专利名称：用于雷达液位计的微波密封的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于确定填充材料在储罐中的填充水平的雷达液位计系统。这种系统可包括用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于从储罐接收回声信号的接收器；和用于基于所述回声信号确定储罐的填充水平的处理电路。特别地，本发明与储罐上的凸缘上特别是雷达液位计位于的开口上的密封有关。
背景技术：
测量贮存在储罐中的液体、流体、颗粒状化合物或其它材料的水平是基本的工业需求。历史上使用过几种技术，最近十年雷达成为用于高质量测量的主导方法。这些器件利用天线向被监视的材料发射电磁波并接收在被监视的材料的表面上反射的电磁回声。当前，大量的用于雷达液位测量的单元在全世界范围内被安装，并且，在液体液位计中，雷达方法具有正在增长的百分比。雷达液位计(RLG)一般被安装在一般位于户外的储罐中，该储罐可具有从几米到20～30m甚至更大的高度并具有从几m3到100000m3或更大的体积。对于RLG来说，高精度和可靠性已成为重要的优点。
一般使用6、10和26GHz周围的频率，但诸如更高的频带中的其它频率，诸如60和80GHz附近的频率也是可行的。一些RLG使用FMWC作为雷达方法(具有1～2GHz扫描(sweep))，其它的使用非常短的脉冲(例如，0.5～1ns)，并且期望也可以使用其它的现有的雷达距离测量方法。
雷达液位计照射微波功率，并且，为了得到希望的精度，占有的带宽在常规上与诸如船舶等上的监视雷达相比非常大。一般地，由于户外频率空间已被分割成较窄的带并被指定用于各种类型的用途，因此，由于带宽较宽，因此实际上自由空间中的辐射是不被允许的。不存在至少不低于100GHz的空闲和未用的多GHz带。
RLG处于常常固定安装在诸如典型情况下的封闭金属储罐的结构的用途中。一般地，由于压力差、泄漏风险等，因此需要使储罐保持很好地闭合。但是，在储罐内使用的小微波功率中，其很小的一部分会从储罐中逸出，并且作为发射的没有明显的方向性的电磁辐射可从外面被看出。由RLG导致的储罐外面的电磁辐射可由此看起来类似于寄生辐射(spurious radiation)。对于现有的RLG的批准除了基于其它方面以外还基于储罐外面的发射低于与根据当前的EMC规则允许发射任意类型的电子相同的水平。在特定的国家或区域中，这可意味着凭经验在常规的设计中可行的储罐外面的低于0.075～1微瓦的发射。
但是，特殊的测量需求可要求在RLG中使用更高的功率等以测量更长的距离，当使用当前的常规设计时，这会导致微波泄漏的增加。还会存在希望减少逸出的微波功率的量的情况；例如，局部出现特殊的条件或特别敏感的设备是进一步减少逸出的MW功率的量的潜在原因。
因此，即使当前使用的RLG系统一般已基于储罐外面的较低的发射通过了可应用类型的批准，但存在可预见的希望减少发射的情况，并且在希望减少逸出的微波功率的量的情况下可出现这些情况。
发明内容
因此，本发明的目的是提供至少部分减轻现有技术的上述问题的雷达液位计系统。
通过根据所附的权利要求的雷达液位计系统实现该目的。
本发明的雷达液位计(RLG)系统一般被安装在一般位于户外的储罐中，该储罐可具有从几米到20～30m甚至更大的高度并具有从几m3到100000m3或更大的体积。可以使用6、10和26GHz周围的频率，但诸如更高的频带中的其它频率，诸如60和80GHz附近的频率也是可行的。RLG可使用FMWC作为雷达方法(例如，具有1～2GHz扫描)，短脉冲(例如，0.5～1ns)或其它的雷达距离测量方法。由于一般较短的距离和对于低功率技术的需求，因此常使用非常小的微波功率，诸如1mW脉冲峰值功率或1～100μW平均功率。优选使用指向下面的定向天线，并且，典型的天线增益可以为100～1000。
本发明针对需要减少从RLG泄漏的微波功率的潜在需求，并且其基本思想是，使储罐比通过常规的凸缘、垫圈等获得的密闭更好的密闭，并且仍适于诸如压力密封、信号传送的最小畸变的标准需求，并与天线机架和对于RTG的其它功能需求相兼容。本发明在对于RLG的功能需求内组合压力密封和电磁密封，包括对信号传送影响最小、化学兼容性和几何结构允许的标准天线技术。
根据本发明的一个方面，提供一种用于测量容器中的内容物的表面相对于位于该表面之上并在几何上关于所述容器被限定的测量位置的距离的雷达液位计系统，所述雷达液位计系统包括用于接收供给所述雷达液位计的电力的电源接口；用于基于所述距离在外面给出所述雷达液位计信息的通信接口；用于产生和发射电磁发射器信号的发射器；用于向所述表面引导所述发射器信号并用于接收从所述表面反射回来的诸如脉冲的接收信号的装置；用于接收所述接收信号的接收器；与发射器和接收器耦合用于确定所述距离并且与所述通信接口耦合用于提供所述信息的处理电路；适于在所述测量位置固定所述用于引导的装置的紧固结构，所述紧固结构被配置为提供所述用于引导的装置的空间取向，使得所述发射器信号的引导一般垂直，其中，所述紧固结构具有适于在机械上与位于所述容器的上边界中的馈通结构的第二密封表面耦合的第一密封表面；适于在受到所述第一和第二密封表面之间的压力时，在所述紧固结构和所述馈通结构之间提供压力紧密密封结合的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于抑制电磁能穿过所述密封单元从所述容器的里面向外面的净传输。
本发明的发明人已认识到，使RLG系统中的电磁辐射逸出的初始来源是在凸缘或舱口上，特别是安装RLG系统的凸缘或舱口。因此，在这种位置上提供适于抑制电磁能穿过所述密封单元从所述容器的里面向外面的净传输的用于阻挡电磁能的装置被证明对于显著限制逸出的电磁能的量明显有效。在电子用保护箱上使用例如针对电磁泄漏的密封垫圈是众所周知的，并且存在这种EMC垫圈的几个制造商。一般地，它们由导电材料(编织金属、金属弹簧等)制成，这在外壳和可被打开的盖子之间形成电流接触(galvanic contact)。但是，这种密封垫圈一般没有压力密封功能，并且意图不在于用于包含腐蚀性的、热的等的液体、气体等的环境中，这种环境对于RLG应用来说是较为典型的。另一种有关的现有技术是在填充有受压气体的波导上使用的密封方法(为了增加它们的功率处理能力)，这里，使用包含用于压力密封的O形圈和四分之一波长套件(quarterwave pocket)以增加射频损失的波导凸缘结合。但是，在这些应用中，没有要求与腐蚀性材料接触，并且，由于波导结合是为了在内侧有较低的影响被优化的，而本发明的RLG机架是针对向外的EM泄漏被优化的，因此设计是不同的。在RLG系统中，存在也称为“湿侧”的内侧，该内侧暴露于储罐内容物，并使得该环境与其它类型的系统大大不同。
可以以以下的方式估计位于储罐上的所有孔的至少部分可由本发明抑制的泄漏。从天线发射功率P，并且它在被吸收之前将反弹几次。由于相当垂直的机架和金属壁，因此每次反弹的损失可由材料的表面的反射系数|ρ|近似，并且，平均的反射次数将为1/(1-|ρ|)。水(ρ～0.8)是最坏的情况，而油更为典型(ρ～0.2)。对于第一次反射是通过液体的事实，我们可使用因子|ρ|2/(1-|ρ|)以估计在可能的开口上泄漏可用的功率P的分数。对于油和水，因子分别是0.05和3.2。如果开口的总面积为Aop并且储罐外罩的总面积为Aencl，那么从储罐逸出的功率可大致估计为(Aop/Aencl)|ρ|2/(1-|ρ|)P。开口中的大多数不是开口而是狭缝，并且，如在本领域中公知的那样，它们一般被一些密封材料填充。对于整个储罐，开口的总面积可被写为类似于Aop＝∑am+(λ/4)∑ηnLn，其中，标记m是指实际的开口，标记n是指一般由具有周长Ln和指示密封材料中的吸收能力的效率ηn的凸缘形成的狭缝。因子λ/4＝0.5*λ/2是狭缝的有效宽度(λ/2)乘以用于电磁偏振的因子0.5。
这种估计要表明的重点主要不是为了精确估计，而是要考察影响泄漏量的一些重要因素。当考察典型的储罐时，例如注意到大储罐一般将比小储罐具有更少的泄漏。
可以以多种方式实现用于向所述表面引导所述发射器信号和用于接收从所述表面反射回来的接收信号的装置。例如，可以设置波导结构使其延伸到储罐的内容物中。波导结构可以为中空的波导或一些种类的探针，诸如共轴导线探针、双导线探针或单导线探针(也称为表面波导)。在这种实施例中，沿结构发射的电磁波将被储罐中的材料之间的任意界面反射，并且反射将被传送回信号介质接口。作为替代方案，并且由于事实一般是例如信号在高频载波上被调制，因此用于引导信号的装置包含与雷达天线连接的信号介质接口，该信号介质接口被配置为发射传送的波以使其自由传播到储罐中并接收被储罐中的材料之间的任意界面反射的波。为了控制发射的方向，用于引导信号的装置可以被调整，但是固定的不可控制的方向也是可行的。并且，用于引导信号的装置不必仅沿一个方向引导信号，而是可以使用几个方向或某一范围的方向。
在实施例的一个方面中，用于阻挡电磁能的装置被集成到密封单元中。例如，密封单元可包含由压力密封材料和微波衰减材料制成的密封细条(list)或垫圈。
作为替代方案，或者，另外，用于阻挡电磁能的装置可包含至少一个四分之一波长扼流器(quarterwaver choke)，该四分之一波长扼流器对于已另外穿过扼流器的表面电流呈现出高阻抗。这种四分之一波长扼流器可被配置为紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个中的凹槽、通过紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个中的突起被设置或被配置为紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个的顶部上配置的开放的隔舱等。并且，四分之一波长扼流器可至少部分填充有介电材料。
优选地，在本发明中使用的微波衰减材料具有小于1欧姆米的电阻系数。
并且，与使用具有低损失或没有传导性的常规凸缘密封材料时的泄漏相比，优选地用于阻挡电磁能的装置提供至少10dB、更优选至少20dB的微波衰减。
用于阻挡电磁能的装置优选适于关于储罐内侧被放在由密封单元提供的压力紧密密封结合外面。这样，密封单元面向储罐的湿侧，并由此保护用于阻挡电磁能的装置免受储罐内容物的污染、腐蚀等。
并且，用于电磁能的装置优选被固定在紧固结构上，并最优选被固定在紧固结构的第一密封表面上或其附近。这样，所述装置可例如在储罐上安装系统之前与紧固结构连接或与其一体化，这样例如为制造商提供更好的控制、更有利的安装操作等。
根据本发明的另一方面，提供一种用于确定容器中的填充材料的填充水平的雷达液位计系统，该雷达液位计系统包括用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于从所述表面接收回声信号的接收器；用于基于所述回声信号确定容器的填充水平的处理电路；适于在测量位置中固定所述发射器和接收器的紧固结构，其中，所述紧固结构具有适于在机械上与位于所述容器的上边界中的馈通结构的第二密封表面耦合的第一密封表面；被配置在紧固结构的所述第一表面和馈通结构的所述第二表面之间并适于提供容器内外之间的压力密封的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于阻挡电磁能穿过所述密封单元在容器的内外之间的净传输。
使用本发明的该方面，可获得与上面关于第一方面讨论的类似的优点。
根据本发明的另一方面，提供一种用于确定容器中的填充材料的填充水平的雷达液位计系统，该雷达液位计系统包括用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于从所述表面接收回声信号的接收器；适于在位于所述容器的上边界中的馈通结构上的测量位置中固定所述发射器和接收器的紧固结构；被配置在所述紧固结构和所述馈通结构之间并适于提供容器内外之间的压力密封的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于阻挡电磁能穿过所述密封单元在容器的内外之间的净传输。
使用本发明的该方面，可获得与关于第一方面讨论的类似的优点。
通过以下说明的实施例，本发明的这些和其它方面将变得十分明显，并且可参照这些实施例得出本发明的这些和其它方面。
以下，出于举例说明的目的，参照在附图中示出的本发明的实施例详细说明本发明，其中，图1是其中配置根据实施例的雷达液位计系统的容器的示意性截面侧视图；图2是表示其中可使用根据本发明的实施例的雷达液位计系统的示意性框图；图3～12是用于根据本发明的不同实施例的雷达液位计系统的密封和紧固结构的示意性截面侧视图。
具体实施例方式
图1示意性地表示具有雷达液位计系统2的储罐1。简言之，图1中的系统包括用于发射和接收雷达信号并且为确定储罐中的水平而处理接收信号的电子单元3；被配置在储罐内用于发射和接收进入储罐中的雷达波的天线4；和用于在电子单元3和天线4之间引导信号的雷达波导组件5。为了保持储罐中的温度和压力，并且为了保护外面的环境免受储罐的内容物的影响，波导密封6被配置在接近波导5穿过罐壁7的位置上，以提供储罐1的密封。可优选使用同一天线同时作为用于发射输出的辐射的发射器和用于接收反射的回声信号的接收器，但也能够对于这些功能使用分开的天线。
在使用中，雷达液位计2通过罐顶端口沿波导5发射雷达能量并接收来自液面8的反射能量，以提供储罐内的液体的水平的指示。雷达液位计2可通过信号导线等与远程场所(例如控制室)耦合。
在图2所示的一般实施例中，电路20包括信号处理器21、发射器23、接收器28和为处理器21准备接收信号的信号处理电路29。电路还包含连接发射器23和接收器28与天线4的发射/接收(TR)耦合器25，该天线4向要测量水平的材料的表面28引导信号。TR耦合器25可以为定向耦合器、铁氧体循环器或任何其它的常规部件。电路还至少包含功率电路22和通信电路24，这两者均可为多种类型。
RLG可使用测量距离的短脉冲或具有频率扫描(FMCW)的连续发射的辐射以及其它的雷达距离测量方法。
信号处理器21优选为基于微处理器的电路，该电路适于如上所述接收进来的信号并提供指示材料8的水平的信号或信息作为输出。由信号处理器110实现的其中的一些以硬件体现且其中的一些以软件体现的功能和算法本身是本领域中所公知的，将不在本申请中作进一步的讨论。
上述的RLG通过图3～12所示的适于将RLG或至少其发射器和接收器固定到测量位置的紧固结构与储罐连接。紧固结构优选被配置为为辐射引导设备提供空间取向，使得所述发射器信号的引导一般与填充材料的表面垂直。紧固结构优选包含第一密封表面10，该第一密封表面10适于在机械上与位于所述容器的上边界中的馈通结构的第二密封表面11耦合。机械耦合可例如包含螺栓12等。
为了保持储罐中的压力、保护外面的环境不受储罐内容物的影响和提供储罐1的密封，优选在所述第一和第二密封表面之间配置密封单元6。并且，用于阻挡电磁能的装置9被配置为抑制电磁能穿过所述密封单元从所述容器的里面向外面的净传输。所述密封单元和所述阻挡装置的许多不同的替代性实现是可行的，将在下面更详尽地说明其中的一些。密封单元和阻挡装置在以下的讨论中被配置在RLG和储罐之间的连接中。但是，本领域技术人员应理解，为了提供储罐的有效密封，也可以在储罐的其它开口、凸缘和舱口中使用类似的密封单元和阻挡装置。根据储罐的预期用途，密封单元和阻挡装置优选具有耐受例如储罐内容物的污染的能力，并优选在不增加额外成本的情况下与标准化的压力密封实践相容。
可以以多种方式实现本发明的关于密封单元的思想，以组合电磁(EM)密封与压力密封和耐受密封的潮湿侧的腐蚀性液体的能力。密封单元的广泛的一组实现使用两个(或者可能是更多个)密封元件，一个为压力密封优化，因此不能在潮湿侧等上使用，一个用于电磁密封。在两个组合的元件的情况下，可根据哪一个位于潮湿侧进行划分。使用两个专门的密封元件，可能更容易通过使用很好地证实的方案获得最好的功能，但还存在在一个更简单的单元中组合所有的三种功能-EM密封、压力密封和作为潮湿部分存在下去的能力-的可能性。在可能的密封元件中，可以同时利用材料和几何尺寸。被填充为极易导电(诸如＜1欧姆米)的塑料材料或弹性体与第一类型的金属垫圈例子和最常称为四分之一波长扼流器的防止使用的频带上的电流流动的套件(pocket)合在一起，并且，诸如波长的四分之一的垫圈的最佳宽度是第二组的例子。只要宽度与雷达波长相比“较小”，通过凸缘的EM泄漏就不十分依赖于凸缘的宽度，并且，对于同一空气层可测量得到，诸如PTFE的具有低介电常数的材料的垫圈也大致如此。使用该开始点，可以测量由根据本发明的密封单元导致的额外衰减，并且，关于测量的EM泄漏的一般变化，可以量化至少10dB(功率上为10倍)或优选20dB(功率上为100倍)的希望的额外衰减。
在图3a和图3b所示的第一示例性实施例中，密封和阻挡单元36被设置，从而成为集成的用于阻挡电磁能的装置和密封单元。密封和阻挡单元可以为任意标准几何尺寸，但是优选采用密封细条或垫圈的形式。并且，它优选由压力密封材料和微波衰减材料的组合制成。金属封条和填充碳的弹性体是适于许多种形状的两个例子。具有诸如碳粉、碳纤维或金属纤维的各种填充物的PTFE还将减少冷流并增加压缩强度。作为替代方案，或者，另外地，也可以通过设置适当宽度的密封和阻挡单元，提供对于电磁波的充分的阻挡。在这种实施例中，宽度优选对于使用的初始电磁频率为波长的四分之一，诸如，在6GHz上为约8～9mm。在该实施例中，尽管也可以在组合中同时使用上面讨论的阻挡原理，但密封材料本身不需要具有任何特定的阻挡性能，并且，例如可以使用未填充的PTFE。
在图4所示的第二示例性实施例中，设置分开的密封单元46和阻挡单元47。如在本领域中公知的那样，密封单元可以为诸如标准密封的任何密封装置。阻挡单元47优选为微波衰减材料，诸如填充碳的弹性体。并且，可以使用条带或O形圈的编织金属、指形定型(finger-shaper)金属或填充银的橡胶等作为微波材料。阻挡单元可被配置为细条或垫圈或O形圈密封，并且可如位置47所示被配置在密封单元46里面或如位置47′所示被配置在密封单元外面。根据储罐的用途，可以通过使用这种标准类型的密封并且可能在后面的阶段完成外面的EM密封的安装，而机械上保护更好的里面的安装一般将需要另一种类型的EM密封。也可以使用几个阻挡单元和/或密封单元。例如，阻挡细条或垫圈47、47′可同时被配置在密封单元46的里面和外面。
用于抑制电磁波的阻挡装置也可实现为四分之一波长扼流器或其它类型的扼流器。许多不同的四分之一波长配置是可能的，但是以下将简单讨论一些示例性的例子。
在图5所示的一个示例性实施例中，设置分开的密封单元56和阻挡装置57。如在本领域中公知的那样，密封单元可以为诸如标准密封的任何密封装置。阻挡装置57在本实施例中为四分之一波长扼流器，该四分之一波长扼流器被设置为在馈通结构的第二表面11附近被配置在紧固结构的第一表面10中的凹槽。凹槽优选具有与由RLG使用的初始电磁辐射频率的波长的四分之一对应的深度，并具有相对有限的开口宽度。扼流器的功能是要在其开口上给出较高的阻抗，从而防止使用的频带上的电流流动。通过将扼流器的开口定位为接近凸缘的两个密封表面之间的内开口，可以防止电流在凸缘的两个密封表面之间流动并因此到达周围。扼流器或套件可以为空或优选填充有介电材料，该介电材料在这种情况下优选具有较低的导电性。另外，或者作为替代方案，四分之一波长凹槽也可以被配置在第一表面附近的第二表面中。
图6示出的另一示例性实施例基本上与关于图5讨论的实施例对应，但是在本实施例中，阻挡装置67是填充有填充材料的凹槽，该填充材料优选为介电材料。
作为替代方案，能够沿与第一表面的平面平行而不是与所述表面垂直的方向配置四分之一波长凹槽。在图7中示出一个这样的例子。在本实施例中，凹槽77a被设置在第一表面中，它具有基本上与要被衰减的初始波长的四分之一对应的宽度和相对有限的深度。凹槽可以填充有诸如介电材料的填充材料。并且，优选为导电材料的板77b被配置为覆盖凹槽77a的大部分，从而在临近第二表面并靠近凸缘间隙的开始的位置上留下相对较窄的开口77c。
图8所示的另一实施例也基本上与关于图7讨论的实施例对应。但是，在本实施例中，在第一或第二表面中没有配置凹槽。作为替代，配置了板87b以提供闭合的隔舱87a，所述隔舱具有基本上与要被衰减的初始波长的四分之一对应的宽度和相对有限的深度。凹槽可填充有诸如介电材料的填充材料。并且，隔舱的相对较窄的开口77c被配置在第一和第二表面之间的结合处附近。
如已讨论的那样，四分之一波长扼流器可被同时配置在第一和第二表面中。
图9表示另一实施例，其中，锥形天线94可从外面看到并且被焊接到凸缘上，这里，在一侧有垫圈的天线凸缘中制成四分之一波长扼流器97b，并且，另一四分之一波长片97a进入天线角(antennahorn)。即使没有传导性的或有损耗的密封，这种方式也是有效的密封。
在图10所示的另一示例性实施例中，设置密封和阻挡单元，包括设置两个封条107a、107b，在它们之间有四分之一波长距离。如本领域公知的那样，封条可以为密封细条、O形圈等，并可由诸如PTFE的任意密封材料制成。作为替代方案，如图11示意地示出的那样，为了提供所谓的套管结合(spigot joint)，第一表面可具有接近第二表面的突出部分117c。并且，如前面讨论的实施例那样，密封单元116可被配置在第一和第二表面之间。突出部分117c的长度可在本实施例中与要被衰减的初始波长的约四分之一对应。作为替代方案，或者，另外，两个封条117a、117b可被设置在其间有四分之一波长距离的突出部分117c和第二表面之间。
在图12示出另一示例性实施例。在该例子中，在第一和第二表面之间提供螺纹连接127，所述螺纹连接提供电磁辐射的衰减。并且，如前面讨论的实施例那样，密封单元126可被配置在第一和第二表面之间。在这种情况下，由于螺纹一般是在部分金属接触前被变紧的稍呈锥形的螺纹(诸如NPT螺纹)，因此EM密封优选有几分软。一般地，螺纹填充有一些材料，这些材料可以是可能填充碳的PTFE条带。
上述的密封和阻挡配置可应用于基本上所有类型的机架，包括适于平坦密封的标准凸缘、适于O形圈的凸缘、螺纹结合、套管结合或其它形状。储罐上的固定部件不需要为了使用所述的密封被修改。凸缘的典型直径为1″、2″、3″、4″、6″、8″、10″和12″，而螺纹结合一般更小，例如为1″、1.5″或2″。
现在已说明了本发明的特定实施例。但是，本领域技术人员可以理解，几种替代方案也是可能的。例如，本领域技术人员很容易理解，许多不同的部件可用于执行液位计系统和处理电路的各种功能。并且，可以在不同类型的液位计系统中使用提出的密封和阻挡配置。这种和其它的明显的变更方案必须被视为在由所附的权利要求限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种雷达液位计系统，用于测量容器中的内容物的表面相对于位于该表面之上并在几何上关于所述容器被限定的测量位置的距离，所述雷达液位计包括用于接收供给所述雷达液位计的电力的电源接口；用于基于所述测量的距离在外面给出所述雷达液位计信息的通信接口；用于产生和发射电磁发射器信号的发射器；用于向所述表面引导所述发射器信号并用于接收从所述表面反射回来的接收信号的装置；用于接收所述接收信号的接收器；与发射器和接收器耦合用于确定所述距离并且与所述通信接口耦合用于提供所述信息的处理电路；适于在所述测量位置固定所述用于引导的装置的紧固结构，所述紧固结构被配置为提供所述用于引导的装置的空间取向，使得所述发射器信号的引导一般垂直，其中，所述紧固结构具有适于在机械上与位于所述容器的上边界中的馈通结构的第二密封表面耦合的第一密封表面；适于在受到所述第一和第二密封表面之间的压力时，在所述紧固结构和所述馈通结构之间提供压力紧密密封结合的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于抑制电磁能穿过所述密封单元从所述容器的里面向外面的净传输。
2.根据权利要求1的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被集成到密封单元中。
3.根据权利要求2的雷达液位计系统，其中，密封单元包含由压力密封材料和微波衰减材料制成的密封细条或垫圈。
4.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置包含至少一个四分之一波长扼流器。
5.根据权利要求4的雷达液位计系统，其中，四分之一波长扼流器被配置为紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个中的凹槽。
6.根据权利要求4的雷达液位计系统，其中，通过紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个中的突起设置四分之一波长扼流器。
7.根据权利要求4的雷达液位计系统，其中，四分之一波长扼流器被配置为紧固结构的第一密封表面和馈通结构的第二密封表面中的至少一个的顶部上配置的开放的隔舱。
8.根据权利要求4～7中的任一项的雷达液位计系统，其中，四分之一波长扼流器至少部分由介电材料填充。
9.根据权利要求1的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置包含由微波衰减材料制成的细条或垫圈。
10.根据权利要求9的雷达液位计系统，其中，微波衰减材料具有小于1欧姆米的电阻系数。
11.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置提供至少10dB的微波衰减。
12.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置提供至少20dB的微波衰减。
13.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置适于关于储罐内侧被放在压力紧密密封结合外面。
14.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被配置在紧固结构上。
15.根据前面的权利要求中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被固定在紧固结构的第一密封表面上或其附近。
16.一种雷达液位计系统，用于确定容器中的填充材料的填充水平，该雷达液位计系统包括用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于接收来自所述表面的回声信号的接收器；用于基于所述回声信号确定容器的填充水平的处理电路；适于在测量位置中固定所述发射器和接收器的紧固结构，其中，所述紧固结构具有适于在机械上与位于所述容器的上边界中的馈通结构的第二密封表面耦合的第一密封表面；被配置在紧固结构的所述第一表面和馈通结构的所述第二表面之间并适于提供容器内外之间的压力密封的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于阻挡电磁能穿过所述密封单元在容器的内外之间的净传输。
17.根据权利要求16的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被集成到密封单元中。
18.根据权利要求16的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置包含至少一个四分之一波长扼流器。
19.根据权利要求16的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置包含由微波衰减材料制成的细条或垫圈。
20.根据权利要求16～19中的任一项的雷达液位计系统，其中，微波衰减材料具有小于1欧姆米的电阻系数。
21.根据权利要求16～20中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置提供至少10dB的微波衰减。
22.根据权利要求21的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置提供至少20dB的微波衰减。
23.根据权利要求16～22中的任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被配置为关于储罐内侧被放在面对容器的内侧的压力密封的一部分外面。
24.根据权利要求16～23中任一项的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被配置在紧固结构上。
25.根据权利要求24的雷达液位计系统，其中，用于阻挡电磁能的装置被固定在紧固结构的第一密封表面上或其附近。
26.一种雷达液位计系统，用于确定容器中的填充材料的填充水平，该雷达液位计系统包括用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于接收来自所述表面的回声信号的接收器；适于在位于所述容器的上边界中的馈通结构上的测量位置中固定所述发射器和接收器的紧固结构；被配置在所述紧固结构和所述馈通结构之间并适于提供容器内外之间的压力密封的密封单元；和用于阻挡电磁能的装置，适于阻挡电磁能穿过所述密封单元在容器的内外之间的电磁能的净传输。
全文摘要
本发明涉及用于雷达液位计的微波密封。公开了一种雷达液位计系统，该雷达液位计系统具有用于向填充材料的表面发射测量信号的发射器；用于从所述表面接收回声信号的接收器；适于在位于所述容器的上边界中的馈通结构上的测量位置中固定所述发射器和接收器的紧固结构。并且，密封单元被配置在所述紧固结构和所述馈通结构之间并适于提供容器内外之间的压力密封，另外，提供用于阻挡电磁能的装置，该装置适于阻挡电磁能穿过所述密封单元在容器的内外之间的净传输。
文档编号G01F23/284GK101031781SQ200580033232
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月30日 优先权日2004年10月1日
发明者奥勒夫·埃德瓦森, 玛茨·诺德朗德 申请人:罗斯蒙特雷达液位股份公司