich das Abstandshalterelement an der Innenmantelfläche des Außenleiters des Koaxialleiters abstützen.
Das Abstandshalterelement 100 weist zwei Öffnungen 107, die spiegelsymmetrisch zu der Achse 208 liegen, und außerdem die Öffnung 105 auf, die bezüglich der Achse 208 spiegelsymmetrisch ist. Die Form der Öffnungen 105 folgt an ihrer seitlichen Begrenzung in radialer Richtung dem Verlauf der Schenkel eines Winkels 203 von 50 Grad. Die Schenkel erstrecken sich von dem Mittelpunkt 201 strahlenförmig nach außen. Die Öffnung 105 wird in der Richtung der U-förmigen Einschnittes 101 durch ein Kreisringsegment mit einer Innenkontur begrenzt, das einen Außenradius 204 von 6 mm aufweist.
Die Radien 205 an dem Übergang von der Öffnung 105, 107 zu den Außenkonturen der Stütz-Elemente 202 weisen einen Radius von 0,5 mm auf. Der Radius 206 beim Übergang der Innenkontur zu den radial nach außen verlaufenden Schenkeln weist einen Radius von 1 mm auf. Die Breite 207 der Öffnung des U-förmigen Einschnittes 101 weist eine Breite 207 von 6,9 mm auf.
Das Abstandshalterelement 101 ist bezüglich der Achse 208 achsensymmetrisch.
Parallel zur Symmetrieachse 208 verlaufen die seitlichen Innenkonturen 209 der Öffnungen 107. Der Abstand 210 der beiden Innenkonturen 209 zueinander beträgt 12 mm.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Abstandshalterelement 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 ist die Dicke 103 des Abstandshalterelements zu sehen. Diese Dicke beträgt 3,25 mm. Auf der Plattenfläche 104 der Platte 102 ist die Verdrehsicherung 106 angeordnet. Die Verdrehsicherung reicht bis zu der Innenkontur der Öffnung 105, die in der Seitenansicht der Fig. 3 durch das speichenförmig angeordnete Stütz-Element 202 verdeckt ist. Dadurch erscheint die Verdrehsicherung 106 in Richtung des U-förmigen Einschnittes 101 versetzt. Die Kontur der Verdrehsicherung 106 folgt dem Verlauf des kreisförmigen Abschnittes des U-förmigen Einschnittes 101. Die Verdrehsicherung 106 ist derart angeordnet, dass sie mit dem U- förmigen Einschnitt 101 eines weiteren Abstandselements 101 jeweils in Eingriff gehen kann.
Fig. 4 zeigt eine weitere Seitenansicht eines Abstandshalterelement 100 mit Blick auf die Öffnung 105 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Ansicht sind als linke und rechte Begrenzung der Öffnung 105 die speichenförmigen Außenkonturen 202 zu sehen. Ebenfalls zu sehen ist die Verdrehsicherung 106, die an dem Abstandshalterelement 100 angeordnet ist. Die Gesamtdicke des Abstandshalterelements 100 setzt sich aus der Plattendicke und der dicke der Verdrehsicherung zusammen und beträgt 6,5 mm. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Abstandshalterelement 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 5 ist die Anordnung der Verdrehsicherung 106 zwischen der Öffnung 105 und dem U-förmigen Einschnitt 101 zu sehen. Auch die Verdrehsicherung 106 ist, bezogen auf die Symmetrieachse 208, achsensymmetrisch an dem Abstandshalterelement angeordnet.
Die Seiten 500 der Verdrehsicherung 106 verlaufen parallel zur Symmetrieachse 208 und der Abstand der beiden Seiten 500 entspricht der Breite 207 des U-förmigen Einschnittes 101, so dass beim Aufeinanderliegen der Flächenbereiche 104 zweier Platten 102 die Verdrehsicherungen 106 jeweils in den U-förmigen Einschnitt 101 des anderen Abstandshalterelements in Eingriff gehen.
Der Durchmesser 501 der Außenkonturen beträgt 17,8 mm. Der dazugehörige Radius entspricht dem Innenradius des Außenleiters eines Koaxialleiters, welcher in Fig. 5 nicht gezeigt ist. Der Radius 502 der dem U-förmigen Bereich abgewandten Seite der Verdrehsicherung 106 weist einen Wert von 0,5 mm auf. Der Radius 503 des Übergangs der parallelen Seiten 500 zu der Innenkontur der Verdrehsicherung 106 weist einen Wert von 0,5 mm auf. Die vier Stütz-Elemente 202 bilden den Durchmesser 501 und stützen das Abstandshalterelement 100 gegen die Mantelinnenfläche des Koaxialleiters ab.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt eines Koaxialleiters gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Innenleiter 601 des Koaxialleiters ist konzentrisch innerhalb des Außenleiters 600 oder Rohrs 600 angeordnet. Mittels der Stütz- Elemente 202 wird der Innenleiter 601 gegen die Innenmantelfläche des Rohres 600 abgestützt, da die Außenkontur der Stütz-Elemente 202 an der Innenmantelfläche des Außenleiters 600 zu liegen kommt. Der Innenleiter 601 befindet sich in dem U-förmigen Einschnitt 606 des Abstandshalterelements 602. Die Öffnungen 607 des Abstandshalterelements 602 ermöglichen es, dass Materialien, wie Flüssigkeiten oder Schüttgut, im Inneren der Koaxialleitung 603 verteilt werden können. Außerdem ist die Verdrehsicherung 604 des unter dem Abstandshalterelements 602 befindlichen Abstandshalterelements 605 zu sehen. Die Stütz-Elemente des Abstandshalterelements 605 sind nicht zu sehen, da sie mit den Stütz- Elementen 202 in Deckung liegen. Das Abstandshalterelement 602 würde wegen der U-förmigen Öffnung 606 eine Bewegung des Innenleiters 601 aus der U-förmigen Öffnung 606 heraus ermöglichen.
Diese Bewegung wird mittels der Verdrehsicherung 604 und insbesondere mittels des kreisförmigen Bereich des Abstandshalterelements 605 verhindert. Dazu sind in Fig. 6 im eingebauten Zustand des Koaxialleiters die Abstandshalterelemente 602 und 605 in Deckung gebracht. Ebenso würde das Abstandshalterelement 605 die Bewegung des Innenleiters 601 in Richtung des nicht zu sehenden U-förmigen Einschnittes des Abstandshalterelements 605 ermöglichen. Das wäre in Fig. 6 in Richtung der linken Seite. Diese Bewegungsmöglichkeit wird jedoch durch den halbkreisförmigen Bereich des Abstandshalterelements 602 unterbunden.
Somit ergänzen sich die beiden Abstandshalterelemente 602 und 605 derart, dass eine Bewegung des Innenleiters 601 in alle Raumrichtungen auf einer von dem Abstandselementen 602 und 605 aufgespannten Ebene verhindert wird.
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie A-A der Fig. 6 durch einen Abschnitt eines Koaxialleiters 603 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Koaxialleiter 603 wird an sich in Längsrichtung wiederholenden Stellen von den Abstandshaltern 700 gestützt. Insbesondere wird der Innenleiter 601 gegenüber dem Außenleiter 600 abgestützt, so dass der Abstand zwischen Innenleiter 601 und Außenleiter 600 über den Verlauf des Koaxialleiters 603 konstant bleibt.
Der Abstandshalter 700 ist dabei derart angeordnet, dass die kreisförmige Öffnung 701 von dem Abstandshalter 700 nicht verdeckt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der Innenleiter 601 eine Nut 702 aufweist, in der der Abstandshalter 700 angeordnet ist. Die Länge der Nut entspricht dabei der Dicke der Summe der Dicken der Platten der beiden Abstandshalter- elemente 602 und 605.
Fig. 8 zeigt den Innenleiter 601 mit den zwei Abstandshalterelementen 602 und 605 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zu sehen ist, wie die Verdrehsicherung 604 in den U-förmigen Abschnitt 606 des Abstandshalterelements 602 in Eingriff geht. Außerdem ist zu sehen, wie sich die Abstandshalterelemente 602 und 605 zu dem Abstandshalter 700 ergänzen, der den Innenleiter 601 gegenüber dem in Fig. 8 nicht gezeigten Außenleiter 600 abstützt.
Fig. 9 zeigt einen Innenleiter mit zwei Abstandshalterelementen 602, 605 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 9 zeigt den Innenleiter 601, an dem bereits das Abstandshalterelement 605 in der Nut 702 angeordnet ist. Die Dicke der Verdrehsicherung 604 entspricht der Dicke einer Platte des Abstandselements 602, 605. Dadurch bestimmt die Summe der Dicke der Verdrehsicherung 604 und die Dicke der Platte eines Abstandselements die Dicke eines Abstandshalters.
Ebenfalls in Fig. 9 ist das Abstandshalterelement 602 zu sehen, bevor es seitlich auf dem Innenleiter 601 aufgeschoben wird. Beim Aufschieben des Abstandshalterelements 602 kann der U-förmige Einschnitt 606 und das bereits montierte Abstandshalterelement 605 als Führung dienen. Bei der Montage geht die Verdrehsicherung 604 mit dem U-förmigen Einschnitt 606 in Eingriff. In Fig. 9 nicht zu sehen ist die Verdrehsicherung des Abstandselements 602, welche mit dem U-förmigen Einschnitt 900 des Abstandselements 605 in Eingriff geht. Dadurch wird eine Verdrehung der beiden Abstandshalterelemente 602 und 605 gegeneinander verhindert. Nach der Montage liegen die Stütz-Elemente 901 und 902 in Deckung. Die Nut 702 verhindert eine Verschiebung der Abstandshalterelemente 602, 605 in axialer Richtung des Innenleiters 601 und erleichtern die Einführung des Innenleiters mit dem Abstandshalter in den Außenleiter.
In Fig. 10 ist die Außenseite eines Außenleiter 600 eines Koaxialleiters zu sehen. Ebenfalls zu sehen ist die kreisförmige Öffnung 701 im Mantel des Koaxialaußenleiters 600, der einen Durchlass von der Außenseite des Koaxialleiters in das Innere des Koaxialleiters ermöglicht. Ein Koaxialleiter kann eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen, wodurch die Ausbreitung von Materie in das Innere des Koaxialleiters verbessert wird.
Fig. 11 zeigt, zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, den Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Koaxialleiters 1 100 mit einem Abstandshalter 1104. Der Abstandshalter 1104 ist mittels zweier Sicherungsringe 1105 gesichert. Der Abstandshalter 1104 ist einstückig hergestellt und der Innenleiter 1101 weist keine Nut auf, in der der Abstandshalter zu liegen kommen kann. Somit liegt der Abstandshalter 1104 direkt an dem Innenleiter 1 101 und an dem Außenleiter 1102 an, um die Einhaltung des Abstandes sicherzustellen.
Um eine axiale Verschiebung des Abstandshalters 1104 zu verhindern und insbesondere um zu verhindern, dass der Abstandshalter 1 104 die Zuflussöffnungen 1103 verdeckt, wird der Abstandshalter 1103 mittels der Sicherungsringe 1 105 in Position gehalten.
Auf die Sicherungsringe kann bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Koaxialleitung verzichtet werden, wodurch die Herstellung der Koaxialleitung vereinfacht werden kann. Fig. 12 zeigt ein Verfahren zum Aufbau eines Koaxialleiters gemäß einem exemplarischen Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in dem Startpunkt SO. Zunächst wird, wie in dem Schritt Sl beschrieben, ein erstes Abstandshalterelement an einem Innenleiter angebracht. Danach wird in dem Schritt S2 ein zweites Abstandshalterelement an dem Innenleiter derart angebracht, dass die kreisförmigen Außenkonturen der Abstandshalterelemente in Deckung liegen oder sich derart ergänzen, dass eine Bewegung des Innenleiters in alle Raumrichtungen unterbunden wird, wenn der Innenleiter samt Abstandshalterelemente in den Außenleiter eingebaut ist.
Außerdem wird der zweite Abstandshalter derart angebracht, dass der Innenleiter in dem halbkreisförmigen Bereich der U-förmigen Einschnitte der Abstandshalterelemente zu liegen kommt. Das Anbringen der Abstandshalter kann aufgrund der U-förmigen Einschnitte durch ein einfaches Aufschieben erfolgen. Es ist keine elastische Verformung des Abstandshalter- elements zum Einbau nötig. Dadurch ist es auch möglich, das Abstandshalterelement aus einem unelastischen Material, wie beispielsweise einer Keramik zu fertigen.
Danach wird, wie in Schritt S3 beschrieben, der Innenleiter mit den Abstandshalterelementen in einen Außenleiter derart eingeführt, dass die Abstandshalterelemente mittels des Außenleiters zusammengehalten und an einer radialen Verschiebung gehindert werden. Somit werden die Abstandshalterelemente gegenseitig stabilisiert.
Das Verfahren endet im Endpunkt S4 mit einem fertig gestellten Koaxialleiter.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

P a t e n t a ns p r ü c h e
1. Abstandshalterelement (100) für einen Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter (601) für ein Füllstandmessgerät, aufweisend: eine Platte (102) mit einer kreisförmigen Außenkontur und einem U-förmigen Einschnitt (101); wobei die kreisförmige Außenkontur einen Außenradius aufweist; wobei der U-förmige Einschnitt (101) einen halbkreisförmigen Bereich mit einen Innenradius aufweist; wobei die Platte (102) einen Flächenbereich (104) aufweist; wobei die Außenkontur und der U-förmige Einschnitt (101) derart eingerichtet sind, dass sich beim Anordnen von zumindest zwei Abstandshalterelementen (100) derart, dass die kreisförmigen Außenkonturen, im Wesentlichen in Deckung liegen und derart, dass je ein Flächenbereich (104) einer Platte (102) an einem Flächenbereich (104) der anderen Platte (102) anliegt, ein Abstandshalter (700) mit einer kreisförmigen Öffnung gebildet wird, welche den Innenradius des halbkreisförmigen Bereichs aufweist; wobei die Außenkontur und die Öffnung konzentrische Kreise bilden.
2. Abstandshalterelement nach Anspruch 1, wobei die Platte (102) eine Dicke (103) aufweist, wobei die Dicke (103) nicht größer als der Außenradius ist.
3. Abstandshalterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Platte (102) eine weitere Öffnung (105, 107) aufweist.
4. Abstandshalterelement nach Anspruch 3, wobei die weitere Öffnung (105, 107) derart angeordnet ist, dass bei der Anordnung einer Mehrzahl von Abstandshalterelementen (100) aneinander, die weitere Öffnung (105, 107) einen Durchlass durch den gebildeten Abstandshalter (700) bildet.
5. Abstandshalterelement nach Anspruch 3 oder 4, wobei die weitere Öffnung (105, 107) in einem Randbereich des Abstandshalterelements (100) angeordnet ist.
6. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Abstandshalterelement (100) weiter aufweist: eine Verdrehsicherung (106, 604); wobei die Verdrehsicherung (106, 604) derart an dem kreisförmigen Bereich des U- förmigen Einschnitts (101, 606, 900) angeordnet ist, dass sie beim Anordnen der Mehrzahl von Platten aufeinander derart in den U-förmigen Einschnitt der jeweils anderen Platte in Eingriff geht, dass eine Rotation der Mehrzahl von Platten gegen einander im Wesentlichen unterbunden wird.
7. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abstandshalterelement (100) spiegelsymmetrisch ist.
8. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Abstandshalterelement (100) aus einem Material mit einer Permittivitätszahl εrin einem Bereich von 1,5 bis 80 gefertigt ist.
9. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die kreisförmige Außenkontur mittels vier Kreissegmenten (202, 901, 902) gebildet wird.
10. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Innenradius dem Außenradius eines Innenleiters (601) entspricht.
1 1. Abstandshalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, für ein Füllstandmessgerät ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Füllstandmessgerät, welches nach dem Time Domain Reflektometrie Verfahren arbeite, ein kapazitives Füllstandmessgerät, ein Füllstandmessgerät zur Trennschichterfassung und ein Grenzstandmessgerät.
12. Abstandshalter für einen Koaxialinnenleiter (601) für ein Füllstandmessgerät, aufweisend: zumindest zwei Abstandhalterelemente (602, 605) nach einem der Ansprüchen 1 bis i i; wobei die Abstandshalterelemente (602, 605) derart angeordnet sind, dass die kreisförmigen Außendurchmesser (501) im Wesentlichen in Deckung liegen; und wobei je ein Flächenbereich (104) einer Platte (102) an den Flächenbereichen (104) der anderen Platte (102) anliegt; und wobei die halbkreisförmigen Bereiche der Platten eine kreisförmige Öffnung bilden, welche konzentrisch zur Außenkontur liegt.
13. Koaxialleiter für ein Füllstandmessgerät, aufweisend: einen Abstandshalter (700) nach Anspruch 12; einen Außenleiter (600); einen Innenleiter (601); wobei der Innenleiter (601) mittels des Abstandshalter (700) im Inneren des Außenleiters (600) zentriert gehalten wird.
14. Koaxialleiter nach Anspruch 13, wobei der Außenleiter (600) rohrförmig ist.
15. Koaxialleiter nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Innenleiter (601) ein Stab ist.
16. Koaxialleiter nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Abstandshalterelemente (100, 602, 605) mittels des Außenleiters (600) gegen eine radiale Verschiebung gesichert sind.
17. Koaxialleiter nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Innenleiter (601) eine Nut (702) aufweist.
18. Koaxialleiter nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Außenleiter (600) eine Öffnung (701) aufweist.
19. Koaxialleiter nach Anspruch 18, wobei die Öffnung derart angeordnet ist, dass sie nicht von einem Abstandshalter (700) abgedeckt wird.
20. Verfahren zum Aufbauen eines Koaxialleiters nach einem der Ansprüche 13 bis 19 mittels eines Abstandshalterelements nach einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend:
Anbringen eines ersten Abstandshalterelements an einem Innenleiter;
Anbringen eines zweiten Abstandshalterelements an dem Innenleiter derart, dass die kreisförmigen Außenkonturen der Abstandshalterelemente in Deckung liegen und dass der Innenleiter in den halbkreisförmigen Bereichen der U-förmigen Einschnitte liegt;
Einführen des Innenleiters mit den Abstandshalterelementen in einen Außenleiter derart, dass die Abstandshalterelemente mittels des Außenleiters an einer radialen Verschiebung gehindert werden.
PCT/EP2007/008073 2006-09-28 2007-09-17 Abstandshalter für koaxialinnenleiter WO2008037370A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84769706P 2006-09-28 2006-09-28
DE102006045940.7 2006-09-28
DE102006045940A DE102006045940A1 (de) 2006-09-28 2006-09-28 Abstandshalter für Koaxialinnenleiter
US60/847,697 2006-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008037370A1 true WO2008037370A1 (de) 2008-04-03

Family

ID=39134252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/008073 WO2008037370A1 (de) 2006-09-28 2007-09-17 Abstandshalter für koaxialinnenleiter

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080078244A1 (de)
DE (1) DE102006045940A1 (de)
WO (1) WO2008037370A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408657B2 (en) 2016-06-13 2019-09-10 Vega Grieshaber Kg Spacer to keep a distance between a bar-shaped inner conductor and an outer conductor of a filling level measuring probe

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1007305B (el) * 2009-12-15 2011-06-08 Γεωργιος Ευσταθιου Δουσοπουλος Αισθητηρας ευρεσης της σταθμης σε δεξαμενες καυσιμων (πετρελαιου ή και βενζινης) χωρις να χρησιμοποιει κινουμενα μερη
DE102011009385A1 (de) 2011-01-25 2012-07-26 Vega Grieshaber Kg Füllstandmessgerät mit eiem Abstandshalter zur Zentrierung eines Innenstabes innen am Rohr
US8941532B2 (en) * 2012-12-06 2015-01-27 Rosemount Tank Radar Ab Probe spacing element
US9074922B2 (en) * 2012-12-10 2015-07-07 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Systems and methods for remotely measuring a liquid level using time-domain reflectometry (TDR)
US9921096B2 (en) 2014-09-10 2018-03-20 Honeywell International Inc. Mechanical system for centering and holding a coax conductor in the center of an outer conductor
US10502607B2 (en) * 2015-10-28 2019-12-10 Honeywell International Inc. Twin rod clip spacer
US10289126B2 (en) * 2016-10-11 2019-05-14 Fuel Automation Station, LLC Mobile distribution station with guided wave radar fuel level sensors
US10340571B2 (en) * 2017-02-22 2019-07-02 Honeywell International Inc. Rope conductor for guided wave radar coaxial waveguide
US10633243B2 (en) 2017-02-24 2020-04-28 Fuel Automation Station, Llc. Mobile distribution station
US10677634B2 (en) * 2017-07-05 2020-06-09 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauge system having longitudinally open two-conductor probe and method of assembly
US10591344B2 (en) 2017-07-05 2020-03-17 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauge system with low reflection spacer arrangement
US10150662B1 (en) 2017-10-27 2018-12-11 Fuel Automation Station, Llc. Mobile distribution station with additive injector
US10926996B2 (en) 2018-05-04 2021-02-23 Fuel Automation Station, Llc. Mobile distribution station having adjustable feed network
CA3051985C (en) 2018-08-24 2022-08-09 Fuel Automation Station, LLC Mobile distribution station having satellite dish
US11142449B2 (en) 2020-01-02 2021-10-12 Fuel Automation Station, LLC Method and system for dispensing fuel using side-diverting fuel outlets
US11827421B2 (en) 2020-01-17 2023-11-28 Fuel Automation Station, LLC Fuel cap assembly with cylindrical coupler

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874237A (en) * 1973-02-15 1975-04-01 Canadian Patents Dev Liquid level height measuring apparatus
DE102004032965A1 (de) * 2004-07-07 2006-02-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zum Ausrichten und Zentrieren eines stab- oder seilförmigen Oberflächenwellenleiters eines Feldgerätes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2137926A (en) * 1935-11-14 1938-11-22 Telegraph Constr & Maintenance High frequency electric cable
US2931852A (en) * 1957-03-18 1960-04-05 Hitemp Wires Inc Conductor bead insulation elements
DE2236854C2 (de) * 1972-07-27 1983-12-29 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Abstandshalter für gasisolierte Hochspannungskabel
DE4331171A1 (de) * 1993-09-14 1995-03-16 Rheydt Kabelwerk Ag Abstrahlendes koaxiales Hochfrequenzkabel
US6588272B2 (en) * 2001-08-21 2003-07-08 Magnetrol International, Inc. Redundant level measuring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874237A (en) * 1973-02-15 1975-04-01 Canadian Patents Dev Liquid level height measuring apparatus
DE102004032965A1 (de) * 2004-07-07 2006-02-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zum Ausrichten und Zentrieren eines stab- oder seilförmigen Oberflächenwellenleiters eines Feldgerätes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408657B2 (en) 2016-06-13 2019-09-10 Vega Grieshaber Kg Spacer to keep a distance between a bar-shaped inner conductor and an outer conductor of a filling level measuring probe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006045940A1 (de) 2008-04-03
US20080078244A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008037370A1 (de) Abstandshalter für koaxialinnenleiter
DE2449673C2 (de) Meßlehre für bewegte Werkstücke
EP2154496B1 (de) TDR-Sensor und -Messverfahren
DE102007009363A1 (de) Antenne für ein nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandsmeßgerät
EP2930412B1 (de) Verfahren zur herstellung eines steckverbinders und steckverbinder
WO2006003082A2 (de) Vorrichtung zum ausrichten und zentrieren eines stab- oder seilförmigen oberflächenwellenleiters eines feldgerätes
EP2114588B1 (de) Positionierungsvorrichtung für eine stabförmige messeinrichtung
EP3649392B1 (de) Messrohr zur bestimmung und/oder überwachung zumindest einer prozessgrösse eines mediums
DE3321562A1 (de) Einrichtung zum elektrischen messen eines fluessigkeitsniveaus
EP2388555B1 (de) Induktiver Sensor und Verfahren zu dessen Montage
EP1728259A1 (de) Vorrichtung zur berwachung eines behälterfällstandes
EP2110642B1 (de) Positionsmesssystem
EP3258224B1 (de) Abstandhalter zum halten eines abstandes zwischen einem stabförmigen innenleiter und einem aussenleiter einer füllstand-messsonde
DE102011009385A1 (de) Füllstandmessgerät mit eiem Abstandshalter zur Zentrierung eines Innenstabes innen am Rohr
WO2015197235A1 (de) Verbindungsanordnung
DE102014118547A1 (de) Sondeneinheit
DE102012112318A1 (de) Vorrichtung zum Ausrichten und Zentrieren eines Oberflächenwellenleiters eines Feldgerätes
EP3483569B1 (de) Füllstandmessgerät mit potentialtrennung im wellenleiter
EP3391468B1 (de) Kuppler zwischen einem koaxialen verbinder und einem koaxialkabel
DE202008007989U1 (de) Abstandshalteelement zur Zentrierung eines inneren Leiters
EP2950059B1 (de) Abschlusselement für füllstandmessgerät und füllstandmessgerät
EP1792787B1 (de) Vorrichtung zur Befestigung eines Ultraschallsensors an einer Kraftfahrzeugkarosserie
DE202012101989U1 (de) Koaxialsonde für einen Füllstandssensor
EP2196764A1 (de) Vorrichtung zur Überprüfung der Maße eines mechanischen Werkstückes
EP3842774B1 (de) Haltevorrichtung für einen temperaturfühler, tauchrohr mit einer solchen haltevorrichtung sowie vorrichtung mit einem solchen tauchrohr

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07818187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07818187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1