一种雷达物位计的制作方法

文档序号:15314294发布日期:2018-08-31 22:36阅读:155来源:国知局

本实用新型涉及物位测量技术领域,尤其涉及一种雷达物位计。



背景技术:

雷达物位计是一种非接触式物位测量装置,主要由天线、传感器、电子单元组件等部件构成,其工作原理是:雷达物位计通过天线发射出极窄的微波脉冲,而该微波脉冲会在空间中传播,当遇到被测介质表面时,该微波脉冲的一部分能量会被反射回来,并被同一天线接收;发射脉冲和接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比;通过识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔就可以计算出天线到被测介质表面的距离,从而实现物位测量。由雷达物位计的工作原理可知,天线是发射和接收电磁波的重要部件,直接决定了雷达物位计能否正常工作。

在测量工程中,雷达物位计会受到工作环境的很大影响,例如:当雷达物位计的工作环境中具有水蒸气、粉尘(例如:石灰粉)、腐蚀性物质(例如:硫酸、盐酸、氢氧化钠等)或冷凝汽体时,如果这些物质附着、覆盖或者腐蚀雷达物位计的天线,那么雷达物位计的电磁波传输路径会受到阻碍或破坏,从而会导致测量结果出现误差,甚至无法正常测量;因此现有雷达物位计通常会设置一些防护设施来应对各种恶劣工作环境。

在现有技术中,雷达物位计普遍采用的天线是金属喇叭天线。为了削弱恶劣工作环境的负面影响,雷达物位计通常会在金属喇叭天线上设置了以下防护措施:

(1)如图1所示,现有雷达物位计的一种防护设施是在金属喇叭天线1'的大口端罩上一个聚四氟乙烯平面薄膜2',并通过锁紧圈固定在金属喇叭天线1'的大口端上;这种防护设施主要用于雷达物位计的防尘场合,但当粉尘比较大时,粉尘会附着在聚四氟乙烯平面薄膜2'上,并挡住信号的发射传输,从而会导致雷达物位计无法准确测量。

(2)如图2所示,现有雷达物位计的另一种防护设施是在金属喇叭天线1'上喷涂聚四氟乙烯涂层3';这种防护设施主要用于雷达物位计的防腐蚀场合,其原理是用聚四氟乙烯涂层3'将金属喇叭天线1'全部喷涂并包裹住,从而将金属喇叭天线1'与腐蚀性物质相隔离,以达到防腐蚀的目的;但这种防护设施只适用于腐蚀性不大的场合,而且喷涂聚四氟乙烯本身污染较大、对加工人员的技术要求较高;此外,在装配运输等环节中聚四氟乙烯涂层3'容易受碰撞而损伤,并产生破损点,从而会降低防腐能力。

(3)如图3和图4所示,现有雷达物位计还有的一种防护设施是增设防护罩4',将金属喇叭天线1'整体罩在防护罩4'内,这种防护罩4'采用聚四氟乙烯制成,具有很高的耐腐蚀能力,而在金属喇叭天线1'的大口端位置处的防护罩4'设计成了外凸角或内凹角,这有利于蒸汽凝结成水滴后的水滴滴落,更有利于粉尘的滑落,从而保护了雷达物位计在高温蒸汽或粉尘的场合能够正常测量;但是因为防护罩4'是罩在金属喇叭天线1'上的,防护罩4'的内凹角底端或外凸角底端是不能与金属喇叭天线1'的内部相贴合的,因此当雷达物位计的工作环境中存在压力时,防护罩4'的内凹角底端或外凸角底端会受压力的挤压而变形,甚至会发生破裂,从而会使防护罩4'失去保护功能。



技术实现要素:

为了解决现有雷达物位计的上述技术问题,本实用新型提供了一种雷达物位计,不仅具有良好的防尘、防凝结、防腐蚀等防护性能,而且不易破损,不会出现受压力挤压变形的问题,能够很好地适用于各种压力场合。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

一种雷达物位计,包括:塑料天线1、天线延长管2、传感器3和表头4;所述塑料天线1为水滴形或椭球形实心体,并且该塑料天线1的长轴向的一端固定于天线延长管2的底部;天线延长管2的顶部固定于传感器3底部,传感器3的顶部固定于表头4的底部。

优选地,所述塑料天线1的长轴向的一端设有环形凸台11,并且该环形凸台11上设有内螺纹;而所述天线延长管2的底部设有外螺纹,并与环形凸台11螺纹连接。

优选地,所述天线延长管2与环形凸台11之间设有密封圈6。

优选地,所述天线延长管2的底部设有止退片7;螺钉8穿过止退片7并与设于环形凸台11顶部的螺钉孔12连接固定,从而使所述塑料天线1固定在所述天线延长管2上。

优选地,所述天线延长管2的管内底部开口端呈由上向下逐渐扩张的喇叭形开口21,并且所述塑料天线1上对应喇叭形开口21的中心位置设有突起13,该突起13与所述天线延长管2的管壁之间设有间隙。

优选地,所述天线延长管2的顶部与传感器3的底部螺纹连接。

优选地,所述传感器3上设有与传感器3底部螺纹连接的法兰盘5。

优选地,该雷达物位计在粉尘或蒸汽场合使用时,所述塑料天线1的材质采用聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料;该雷达物位计在高温或腐蚀场合使用时,所述塑料天线1的材质采用聚四氟乙烯。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出,本实用新型实施例所提供的雷达物位计采用水滴形或椭球形实心塑料天线代替了金属喇叭天线,并且塑料天线的材质可以根据不同场合更换成各种塑料,从而使得该雷达物位计不仅可以兼具良好的防尘、防凝结、防腐蚀等防护性能,有利于粉尘和水滴的跌落,而且不易破损,不会出现受挤压变形的问题,能够很好地适用于各种压力场合。此外,该塑料天线的长轴向的一端通过天线延长管2与传感器3连接,从而保证了信号的发射和传递具有较好质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有雷达物位计的天线的结构示意图一。

图2为现有雷达物位计的天线的结构示意图二。

图3为现有雷达物位计的天线的结构示意图三。

图4为现有雷达物位计的天线的结构示意图四。

图5为本实用新型实施例所提供雷达物位计的结构示意图。

图6为本实用新型实施例所提供水滴天线1的结构示意图一。

图7为本实用新型实施例所提供水滴天线1的结构示意图二。

图8为本实用新型实施例所提供止退片7的结构示意图一。

图9为本实用新型实施例所提供止退片7的结构示意图二。

图中:1-塑料天线、11-环形凸台、12-螺钉孔、13-突起、2-天线延长管、21-喇叭形开口、3-传感器、4-表头、5-法兰盘、6-密封圈、7-止退片、8-螺钉。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

下面对本实用新型所提供的雷达物位计进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

实施例1

如图5至图9所示,一种雷达物位计,其具体结构可以包括:塑料天线1、天线延长管2、传感器3和表头4;所述塑料天线1为水滴形或椭球形实心体,并且该塑料天线1的长轴向的一端固定于天线延长管2的底部;天线延长管2的顶部固定于传感器3底部,传感器3的顶部固定于表头4的底部。

具体地,该雷达物位计的各部件具体可以包括如下实施方案:

(1)该雷达物位计采用水滴形或椭球形实心塑料天线1代替了现有技术中的金属喇叭天线。该塑料天线1的形状不仅有助于保证信号的发射和传递质量,而且更有利于粉尘和水滴的跌落,在低温时也可以很好的防止凝霜现象的发生。该塑料天线1的材质可以根据不同场合更换成各种塑料,例如:在普通的粉尘或蒸汽场合塑料天线1的材质可采用PP(聚丙烯)或ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料),在高温或腐蚀场合塑料天线1的材质可采用聚四氟乙烯,这可以使该雷达物位计兼具良好的防尘、防凝结、防腐蚀等防护性能。该塑料天线1为实心,因此该塑料天线1不易破损,不会出现受压力挤压变形的问题,能够很好地适用于低压或高压各种压力场合,例如:在压力实验中,该雷达物位计至少可适用于压力不高于4Mpa的场合,而现有技术中常规的防尘、防腐、防高温等雷达物位计是不能在这种压力下正常使用的,也就是说,本实用新型所提供的雷达物位计恰恰解决了现有技术中的这个技术问题。

(2)所述塑料天线1的长轴向的一端通过天线延长管2与传感器3连接,这保证了信号的发射和传递具有较好质量,并且使得该雷达物位计的信号有所增高。具体而言,塑料天线1的长轴向的一端设有环形凸台11,并且该环形凸台11上设有内螺纹,而天线延长管2的底部设有外螺纹,并通过该外螺纹与环形凸台11螺纹连接,这一连接结构不仅可以使塑料天线1更好地固定在天线延长管2上,而且有助于稳定信号的发射和接收;天线延长管2的管内底部开口端最好呈由上向下逐渐扩张的喇叭形开口21,并且塑料天线1上对应喇叭形开口21的中心位置设有突起13,该突起13与所述天线延长管2的管壁之间设有间隙,这一连接结构不仅有利于发射信号时信号的传出和扩大,而且使得该雷达物位计的信号有所增高;天线延长管2的顶部与传感器3的底部螺纹连接,并且天线延长管2内的圆柱孔与传感器3的底端圆孔相贴合,这有利于发射信号时信号的传出和扩大。

在实际应用中,天线延长管2与环形凸台11之间最好设有密封圈6,这可以将天线延长管2的内部与工作环境中的粉尘、水蒸气、腐蚀性液体、腐蚀性气体有效隔离,大大提高了该雷达物位计的防尘、防凝结、防腐蚀等防护性能。所述塑料天线1的短轴直径D1可以为φ44、φ54、φ74、φ94、φ144等尺寸,例如:如图6所示,塑料天线1的短轴直径D1为环形凸台11的外径D2为环形凸台11的高度H2为22,塑料天线1的长轴长度H1为106,所述塑料天线1根据不同的场合,其尺寸可在此基础上等比例缩放或选择接近该尺寸的比例。

(3)所述天线延长管2的底部设有止退片7,而螺钉8穿过止退片7并与设于环形凸台11顶部的螺钉孔12连接固定,这不仅可以有效的防止塑料天线1的脱落,使塑料天线1更加稳定地固定在所述天线延长管2上,而且止退片7的安装可以阻挡接收信号的杂波对仪表内部的影响,稳定信号的接收。具体而言,所述天线延长管2的底部侧面可以设有小凸台,止退片7卡在该小凸台上,塑料天线1的环形凸台11位于凸台下,从而当螺钉8穿过止退片7并与设于环形凸台11顶部的螺钉孔12连接固定后,塑料天线1可以更加稳定地固定在所述天线延长管2上。

在实际应用中,所述止退片7的外形可以为圆形,其材质可以采用不锈钢,其外径L1比环形凸台11的外径单边小1~2mm,其厚度L2为1~4mm(常用2mm);止退片7的中心可以为一个正六方形孔,其尺寸与天线延长管2的外接正六方形相等,公差略大,从而保证止退片7可以套在天线延长管2上。在将天线延长管2与传感器3安装前,先将止退片7安装在天线延长管2上,然后通过螺钉8将止退片7与塑料天线1安装在一起。

(4)传感器3上可以设有与传感器3侧面螺纹连接的法兰盘5。该法兰盘5的规格可以根据国际标准、化工部标准和客户要求进行加工,默认安装《GB/T9119-2000》标准执行;法兰盘5的最小规格尺寸根据塑料天线1的短轴直径D1而定,当塑料天线1的短轴直径D1为φ74时,法兰盘5默认为DN80法兰,当塑料天线1的短轴直径D1为φ94时,法兰盘5默认为DN100法兰,当塑料天线1的短轴直径D1为φ144时,法兰盘5默认为DN150法兰,以此类推。法兰盘5应在将天线延长管2与传感器3安装前安装在传感器3上。

(5)表头4内设有电子单元组件,通过SMA接头子母件进行固定,并保证电子单元组件的圆心与表头4的圆心同心。

(6)传感器3的顶部固定于表头4的底部可以采用以下方式;传感器3的顶部插入到表头4的底部,并通过卡簧实现传感器3的轴向定位,保证传感器轴向不能移动,但与表头4之间可以转动,这有利于现场安装后调整表头4上接线口的方向;传感器3与表头4之间可通过O型密封圈来实现密封,使水和气体隔离在仪表外部,从而保证仪表内部不受潮湿和腐蚀;传感器3与表头4内的电子单元组件的承插部位也可设有O型密封圈保护,其主要目的是保护电子单元组件的SMA接头子母件的连接,使其不受任何腐蚀和侵扰,从而保证数据的正常传输。

综上可见,本实用新型实施例不仅具有良好的防尘、防凝结、防腐蚀等防护性能,而且不易破损,不会出现受压力挤压变形的问题,能够很好地适用于各种压力场合。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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