用于非金属罐内的GWR测量的具有喷嘴的螺纹联接装置的制作方法

所公开的实施例涉及用于与非金属存储罐螺纹过程联接的联接装置，提供用于导波雷达系统的发射器以及用于确定罐内材料物位或不同材料之间的界面的方法。

背景技术：

通过导波雷达(Guided Wave Radar，GWR)测量的物位测量的实施，是通过沿引导探针发射微波亚纳秒脉冲，并且测量回波从存储罐(或容器)内的产品材料的表面返回所需要的时间。通过相同的原理，存储罐内具有不同介电常数的产品介质(或材料)之间的界面也可以被测量。GWR物位发送器可具有多种不同的探针类型，或者可以以许多不同的方式(例如，螺纹或法兰过程连接)附接到金属或者非金属存储罐上。

就通过螺纹过程连接安装到非金属容器上的GWR物位发送器，传统的解决方案包括将馈入件螺纹连接到联接装置内，所述馈入件被连接到传输线连接器(例如电子块的收发器侧上的同轴电缆)，所述联接装置包括密封到存储罐顶表面的平面金属板或平面金属箔。例如，螺纹过程连接包括联接到联接装置上的馈入件，该联接装置包括可以被制作在混凝土存储罐(也称为混凝土“筒仓”)内的孔口上的平面金属板或平面金属箔，用于罐内固体产品(诸如谷物，塑料颗粒或水泥)的物位的GWR测量。

馈入件与平面金属箔联接装置一起提供所称的“发射器”，该发射器不仅具有将储藏罐的内容与外界环境过程密封的机械功能，同样的还有将发射器的馈入件所接收的发射线连接器(例如，同轴电缆)的电介质内的微波传播的横向电磁(Transversal Electric and Magnetic，TEM)模式转换为发射器外(即，沿着探针)的横向磁(Transversal Magnetic，TM)模式的电磁功能。TM模式特定用于沿探针的微波传播。这种从TEM模式到TM模式的电磁模式转换是通过将传输线连接件(例如，同轴电缆)的外导体套管电连接到金属箔联接装置的馈入件而成为可能。

技术实现要素：

提供本“发明内容”是为了以简化的方式引入对所公开概念的简要节选，这些内容在下面的“具体实施方式”(包括所提供的附图)中被进一步说明。本“发明内容”没有意图限制所要求保护的主题的范围。

所公开的实施例认识到传统的发射器在将来自传输线连接器(例如同轴电缆)的与横向电磁(TEM)模式相关的电磁波能量转换为沿探针传播的横向磁性(TM)模式方面具有低效率，该传统的发射器包括联接到用于导波雷达(GWR)系统的平面金属板联接装置的馈入件，该导波雷达(GWR)系统用于储藏罐(或容器)内的产品的物位或界面进行测量，该储藏罐(或容器)以下称为“罐”。此外，在单个导体探针(可以是刚性的或柔性的)的情况下，传统的包含平面金属板联接装置的发射器仅提供从50欧姆(通常为同轴电缆的阻抗)到在罐内的自由空间中的单个导体探针的377欧姆阻抗的一步式(one-step)阻抗过渡。在本文中认识到，在馈入件和在自由空间中沿着探针的波阻抗之间这种大的阻抗失配会产生振幅显著的多次反射，这进一步降低了对于GWR物位或界面检测来说能够利用的微波脉冲能量。

所公开的发射器包括与所公开的联接装置的箔喷嘴联接的馈入件，该联接装置提供与非金属容器的密封和螺纹过程连接，包括用于具有厚混凝土壁的混凝土罐(或混凝土“筒仓”)的实施例，该联接装置包括阻抗匹配特征。所述联接装置能够通过弯折金属箔以提供具有圆柱形、喇叭形或波状喇叭形的箔喷嘴而形成。如本文所使用的“金属箔”指的是可弯曲的金属，包括可由传统板材弯曲设备弯曲的物品，此类物品通常具有对金属板来说的标准厚度，诸如16分(GA)(0.060”或者1.59毫米)，14GA(0.075”或1.90毫米)，或11GA(0.120”或3.04毫米)，(”表示十进制法英寸)。金属板的厚度通常将取决与应用的类型、以及要使用的探针长度。所选择的金属箔的厚度通常将反映发射器抵抗在其下方悬挂的长探针的重量以及置于其上方的收发器的重量的机械强度。

由此所公开的联接装置和发射器还可以应用于除了混凝土罐之外的其他非金属罐，例如那些包括聚合物或聚合复合物罐(以下称为“基于聚合物的罐”)，其与混凝土罐的壁厚度相比通常具有明显更薄的壁。用于基于聚合物的罐的实施例的所公开的箔喷嘴位于聚合物罐的顶表面上方，从而不会明显影响在罐顶表面处或附近的物位测量。

包括所公开的具有箔喷嘴的联接装置的发射器保留了已知发射器对非金属罐的密封能力，并且还允许GWR发射器最小化能量损失，这是通过配置联接装置以提供圆柱形、喇叭形或波状喇叭形的箔喷嘴，从而提供与已知的平面金属箔联接装置相比改进的阻抗不匹配，因而减少转化损失和寄生反射。包含所公开的联接装置的发射器的另一个好处在于非金属罐的死区减少，由此增加了在此类罐中产品物位测量的准确性。

所公开的实施例里包括联接装置，该联接装置用于将包含馈入件的螺纹过程连接件联接到非金属罐上，其中所述罐在其顶表面中包括罐孔口。用于混凝土罐的所述联接装置包括内上金属箔表面，所述内上金属箔表面包括螺纹孔口用于固定所述螺纹过程连接的馈入件到该孔口，在所述上金属箔表面的相应侧的第一和第二下金属箔表面，并且第一和第二箔水平过渡区设置在所述上金属箔表面的相应侧以及第一和第二下金属箔表面之间。对于用于基于聚合物的罐的联接装置实施例，如上面所提到的所述基于聚合物的罐与混凝土罐的壁厚相比通常具有明显更薄的壁，通过使所述第一和第二下金属箔表面从在罐孔口上延伸到罐的顶表面，所公开的箔喷嘴置于聚合物罐顶表面上方，从而不会明显影响在罐顶表面处或其附近的物位测量。所公开的实施例还包括发射器，所述发射器包括螺纹连接到联接装置的箔喷嘴的馈入件，其中通常为同轴馈入件的外金属“套筒”电连接到联接装置的内上金属箔表面，联接装置通常通过电子块连接到常规地线。

附图说明

图1为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有圆柱形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由圆柱形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内。

图2为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内。

图3为示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的混凝土罐，该发射器包括具有波状喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由波状喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐内，其中在内上金属箔表面的相应侧的过渡区包括至少一个中间水平台阶。

图4为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有圆柱形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由圆柱形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐顶部。

图5为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐顶部表面。

图6为根据一个实例性实施例的示例GWR系统的说明，该GWR系统包括具有发射器的基于聚合物的罐，该发射器包括具有波状喇叭形形状的箔喷嘴的所公开的联接装置，该发射器包括馈入件，该馈入件经由波状喇叭形箔喷嘴中的孔口螺纹连接到罐顶部，其中在内上金属箔表面的相应侧的过渡区包括至少一个中间水平台阶。

具体实施方式

参考附图对所公开的实施例进行说明，其中相似的参考标记在各个附图中使用，用于指代类似的或者等同的元件。附图并不是按比例绘制的，其仅被提供用于说明某些公开的方面。以下描述了若干所公开的方面并参考示例应用进行说明。应当理解，陈述了大量具体的细节、关系和方法用于提供对所公开实施例的全面理解。

然而在相关领域具有普通技能的人员将容易地认识到，本文所公开的主题可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者采用其他方法的情况下实践。其他情况下，并没有详细示出已知的结构或操作从而避免使某些方面模糊。本公开并不受到所说明的操作或事件的顺序的限制，因为一些动作可以按照不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。另外，不是所有说明的动作或事件都要求实施根据本文所公开是实施例的方法学。

下面将参照图1-6说明包括所公开的联接装置的发射器，附图中示出了替代传统的平面金属箔的非平面金属箔喷嘴，馈入件螺纹连接于喷嘴上以用于非金属罐。箔喷嘴可以是圆柱形、喇叭形或波状喇叭形喷嘴，该喷嘴由与联接装置的其余部分相同的箔材料形成，并且所述馈入件在箔喷嘴的顶部螺纹连接到孔口中。正如下面所描述的，发射器包含所公开的联接装置，提供了从TEM模式到TM模式的改进的模式转换效率，以及改进的关于馈入件和波导(感应)探针的阻抗匹配。

相对于包含已知的平面金属箔联接装置的传统发射器，所公开的发射器实施例所提供的一个重大改进是通过被配置为由此提供箔喷嘴的金属箔实现的。例如，圆柱形形状的箔喷嘴可在探针的顶端围绕该探针。因此过程连接馈入件螺纹连接到所公开联接装置的箔喷嘴中的螺纹孔口。馈入件的外金属“套筒”与联接装置的金属箔电连接，从而串接的馈入件/喷嘴，充当具有模式转换器(TEM到TM)和阻抗过渡装置的双功能的微波发射器。

在包括具有箔喷嘴的联接装置的所公开的发射器的操作中，在箔喷嘴中的馈入件113下方的喷嘴的上侧作为微波的同轴传输线起作用(呈现TEM模式，根据喷嘴的直径，阻抗通常在120-180欧姆范围内)，而与待测物位更靠近的箔喷嘴的下部分，执行模式转换(从TEM到TM)以及从喷嘴上部分的阻抗(120-180欧姆)到在自由空间中的探针的阻抗(大约377欧姆)的阻抗过渡。所公开的联接装置包括圆柱形箔喷嘴(参见如下图1和4)，相对于包含已知的具有螺纹过程连接的用于非金属罐的平面联接装置的发射器来说，功率损失降低了至少2dB，利用所公开的喇叭形状的喷嘴(参见如下图2，3，5和6所述)，与已知的平面联接装置相比，降低的功率损失为6dB甚至更多。

图1描述了示例GWR系统100，该GWR系统100包括示出为具有厚壁的混凝土罐的非金属存储罐102(罐102)，该罐102具有根据示例性实施例的所公开的发射器，该发射器包括(i)包括圆柱形箔喷嘴的联接装置，该圆柱形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111，以及第二箔水平过渡区112(圆柱形箔喷嘴105，106，111，112)，以及(ii)馈入件113。联接装置还包括第一下金属箔表面115，第二下金属箔表面116，第三箔水平过渡区121，第四箔水平过渡区122，以及外第一上金属箔表面126和外第一上金属箔表面127(联接装置105，106，111，112，115，116，121，122，126和127)。馈入件113经由箔喷嘴的内上金属箔表面105中的螺纹孔口106螺纹连接到罐102的顶表面102a。

罐102还包括内侧壁102b。根据应用的类型，用于罐102(包括其顶表面102a)的罐壁厚度通常在4英寸(10.2厘米)到15英寸(38.1厘米)的范围内。尽管不能在本文图1和其他附图中示出，螺纹孔口106通常为具有螺纹的板孔口以使过程连接件的馈入件113能够螺纹连接到箔喷嘴的上金属箔表面105。如上所述，单个导体探针108联接到馈入件113的中心导体，而馈入件113的外导体电连接到圆柱形箔喷嘴105，106，111，112的内上金属箔表面105上。

所公开的联接装置包括圆柱形箔喷嘴105，106，111，112或者其他公开的箔喷嘴，可以使用适当的弯曲工艺由金属箔制造箔喷嘴，从而提供如图1所示的圆柱形喷嘴(以及如下图4中所述的)，喇叭形喷嘴(参见如下图2和5所述的)或者波状喷嘴(参见如下图3和6所述)。金属箔可以包括多种金属、金属合金(例如不锈钢)、或者金属复合物。如果在TEM模式通过喷嘴传播的过程中，期望避免在喷嘴中产生高次模，圆柱形箔喷嘴105，106，111，112的最大高度可以是8英寸(20厘米)，而箔喷嘴的最大直径为6英寸(15厘米)，尤其是对于询问脉冲宽度在0.5纳秒之下。

系统100包括GWR电子块110，电子块110包括联接到收发器上的处理器，用于发送的数模转换器(DAC)和用于接收的模数转换器(ADC)，电子块110联接到传输线连接器114，诸如同轴电缆或终止于同轴连接器的印刷电路板组件(PCBA)上的传输线，传输线连接器114抵接联接到过程连接件，然后连接到所示具有螺纹的馈入件113上，馈入件113螺纹连接到螺纹孔口106。传输线连接器114实现为通常提供大约50欧姆的阻抗的同轴电缆。

图1-3中的箔喷嘴的上部金属箔表面105示出为具有大致等于(例如5％以内)罐102的壁厚的高度，从而内上金属箔表面105的水平基本上等于(例如5％以内)外第一上金属箔表面126和第二上金属箔表面127的水平。然而，在厚壁罐(例如图1所示的罐102)的情况下，内上金属箔表面105的水平可以低于第一和第二上金属箔表面126和127的水平。选择地，一些情况下，在上金属箔表面105相应侧上的第一下金属箔表面115和第二下金属箔表面116的水平可以上升到以获得基于电磁设计的考虑的期望的箔喷嘴105，106，111，112的减少的高度的位置。这一布置缩短第一和第二箔水平过渡区111，112的长度到小于罐102的厚度。

类似的，箔喷嘴105，106，111，112或其他箔喷嘴的直径(或者大体横截面面积)通常选择为避免或者至少最小化在箔喷嘴内部产生高次EM模(例如，TE₁₁)，公开的实施例认识到高次EM模根据在更高喷嘴直径值(例如，大于4英寸(10厘米))的询问脉冲宽度而发生。例如，对于询问脉冲宽度低于0.5纳秒以及喷嘴直径高于4英寸(10厘米)，在来自罐的“回声(echo)”响应中可以观测到寄生“振铃(ringing)”，这是因为TE₁₁模式与TEM模式的干涉。因此，该高次模被认为引入了额外的寄生反射到传播的EM波，并且还减少了传播的EM信号的能量由此降低GWR系统100的准确度和物位测量范围。

根据罐102的壁厚、箔喷嘴的高度和直径以及罐孔口106的高度，喷嘴尺寸可以通过模拟获得(例如，COMSOL Multiphysics模拟)以满足给定的电磁(EM)设计要求，例如最小化微波信号脉冲在其传播通过箔喷嘴过程中的衰减，沿传播链的好的阻抗匹配，以及最小化的寄生反射。设计防范还可包括，使得箔喷嘴不会在罐102内延伸，这种延伸妨碍了在罐102顶部或其附近，紧邻在箔喷嘴下的物位测量。从就包含具有圆柱形箔喷嘴105，106，111，112的图1所示联接装置的发射器执行的模拟已经发现，相对于传统的包含已知的没有箔喷嘴的联接装置的平面发射器，能量损失降低至少2dB。

形成所公开的具有箔喷嘴的联接装置的金属箔材料可以采用标准的金属锻造技术处理，包括形成如图1和图4所示的具有圆柱形箔喷嘴的联接装置，以及具有其他几何形状的，例如如下图2，3，5和6所述的喇叭形箔喷嘴的联接装置。这些金属形成技术可包括冲压和液压成型，从而提供箔喷嘴的金属箔材料由材料单板制成，不需要其他的的附加操作(例如焊接，铆接)。然而，焊接一般能够经济地执行。然后，相应部件的安装可以根据本文附图中所示的示意图执行。

通常在罐102的顶表面(或者顶部)102a将存在多个孔，以提供能够用于各种目的(观测、发送器安装、进入等)罐孔口103。这种罐孔口103可以配装匹配的标准法兰，以提供标准的螺纹孔(例如，国家管道螺纹(National Pipe Thread Taper，NPT)锥形连接)的螺纹插入件，或者可以存在尺寸能够变动的进入孔。用于提供罐孔口103的孔，如果需要，还可以被添加到现有的罐上以实施所公开的实施例。如果罐102具有未使用的标准法兰或NPT连接，通常不需要在罐102中切割另外的孔口。

就螺纹连接来说，箔喷嘴通常包括在中心的圈，该圈允许在其中切出螺纹以提供螺纹孔口106。此特征部可以是焊接或者形成在箔喷嘴中的塞。螺纹连接件提供在所公开的联接装置的箔喷嘴和过程连接件的馈入件113之间的机械连接和密封。在联接装置的外第一和第二上金属箔表面126和127以及罐102的顶表面102a之间的密封的执行可通过在螺纹上使用密封剂，或者通过衬垫和螺栓，这类似于传统的法兰连接。由于箔相对于其通常薄的壁横截面具有大的直径，最大的过程压力可能在某种程度上受限。然而，传统的非金属罐在大气压力或者接近大气压力下使用。

图2描述了示例GWR系统130，该GWR系统130包括具有根据示例性实施例的所公开的发射器的罐102，该发射器包括(i)联接装置，该联接装置包括喇叭形箔喷嘴，该喇叭形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111’，以及第二箔水平过渡区112’(喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’)，以及(ii)馈入件113。该联接装置还包括第一下金属箔表面115，第二下金属箔表面116，第三箔水平过渡区121，第四箔水平过渡区122，外第一上金属箔表面126以及外第一上金属箔表面127(联接装置105，106，111’，112’，115，116，121，122，126和127)。喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’示出为具有馈入件113，馈入件113经由喇叭形箔喷嘴的内上金属箔表面105的螺纹孔口106螺纹连接到罐102。如上所提到的，馈入件113的外金属套筒电连接到联接装置的内上金属箔表面105，而馈入件113的内金属导体电连接到单个导体探针108。

包含联接装置105，106，111’，112’，115，116，121，122，126和127的发射器提供在TEM-TM模式转换期间的降低的传播能量损失以及从馈入件阻抗(通常为50欧姆)到自由空间中的单个导体探针108阻抗的平滑的阻抗过渡。喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’表现出沿高度方向在其顶部和其底端之间的阻抗的连续变化，在这一区间也发生模式转换。

已经发现，包括联接到图2中所示的联接装置(包括喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’)的馈入件113的发射器，相对于具有带有图1所示的圆柱形箔喷嘴的联接装置的发射器，降低的微波损失大约为6dB；相对于已知的平面联接装置，降低的微波损失为8dB。喇叭形可以是，例如，锥形、金字塔形或者高斯形。喇叭形在上侧具有更小的直径，在下侧具有更大的直径。图2所示发射器包括馈入件113以及与其螺纹连接的喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’。图2所示发射器实施例具有的优势在于与图1所示发射器相比更好的阻抗适配性，这是因为沿着喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’的阻抗是逐渐增加的。这样的发射器(馈入件113和喇叭形箔喷嘴105，106，111’，112’)能够进一步降低来自喇叭端部的寄生反射，这是因为在喇叭形箔喷嘴的下端和在自由空间中的探针108的阻抗(377欧姆)之间的阻抗不匹配更小，并且由此使得在用于物位或界面测量的微波传播过程中的电磁功率损失最小化。设计中，喇叭开口端的直径可以与罐孔口一样大，从而在喇叭输出阻抗和自由空间中的探针108的阻抗之间的不匹配最小化。

图3描述了示例的GWR系统160，该GWR系统160包括具有根据示例性实施例的所公开的发射器的罐102，该发射器包括(i)联接装置，该联接装置包括波状喇叭形箔喷嘴，该波状喇叭形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111”，以及第二箔水平过渡区112”(喇叭形箔喷嘴105，106，111”，112”)，以及(ii)馈入件113。该联接装置还包括第一下金属箔表面115，第二下金属箔表面116，第三箔水平过渡区121，第四箔水平过渡区122，外第一上金属箔表面126和外第一上金属箔表面127(联接装置105，106，111”，112”，115，116，121，122，126和127)。馈入件113经由波状喇叭形箔喷嘴的内上金属箔表面105的螺纹孔口106螺纹连接到罐102。沿喇叭形箔喷嘴105，106，111”，112”的阻抗变化过渡也阶梯形地从更低(在其更窄处)到更高(在其更宽处)。

在一个实施例中，波状喇叭形箔喷嘴105，106，111”，112”配置为高斯波状喇叭。该实施例能够对所公开的波状喇叭形提供性能的进一步改进，这是因为其更大的带宽，以及具有更低交叉极化的辐射，这种辐射被认为非常适合使用双极性探针信号的GWR系统。

图4描述了示例GWR系统400，包括根据实例性实施例的基于聚合物的罐402。基于聚合物的罐402与混凝土罐的壁相比具有明显更薄的罐壁，例如2英寸(5.1厘米)到4英寸(10.2厘米)。GWR系统400包括所公开的发射器，该发射器包括(i)联接装置，该联接装置包括圆柱形箔喷嘴，该圆柱形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111a，以及第二箔水平过渡区112a(圆柱形箔喷嘴105，106，111a，112a)，以及(ii)馈入件113。联接装置还包括外第一上金属箔表面126a和外第一上金属箔表面127a(联接装置105，106，111a，112a，126a和127a)。馈入件113经由箔喷嘴的内上金属箔表面105中的螺纹孔口106螺纹连接到罐402的顶表面402a。

图5描述了示例GWR系统500，包括根据实例性实施例的基于聚合物的罐402。GWR系统500包括所公开的发射器，该发射器包括(i)联接装置，该联接装置包括喇叭形箔喷嘴，该喇叭形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111a’，以及第二箔水平过渡区112a’(喇叭形箔喷嘴105，106，111a’，112a’)，以及(ii)馈入件113。联接装置还包括外第一上金属箔表面126a和外第一上金属箔表面127a(联接装置105，106，111a’，112a’，126a和127a)。馈入件113经由箔喷嘴的内上金属箔表面105中的螺纹孔口106螺纹连接到罐402的顶表面402a。该实施例具有的优点在于与图4所示的发射器相比更好的阻抗适配性，这是因为沿着喇叭形箔喷嘴105，106，111a’，112a’的阻抗随着其靠近罐孔口103而逐渐增加。

图6描述了示例GWR系统600，包括实例性实施例的基于聚合物的罐402。GWR系统600包括所公开的发射器，该发射器包括(i)联接装置，该联接装置包括喇叭形箔喷嘴，该喇叭形箔喷嘴包括具有螺纹孔口106的内上金属箔表面105，第一箔水平过渡区111a”，以及第二箔水平过渡区112a”(喇叭形箔喷嘴105，106，111a”，112a”)，以及(ii)馈入件113。联接装置还包括外第一上金属箔表面126a和外第一上金属箔表面127a(联接装置105，106，111a”，112a”，126a和127a)。馈入件113经由箔喷嘴的内上金属箔表面105中的螺纹孔口106螺纹连接到罐402的顶表面402a。内上金属箔表面105相应侧的过渡区111a”和112a”包括三(3)级台阶，该台阶如上所述提供阶梯形阻抗轮廓。

尽管上文描述了不同的所公开的实施例，应当理解的是这些实施例仅是以实例的方式，而不是限制的方式呈现的。根据本公开可以对所公开的主题做出各种改进而不会偏离本公开的精神和范围。另外，可能尽管仅仅就多个实施方式中的一个公开了特定的特征，如果其对任何给定或特定应用来说是期望的或有利的，该特征可以和其他实施方式中的一个或多个其他特征组合。