DE3539555A1 - Mikrowellen-fuellstandsmesssystem - Google Patents
Mikrowellen-fuellstandsmesssystemInfo
- Publication number
- DE3539555A1 DE3539555A1 DE19853539555 DE3539555A DE3539555A1 DE 3539555 A1 DE3539555 A1 DE 3539555A1 DE 19853539555 DE19853539555 DE 19853539555 DE 3539555 A DE3539555 A DE 3539555A DE 3539555 A1 DE3539555 A1 DE 3539555A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lens
- microwave
- measuring system
- level measuring
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
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
- G01F23/28—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
Description
Telefon: (0 89) 4 70 60 55/56 Telex: 5 23016 Telegramm / cable: Zetapatent® München
Postfach 8013 69 Lucile-Grahn-Straße 38
D-8000 München 80 Hans-Jürgen Müller Gerhard D. Schupfner Hans-Peter Gauger
Patentanwälte
European Patent Attorneys Mandataires en brevets europeens
European Patent Attorneys Mandataires en brevets europeens
3281. PT-DE HJM/Sm 7. iMovember 1985
Transamerica DeLaval Inc. Princeton, New Jersey 08540
USA
"Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem"
Telefon: (0 89) 4 70 60 55/56 Telex: 5 23016
Telegramm / cable: Zetapatent® München
Telegramm / cable: Zetapatent® München
Postfach 8013 69
Lucile-Grahn-Straße 38
D-8000 München 80
Lucile-Grahn-Straße 38
D-8000 München 80
Hans-Jürgen Müller Gerhard D. Schupfner Hans-Peter Gauger Patentanwälte
European Patent Attorneys Mandataires en brevets europeens
Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem,
insbesondere auf die zu installierende Meßeinrichtung und deren Montage an der Außenseite eines Tanks über
einer Öffnung in der Tankdecke.
Die US-PS 4 044 355 beschreibt ein Mikrowellensystem zur Messung des Inhalts von Tanks, ζ. B. Öl od. dgl. in den Tanks
eines Tankschiffs. Dabei ist eine Mikrowellen-Energiequelle an der Außenseite über einer Öffnung an der höchsten Stelle im
Tank angeordnet. Die Baugruppe besteht aus einer aufrechten rohrförmigen Kapsel (Gehäuse), in deren Oberteil eine kugelförmige,
nach unten konkave Antenne montiert ist. Eine kleinere rohrförmige Kapsel (Gehäuse), die horizontal an einer Seite
der ersten Kapsel montiert ist, enthält einen Mikrowellengenerator und Mischstufen. Ein Hohlleiter erstreckt sich vom
Generator und von den Mischstufen in die aufrechte größere Kapsel und trägt an seinem Innenende einen Mikrowellen-Hornstrahler,
der mit der Antenne koaxial und unter dieser im Abstand vorgesehen ist. Der Hornstrahler ist nach oben gerichtet
und bestrahlt die Antenne, die ein Signal nach unten zu der Oberfläche, deren Pegel zu bestimmen ist, abstrahlt.
Zurücklaufende Echosignale werden von der Antenne aufgenommen und zurück zum Hornstrahler und von dort zu den Mischstufen
.ar
gerichtet, wo sie aufbereitet werden und der Füllstand des Tanks bestimmt wird. Zugangs- oder Wartungs-Abdeckungen sind
über der aufrechten Kapsel und am freien Ende der horizontalen Kapsel positioniert. Ferner werden Einzelheiten hinsichtlich
der für das System erforderlichen Elektronik angegeben; da die Elektronik jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist,
wird sie nicht näher erläutert.
Wie vorstehend gesagt, ist die Mikrowellen-Energiequelle an
der Außenseite über einer Öffnung im Tank montiert. Das Unterende
der aufrechten Kapsel weist also einen Flansch zum Verbinden der Baugruppe mit der Außenseite einer Tankdecke auf.
Wie die Zeichnungen der US-PS zeigen, ist die aufrechte Kapsel zylindrisch, ihr Unterende ist vollständig offen, und sie ist
über einer kreisrunden Öffnung in der Tankdecke montiert, wobei der Durchmesser dieser Öffnung geringfügig kleiner als
derjenige der aufrechten Kapsel ist.
Das vorstehend erläuterte System ist mit einem erheblichen Nachteil behaftet. Wenn die Meßeinrichtung an einem Tank
montiert ist, sind die gesamten Innenräume der Kapseln und ihre Inhalte der im Tank herrschenden Atmosphäre ausgesetzt.
Die Dämpfe von Rohöl oder anderen Erdölprodukten können korrodierend wirken und die Komponenten des Systems angreifen.
Insbesondere können diese Dämpfe explosiv sein und eine gefährliche Situation hervorrufen, wenn eine Zugangs-Abdeckung
zur Wartung der Innenausrüstung abgenommen werden muß. Bei anderen Flüssigkeiten können sich ähnliche Gefahren einstellen.
Es gibt somit viele Flüssigkeiten, mit denen die in der US-PS erläuterte Einrichtung nicht verwendbar ist; dieser
Nachteil liegt allgemein gerade dann vor, wenn ein nichtinvasives Meßsystem notwendig wäre.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines nichtinvasiven Mikrowellen-Füllstandsmeßsystems für
Tanks, das im Einbauzustand gegenüber dem Tankinhalt isoliert ist, wobei gleichzeitig die Genauigkeit des Meßsystems ver-
bessert und eine Störung des Entfernungssignals durch die Verbindung zwischen Meßeinrichtung und Tank vermieden werden
soll.
Gemäß der Erfindung ist ein Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem für Tanks angegeben mit einem Gehäuse, einem Mikrowellen-Sender-Empfängersystem,
das mit einem Hornstrahler/-empfanger gekoppelt ist, zur Abgabe eines Mikrowellen-Entfernungssignals,
das von der Oberfläche des Tankinhalts zwecks Erfassung und Füllstandsmessung reflektiert wird; das Gehäuse umfaßt
eine Wand mit einer Öffnung, wobei das System und der Hornstrahler innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, so daß das
Entfernungssignal durch die Wandöffnung ausgesendet und empfangen wird, ferner eine flüssigkeitsundurchlässige dielektrische
Mikrowellenlinse, die über der Öffnung angeordnet und mit dem Gehäuse mittels wenigstens einer fluiddichten Verbindung
verbunden ist, wobei die Linse so ausgelegt ist, daß sie das Entfernungssignal während seines Hinlaufs parallel richtet und
es während seines Rücklaufs in einem Punkt fokussiert, der im wesentlichen mit dem effektiven Phasenzentrum des Horns
koinzidiert, und Mittel zum Festlegen des Gehäuses mit der durch die Linse verschlossenen Wandöffnung über einer Öffnung
in einer Tankdecke, wobei die Linse wenigstens eine hermetische Dichtung über der Tanköffnung darstellt.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Mikrowellen-Füllstandsmeßeinrichtung gemäß der Erfindung, die auf der Decke eines Tanks
montiert ist, der eine Flüssigkeit enthält, deren Pegel zu messen ist;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 ;
Fig, 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig.
2;
Fig. 4 eine etwas diagrammatische Perspektivansicht des
Mikrowellen-Hornstrahlers und des Befestigungsflanschs
der Einrichtung, die im einzelnen in Fig. 2 gezeigt sind;
Fig. 5 eine Ansicht der Rückseite des Befestigungs-
flanschs von Fig. 4, wobei die darin ausgebildete Öffnung zu sehen ist; und
Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem
Mikrowellenhornstrahler und der dielektrischen
Linse zeigt, die einen wesentlichen Teil der Einrichtung von Fig. 2 bildet.
Fig. 1 zeigt einen Tank 10, der in einem Schiff oder anderswo angeordnet sein kann und dessen Füllstand bzw. Inhalt 11 mittels
einer nichtinvasiven Mikrowellen-Meßeinrichtung 12 zu messen ist. Die Meßeinrichtung 12 ist am Deckel des Tanks 10
angeflanscht. Im Betrieb strahlt die Einrichtung 12 ein Entfernungssignal
nach unten auf den Spiegel 13 der Flüssigkeit 11 ab, von wo es zurück zur Einrichtung 12 reflektiert und
aufbereitet wird, so daß der Füllstand bestimmt werden kann. Normalerweise verwenden solche Systeme ein frequenzmoduliertes
Trägersignal, und das reflektierte Signal wird mit einem lokal erzeugten Referenzsignal verglichen, so daß die Frequenzdifferenz
die Entfernung zwischen der Meßeinrichtung 12 und dem Spiegel 13 der Flüssigkeit 11 anzeigt.
Nachstehend wird zusätzlich auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Die Meßeinrichtung 12 weist einen Ringflansch 14 mit
einem radial äußeren Kreis von Bolzenlöchern zur Aufnahme von Bolzen auf, mit denen der Ringflansch 14 an der Decke 15 des
Tanks 10 befestigbar ist. Der Ringflansch 14 weist eine Mit-
tenöffnung 16 auf, die mit einer entsprechenden Öffnung (nicht
gezeigt) in der Decke 15 des Tanks 10 damit fluchtend angeordnet
ist.
Die übrige Einrichtung umfaßt ein Gehäuse für die Füllstands-Meßgeräte,
bestehend aus einem zylindrischen Gehäuseteil 17 mit einem Flansch 18 am Unterende, mit dem er mit dem Ringflansch
14 verbunden ist, und mit einem weiteren Flansch 19 am Oberende, an dem lösbar eine Gehäuseabdeckung 20 mit Hilfe
ihres Flanschs 21 verschraubt ist. Das Mikrowellen-Sender-Empfängersystem mit einem Generator und Empfänger (nicht gezeigt)
ist in einem Gehäuseteil 22 enthalten. Dieser ist mittels eines Flanschs 50 an einem kreisrunden Ringflansch 23
abgehängt, und letzterer ist mit Schrauben 24 (vgl. am besten Fig. 3) an einem nach innen ragenden Flanschteil 25 gesichert,
der einstückig mit dem Flansch 19 ausgebildet ist. Der Flansch 50 ist mit Schrauben 51 am Ringflansch 23 befestigt. Externe
elektrische Anschlüsse an die Einrichtung 12 erfolgen über einen konventionellen Anschlußstutzen 26, der über einen
Kabelabschnitt 45 mit den Geräten im Gehäuseteil 22 in Verbindung steht.
Es ist erwünscht, den Inhalt des Gehäuseteils 22 in einer inerten Stickstoffatmosphäre zu halten. Zu diesem Zweck sind
ein Einlaßventil 27 und ein Druckmesser 28 an der Oberwand 52 des Gehäuseteils 22 angeordnet. Um die Wartung der Geräte
innerhalb des Gehäuseteils 22 zu ermöglichen, ist ferner ein Druckentlastungsventil 29 zum Ablassen des Stickstoffs, der
normalerweise auf einem Druck von ca. 1,03 bar gehalten wird, vorgesehen.
Um das Vorhandensein freier Feuchtigkeit innerhalb des Gehäuses 17, 10 zu vermeiden, sind auf der oberen Wand 52 mit
geeignetem Klebstoff Trockenmittelbehälter 30 und 31 angeordnet.
In einer im Plansch 18 ausgebildeten Nut 32 ist quer über die
untere Öffnung des zylindrischen Abschnitts 17 des Gehäuses eine fluidundurchlassige Mikrowellenlinse 35 angeordnet, deren
radial abstehender Flanschteil 34 von einem Dichtungsring 33 mit U-Querschnitt umschlossen ist. Wenn der Flansch 18
ordnungsgemäß mit dem Flansch 14 verschraubt ist, bildet der
Dichtungsring 33 je nach dem Werkstoff, aus dem er besteht, wenigstens eine hermetische Dichtung zwischen dem radialen
Flanschteil 34 der Linse 35 und den benachbarten Komponenten der Einrichtung 12 innerhalb der Nut 32. Wenn also der Flansch
14 ordnungsgemäß mit der Decke des Tanks 10 verschraubt und durch Zwischenlegen einer geeigneten Dichtung dicht damit
verbunden ist, bildet der Flansch 14 im Zusammenwirken mit der Linse 35 wenigstens eine fluiddichte Abdeckung über der Öffnung
im Tank 10. Durch Abnehmen der oberen Abdeckung 20 der Einrichtung 12 sind jedoch sämtliche elektronischen Komponenten
für Wartungszwecke zugänglich, ohne daß die durch die
Linse 35 gebildete Dichtung über der Tanköffnung gelöst werden muß.
Die Mikrowellenenergie wird zu und von den Komponenten innerhalb des Gehäuseteils 22 mittels eines Hornstrahlers/
-empfängers 36 geleitet, der an dem Ende eines Hohlleiters (nicht gezeigt) mit Hilfe eines üblichen Horn-Befestigungsflanschs
37 befestigt ist, der eine Rechtecköffnung 38 (vgl. Fig. 5) aufweist, die den Übergang zwischen dem inneren Hohlleiter
und dem Horn 36 bildet. Das vorliegende System arbeitet bevorzugt mit 10 GHz. Bei dieser Betriebsfrequenz sollte die
Rechtecköffnung 38 eine Breite N = 10,16 mm und eine Länge
M = 22,86 mm aufweisen. Um richtig mit der Linse 35 zusammenwirken zu können, sollte das Horn 36 eine Länge L„ = 127 mm,
ti
eine Höhe A = 55,88 mm und eine Breite B = 73,66 mm haben. Die
Dimensionen A und B sind zwischen den Innenflächen der Hornwandungen gemessen, und diese Wandungen haben eine Dicke von
ca. 1,59 mm. Am Flansch 37 grenzen die Hornwandungen an die
Öffnung 38 an. Der Divergenzwinkel der breiteren Hornwandungen
von der Hornachse ist 10°12', während die Divergenz der
schmaleren Hornwandungen von der Hornachse 11°18' beträgt.
Die Linse 35 kann aus einem Polyesterharz bestehen. Sie sollte massiv und frei von irgendwelchen Lunkern oder Diskontinuitäten
sein, die die Mikrowellen-Transkonduktanz einschränken oder verzerren wurden. Es wurde gefunden, daß eine befriedigende plankonvexe Konfiguration, deren konvexe Oberfläche als
die Fläche definiert ist, die durch Rotation einer Hyperbel um ihre Achse (einer sphärischen Hyperbel) erhalten wird, wobei
diese Oberfläche in die Einrichtung 12 weist, aus einer PoIyester-Härter-Gießmasse
hergestellt werden kann, die in einem Dielektrikum mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten
von ca. 2,83 resultiert.
Es wird nun auf die Fig. 2 und 6 Bezug genommen. Bei einem Außendurchmesser von ca. 35,56 cm des Gehäuseabschnitts 17 ist
der Durchmesser des effektiven Teils der Linse 35 entsprechend dem Durchmesser der Öffnung 16 im Flansch 14 DT = 34,29 cm.
Dies ist die Ausdehnung der konvex gewölbten Fläche. Der ebene Flanschteil 34 hat eine Breite von 13,43 mm, so daß der
Gesamtdurchmesser der Linse 36,98 cm ist. Die Dicke T1. der
Linse ist 61,59 mm. Die Entfernung zwischen dem Punkt auf der konvexen Oberfläche der Linse 35 entlang der Linsenachse zu
der Ebene, die die Vorderkante des Horns 36 enthält, ist S = 25,81 cm. Das effektive Phasenzentrum des Horns 36 und der
Brennpunkt der Linse 35 liegt bei 39 in einem Abstand F7. = 26,70 cm von der konvexen Oberfläche der Linse auf der
Linsenachse. Die hyperbolische Oberfläche der konvexen Seite der Linse 36 kann unter Anwendung der Gleichung
R = (VT1 - 1)F-/(**/gT cos Θ) - 1 errechnet werden, wobei R
der Polarkoordinatenradius vom Linsenbrennpunkt 39 auf der konvexen Seite zu einem Punkt auf der konvexen Oberfläche, £
die relative Dielektrizitätskonstante des Linsenwerkstoffs bei der Betriebsfrequenz, FT die Brennweite von dem genannten
Brennpunkt entlang der Linsenachse zu der konvexen Oberfläche
und θ der Polarkoordinatenwinkel des Radius, gemessen von
der Linsenachse, ist.
Schließlich ist zur Verminderung von inneren Reflexionen der Gehäuseabschnitt 17 mit einem hochdichten leitenden Schaumkunststoff
40 ausgekleidet. Die Bodenfläche des Gehäuseteils 22 ist ebenso mit einer Lage 41 des gleichen hochdichten
leitenden Schaumkunststoffs ausgekleidet, und ein solcher Kunststoff ist ferner bei 42 an der freiliegenden Oberfläche
der elektrischen Armatur 43 angebracht.
Die Linse 35 sollte massiv sein und keine Lufteinschlüsse oder Lunker aufweisen. Fakultativ kann sie insbesondere auf
ihrer planen Oberfläche 44 mit einem chemisch beständigen dielektrischen Überzug beschichtet sein, z. B . mit einem der
Fluorkohlenstoffharze, wenn das Harz oder die eigentliche Linse durch den Inhalt des Tanks, an dem die Meßeinrichtung zu
installieren ist, einem chemischen Angriff ausgesetzt wäre. Dabei sollte eine äußerst dünne Beschichtung verwendet werden,
die gerade dick genug ist, um ihre Integrität als chemische Sperrschicht zu behalten, und die im wesentlichen durchlässig
für Mikrowellenenergie ist, so daß sie einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Brechungseigenschaften der Linse hat.
Im Betrieb wird eine durch eine Linse verschlossene Öffnung gebildet, wobei die Linse 35 die Öffnung dicht verschließt,
das Entfernungssignal auf seinem Einlauf parallel richtet und es bei seinem Rücklauf am Punkt 39 im wesentlichen koinzident
mit dem effektiven Phasenzentrum des Horns 36 fokussiert. Eine in der erläuterten Weise konstruierte Linse ergibt eine extrem
schmale Strahlungsenergiekeule mit vernachlässigbaren Nebenkeulen.
Dies ist wesentlich, um Störsignale .zu minimieren, die - im Gegensatz zu der erwünschten Reflexion von dem Spiegel
der im Tank befindlichen Flüssigkeit - von verschiedenen Konstruktionsteilen innerhalb eines Tanks reflektiert werden.
Die vorstehend erläuterte Ausführungsform geht von einer unveränderlichen
Beziehung zwischen Linse und Hornstrahler aus, wobei das Horn koaxial auf der Linsenachse positioniert ist.
Unter bestimmten Bedingungen kann es jedoch auch erwünscht sein, das Entfernungssignal geringfügig achsenversetzt laufen
zu lassen, und dies kann dadurch erreicht werden, daß der Hornstrahler/-empfänger in irgendeiner bekannten Weise geringfügig
seitlich versetzt von der Linsenachse positioniert wird,
Selbstverständlich können andere bekannte Dielektrika wie Epoxid, Polystyrol od. dgl. anstelle von Polyester für die
Herstellung der Linse verwendet werden. Wenn die Dielektrizitätskonstante eine andere ist, kann die vorstehend angeführte
Gleichung dazu verwendet werden, die erforderliche Krümmung der konvexen Fläche zu errechnen. Erwünschtenfalls können
andere bekannte Linsenkonfigurationen eingesetzt werden.
.AS-
- Leerseite -
Claims (12)
- PatentansprücheMikrowellen-Füllstandsmeßsystem für Tanks, mit einem Gehäuse, einer Mikrowellen-Sender-Empfängereinheit, die mit einem Hornstrahler/-empfänger gekoppelt ist und ein vorgewähltes Mikrowellen-Entfernungssignal aussendet, das von der Oberfläche des Tankinhalts reflektiert wird, so daß es erfaßt und der Füllstand bestimmt werden kann, dadurch gek ennzeichnet ,
daß das Gehäuse aufweist:eine Wandung mit einer Öffnung, wobei die Sender-Empfängereinheit und das Horn im Gehäuse angeordnet sind und das vorgewählte Entfernungssignal durch die Öffnung in der Wandung aussenden und empfangen,eine fluidundurchlässige dielektrische Mikrowellenlinse (35), die über der Öffnung angeordnet und mit dem Gehäuse über wenigstens eine hermetische Dichtung verbunden ist, wobei die Linse (35) geometrisch so geformt und konstruiert ist, daß sie das vorgewählte Entfernungssignal während des Hinlaufs parallel richtet und es während des Rücklaufs in einem Punkt fokussiert, der mit dem effektiven Phasenzentrum des Horns (36) im wesentlichen koinzident ist, undMittel zum Befestigen des Gehäuses mit der durch die Linse verschlossenen Wandöffnung über einer Öffnung in der Decke eines Tanks (10), wobei die Linse wenigstens eine hermetische Dichtung über der Tanköffnung bildet, so daß der Füllstand des Tankinhalts von der Meßeinrichtung überwacht wird. - 2. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine abnehmbare Abdeckung (20) über einer weiteren Wandöffnung aufweist, so daß das Mikrowellensystem ohne Entfernen der Linse (35) aus ihrer Lage über der Tanköffnung für Wartungsarbeiten zugänglich ist.
- 3. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (35) plankonvex ist und ihre konvexe Fläche als die Fläche definiert ist, die durch Rotation einer Hyperbel um ihre Achse erhalten wird, wobei diese Fläche in das Gehäuse weist, unddaß das Horn (36) eine mit der optischen Achse der Linse kollineare Strahlungsachse hat.
- 4. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche definiert ist durch die Gleichung R = (>/Tr - 1)FL/(fTr cos Q) -1,mit R = Polarkoordinatenradius vom Linsenbrennpunktauf der konvexen Seite zu einem Punkt auf der konvexen Fläche,
£ = relative Dielektrizitätskonstante desLinsenwerkstoffs bei der Betriebsfrequenz, Fr = Brennweite vom Brennpunkt auf derLinsenachse zu der konvexen Fläche, und θ = Polarkoordinatenwinkel des Radius, gemessen von der Linsenachse. - 5. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sr ca. 2,83 bei 10 GHz ist.
- 6. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (35) aus massivem Polyesterharz geformt und wenigstens auf ihrer planen Oberfläche mit einer dünnen Schicht eines chemisch beständigen Dielektrikums beschichtet ist, das für Mikrowellenenergie im wesentlichen durchlässig, jedoch vom Linsenkunststoff verschieden ist.
- 7. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (35) plankonvex ist und ihre konvexe Fläche als die Fläche definiert ist, die durch Rotation einer Hyperbel um ihre Achse erhalten wird, wobei die Fläche in das Gehäuse weist, unddaß das Horn (36) eine kollinear mit der optischen Achse der Linse positionierte Strahlungsachse hat.
- 8. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche definiert ist durch die Gleichung:R = (>TTr - 1)FL/(>T£*r cos Θ) -1,mit R = Polarkoordinatenradius vom Linsenbrennpunktauf der konvexen Seite zu einem Punkt auf der konvexen Fläche,
B = relative Dielektrizitätskonstante desLinsenwerkstoffs bei der Betriebsfrequenz, FT = Brennweite vom Brennpunkt auf derLinsenachse zu der konvexen Fläche, und θ = Polarkoordinatenwinkel des Radius, gemessen von der Linsenachse. - 9. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Ex. ca. 2,83 bei 10 GHz ist.
- 10. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (35) aus massivem Polyesterharz geformt und wenigstens auf ihrer planen Oberfläche mit einer dünnen Schicht eines chemisch beständigen Dielektrikums beschichtet ist, das für Mikrowellenenergie im wesentlichen durchlässig, jedoch vom Linsenkunststoff verschieden ist.
- 11. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Linse (35) eine relative Dielektrizitätskonstante von ca. 2,83 bei 10 GHz hat.
- 12. Mikrowellen-Füllstandsmeßsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (35) aus massivem Polyesterharz geformt und wenigstens auf ihrer planen Oberfläche mit einer dünnen Schicht eines chemisch beständigen Dielektrikums beschichtet ist, das für Mikrowellenenergie im wesentlichen durchlässig, jedoch vom Linsenkunststoff verschieden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/692,576 US4566321A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Microwave tank-contents level measuring assembly with lens-obturated wall-opening |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3539555A1 true DE3539555A1 (de) | 1986-07-24 |
Family
ID=24781135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853539555 Withdrawn DE3539555A1 (de) | 1985-01-18 | 1985-11-07 | Mikrowellen-fuellstandsmesssystem |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4566321A (de) |
JP (1) | JPS61169785A (de) |
DE (1) | DE3539555A1 (de) |
GB (1) | GB2173368A (de) |
NO (1) | NO855345L (de) |
SE (1) | SE8504803L (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4336494A1 (de) * | 1993-10-26 | 1995-04-27 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Behältern |
DE19532646A1 (de) * | 1995-09-05 | 1997-03-06 | Krohne Messtechnik Kg | Füllstandsmeßgerät |
DE102008036963A1 (de) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes und/oder des Durchflusses eines Mediums |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4642777A (en) * | 1984-04-12 | 1987-02-10 | Foseco International Limited | Method and apparatus for microwave determination of liquid rate-of-rise using Doppler detection |
SE441306B (sv) * | 1984-04-25 | 1985-09-23 | Saab Marine Electronics | Sett och anordning for metning av nivan hos ett i en behallare forvarat flytande material |
US4670754A (en) * | 1985-12-30 | 1987-06-02 | Transamerica Delaval, Inc. | Microwave tank-contents level measuring assembly with a phase controlled lens |
US4833918A (en) * | 1986-09-24 | 1989-05-30 | Cannonbear, Inc. | Sensor and method for ullage level and flow detection |
GB8823391D0 (en) * | 1988-10-05 | 1988-11-09 | Geotechnical Instr Uk Ltd | Measuring liquid level |
SE461179B (sv) * | 1989-02-08 | 1990-01-15 | Saab Marine Electronics | Anordning foer maetning av nivaan av ett i en behaallare befintligt fluidum |
SE466519B (sv) * | 1989-04-10 | 1992-02-24 | Saab Marine Electronics | Anordning foer maetning av nivaan av ett i en behaallare befintligt fluidum |
DE4100922A1 (de) * | 1991-01-15 | 1992-07-16 | Krohne Messtechnik Kg | Entfernungsmessgeraet, insbesondere zur fuellstandmessung von industrietanks |
US5305237A (en) * | 1991-07-12 | 1994-04-19 | Union Tank Car Company | Method and apparatus for monitoring a flowable material in a transportable vessel |
GB2260235B (en) * | 1991-09-26 | 1995-07-12 | Schlumberger Ind Ltd | Measurement of liquid level |
US5406842A (en) * | 1993-10-07 | 1995-04-18 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for material level measurement using stepped frequency microwave signals |
EP0833134A3 (de) * | 1993-10-19 | 1998-04-22 | Wire Automatic Device Co., Ltd. | Füllstandsmesser |
US5507181A (en) * | 1993-12-27 | 1996-04-16 | Motorola, Inc. | Non-intrusive mounting system and method for microwave instruments |
DE4405238C2 (de) | 1994-02-18 | 1998-07-09 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur Messung des Füllstands in einem Behälter |
US5486832A (en) * | 1994-07-01 | 1996-01-23 | Hughes Missile Systems Company | RF sensor and radar for automotive speed and collision avoidance applications |
US5611239A (en) * | 1994-09-21 | 1997-03-18 | Magnetrol International Inc. | Microwave point instrument with self-test circuit |
US5847567A (en) * | 1994-09-30 | 1998-12-08 | Rosemount Inc. | Microwave level gauge with remote transducer |
US5703289A (en) * | 1995-02-01 | 1997-12-30 | Magnetrol International, Inc. | Microwave transmitter housing |
DE19504544A1 (de) * | 1995-02-11 | 1996-08-14 | Reich Ernst | Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines Gasstroms mit Feststoffanteilen |
US5672975A (en) * | 1995-06-07 | 1997-09-30 | Rosemount Inc. | Two-wire level transmitter |
US5851083A (en) * | 1996-10-04 | 1998-12-22 | Rosemount Inc. | Microwave level gauge having an adapter with a thermal barrier |
US6155112A (en) | 1996-10-04 | 2000-12-05 | Endress + Hauser Gmbh + Co. | Filling level measuring device operating with microwaves |
JP3186622B2 (ja) * | 1997-01-07 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置および送受信装置 |
WO1998035403A1 (de) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Mikrowellen-antennenanordnung für ein kraftfahrzeug-radarsystem |
DE19810601A1 (de) * | 1998-03-12 | 1999-09-16 | Daimler Benz Aerospace Ag | Anordnung zur Füllstandsmessung |
ATE271214T1 (de) * | 1998-03-18 | 2004-07-15 | Grieshaber Vega Kg | Mikrowellen-füllstandsmessgerät geeignet zum betrieb bei hohen temperaturen und/oder hohen drücken und/oder chemisch aggressiver umgebung |
US6325391B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-12-04 | Rosemount Inc. | PTFE window seal with EMI shielding |
US6310574B1 (en) | 1999-08-05 | 2001-10-30 | Vega Grieshaber Kg | Level transmitter |
DE10040943A1 (de) * | 2000-08-21 | 2002-03-07 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eines Füllguts in einem Behälter |
DE10109453A1 (de) * | 2001-02-27 | 2002-09-26 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter |
WO2003085365A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Vega Grieshaber Kg | Level measurement device having electronics and antenna in one housing |
US6759977B1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-06 | Saab Marine Electronics Ab | Method and apparatus for radar-based level gauging |
US7328611B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-02-12 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Level measurement arrangement |
IL159634A0 (en) * | 2003-12-29 | 2004-06-01 | E E R Env Energy Resrc Israel | Transceiver unit, apparatus, system and method for detecting the level of waste in a furnace |
US7515095B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-04-07 | Ohmart/Vega Corporation | Silo contents measurement system |
US8069722B1 (en) * | 2008-06-09 | 2011-12-06 | L&J Engineering, Inc. | Tank gage hatch assembly |
WO2011091530A1 (en) | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Gea Houle Inc. | Rotary milking station, kit for assembling the same, and methods of assembling and operating associated thereto |
JP5368403B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2013-12-18 | ムサシノ機器株式会社 | 液面測定装置 |
US9046406B2 (en) * | 2012-04-11 | 2015-06-02 | Honeywell International Inc. | Advanced antenna protection for radars in level gauging and other applications |
DE102012016120B4 (de) * | 2012-08-15 | 2017-12-07 | Krohne Messtechnik Gmbh | Mikrowellenfenster und nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandmesssystem |
US8933835B2 (en) * | 2012-09-25 | 2015-01-13 | Rosemount Tank Radar Ab | Two-channel directional antenna and a radar level gauge with such an antenna |
US9404787B2 (en) * | 2014-02-26 | 2016-08-02 | Finetek Co., Ltd. | Level measuring device with an integratable lens antenna |
DE102016101756A1 (de) * | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Vega Grieshaber Kg | Verfahren zur Bestimmung und Anzeige der optimalen Materialstärke bei der Füllstandmessung mit Radarsensoren |
CA3026194A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Abb Schweiz Ag | Loop powered distance transmitter |
US10725160B2 (en) * | 2017-04-07 | 2020-07-28 | Rosemount Tank Radar Ab | Non-invasive radar level gauge |
EP3569990B1 (de) * | 2018-05-17 | 2021-02-17 | VEGA Grieshaber KG | Befestigungsanordnung für ein radarfüllstandmessgerät |
US10969265B2 (en) | 2018-10-11 | 2021-04-06 | Rosemount Tank Radar Ab | Gauging instrument intended to be sealingly mounted on a nozzle of a tank |
HUE054958T2 (hu) * | 2019-02-04 | 2021-10-28 | Grieshaber Vega Kg | Antenna elrendezés |
EP3693711B1 (de) * | 2019-02-11 | 2021-06-02 | VEGA Grieshaber KG | Radarmessvorrichtung mit plankonvexer linse |
DE102020119435A1 (de) * | 2020-07-23 | 2022-01-27 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Antenne für Radar-basierte Füllstandsmessgeräte |
JP7157849B2 (ja) * | 2020-11-16 | 2022-10-20 | スマート レーダー システム,インコーポレイテッド | レーダー水位測定装置 |
EP4191210B1 (de) * | 2021-12-03 | 2024-03-06 | Schoeller Allibert GmbH | Faltbarer behälter mit füllstandssensor |
DE102022202131A1 (de) * | 2022-03-02 | 2023-09-07 | Skf Lubrication Systems Germany Gmbh | Füllstandsmessanordnung |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2801412A (en) * | 1953-07-22 | 1957-07-30 | Paul C Maybury | Radio frequency antenna |
US2994873A (en) * | 1959-08-05 | 1961-08-01 | George J E Goubau | Beam-waveguide antenna |
FR1583536A (de) * | 1967-08-10 | 1969-11-07 | ||
US3727897A (en) * | 1971-02-17 | 1973-04-17 | Avco Corp | Lance with distance measuring sub-system |
US3833906A (en) * | 1972-02-14 | 1974-09-03 | Midwest Microwave Inc | Doppler radar for land vehicles |
US4044355A (en) * | 1973-11-20 | 1977-08-23 | Saab-Scania Aktiebolag | Measurement of contents of tanks etc. with microwave radiations |
SE381745B (sv) * | 1973-11-20 | 1975-12-15 | Saab Scania Ab | Sett och anordning for avstandsmetning med frekvensmodulerade kontinuerliga mikrovagor |
-
1985
- 1985-01-18 US US06/692,576 patent/US4566321A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-16 SE SE8504803A patent/SE8504803L/ not_active Application Discontinuation
- 1985-11-05 GB GB08527247A patent/GB2173368A/en not_active Withdrawn
- 1985-11-07 DE DE19853539555 patent/DE3539555A1/de not_active Withdrawn
- 1985-12-30 NO NO855345A patent/NO855345L/no unknown
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61006598A patent/JPS61169785A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4336494A1 (de) * | 1993-10-26 | 1995-04-27 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Behältern |
DE19532646A1 (de) * | 1995-09-05 | 1997-03-06 | Krohne Messtechnik Kg | Füllstandsmeßgerät |
DE102008036963A1 (de) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstandes und/oder des Durchflusses eines Mediums |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8504803L (sv) | 1986-07-19 |
US4566321A (en) | 1986-01-28 |
NO855345L (no) | 1986-07-21 |
GB2173368A (en) | 1986-10-08 |
SE8504803D0 (sv) | 1985-10-16 |
GB8527247D0 (en) | 1985-12-11 |
JPS61169785A (ja) | 1986-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3539555A1 (de) | Mikrowellen-fuellstandsmesssystem | |
DE3933474C2 (de) | Füllstandsmeßgerät | |
EP2698869B1 (de) | Mikrowellenfenster und nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandmesssystem | |
EP3413020B1 (de) | Metallisierter kunststoffantennenentrichter für ein füllstandradar | |
EP0676037B1 (de) | Vorrichtung zur füllstandsmessung in behältern | |
DE112005002578B4 (de) | Antennenvorrichtung zur Füllstandsmessung | |
DE10242500A1 (de) | Ausrichtvorrichtung für ein Meßgerät | |
DE4307635A1 (de) | ||
EP3076139B1 (de) | Schutzvorrichtung für einen hohlleiter | |
DE102010038148A1 (de) | Elektronische Steuervorrichtung | |
WO2006063930A1 (de) | Messgerät der prozessmesstechnik mit einer antenne, die eine reinigungsvorrichtung umfasst | |
CH675476A5 (de) | ||
DE112018002913T5 (de) | Radar-Füllstandsmessgerät zum Messen des Volumens von Massengütern in Behältern | |
EP1454117B1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des füllstandes eines füllguts in einem behälter | |
DE2839849C3 (de) | Außenrückspiegel für Kraftfahrzeuge | |
EP1801549A2 (de) | Hohlleiter für ein Mikrowellen-Füllstandsmessgerät | |
DE102011052363A1 (de) | Radarsensor | |
DE4306193A1 (de) | ||
DE102015224932B3 (de) | Ultraschallsensor zur Bestimmung eines Flüssigkeitspegels | |
WO2002068913A2 (de) | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des füllstands eines füllguts in einem behälter | |
EP3693711B1 (de) | Radarmessvorrichtung mit plankonvexer linse | |
DE19703095C1 (de) | Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem | |
WO2001079788A2 (de) | Vorrichtung zur bestimmung des füllstandes eines füllguts in einem behälter | |
EP1859236B1 (de) | Vorrichtung zum messen des füllstandes einer flüssigkeit in einem behälter mit einem ultraschallwandler | |
EP3598081A1 (de) | Vorrichtung zur überwachung eines zustandsparameters eines industriecontainers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |