分离器或定向耦合器18发生发送信号的传输及回波信号的接收的正确时钟计时。部件1、9、18是所谓的测量发射器的一部分，并且通常布置在未在附图1中分开表不的发射器壳体中。
[0029]在附图2、3和4中示出本发明的天线单元3连同过程隔离件10的不同实施方式。过程隔离件10优选实施为它对微波至少是大致可穿透的。这可以通过将塑料11、12用于过程隔离件10实现，其介电常数DK1、DK2近似相等或其介电常数DK1、DK2彼此轻微偏离，使得导致填充水平测量装置17的测量误差的扰动位于可容忍界限内。优选地，使用PTFE(聚四氟乙烯)和PP(聚丙烯)。
[0030]如果利用的塑料11、12的介电常数的不同使扰动导致测量误差不再是可允许的，则例如经由λ/4波片或λ/4层厚度适当地校正发生的相移。
[0031]过程隔离件10特别地保护接入/接出单元2不受过程的破坏性影响。原则上，在高频测量信号辐射方向上看到的过程隔离件10保护位于过程隔离件10的介质接触区域后的填充水平测量装置17的所有组件。
[0032]根据本发明，过程隔离件10是均衡加压的模制部件，其由具有不同的物理和/或化学特性的至少两种塑料11、12制成。在过程隔离件10的限定区域中提供至少两种塑料11、12中的每一个。优选地，将过程隔离件10实施为气密的。
[0033]附图2示出天线单元3，其由空心导体4及沿微波的辐射方向变宽的天线元件5组成。天线元件3由导电材料例如不锈钢或导电塑料组成。经由均衡加压产生由多个塑料的模制部件组成的过程隔离件10。
[0034]为了保证用于高频率测量信号的弱反射转换，过程隔离件10的面向过程的表面实施为向外凸出。通过该实施方式，可以消除在天线单元3中发生的波前相位差。然而，平面的、圆锥的或凹面的转换几何形状也提供了用于形成所需的辐射特征的其他选择。
[0035]高频测量信号经由接入/接出单元2接入或接出空心导体4。空心导体4可以实施成圆形或矩形的空心导体。优选地，将空心导体4实施成TE波模式形式。在空心导体4的区域中，过程隔离元件10具有锥尖或阶梯角锥的形状。由于锥形实施方式，可以在填充有空气和介电材料的空心导体的区域之间获得较好的匹配。这种匹配防止经由接入/接出单元2馈送的测量信号是部分反射回且衰减的。当然，空心导体4也可以完全被过程隔离件10的介电材料填充。
[0036]在经由均衡加压方法制造的如图2所示的本发明的过程隔离件10的实施例形式的情况下，过程隔离件10的接触过程的区域，或者过程隔离件10的包括面向填充物质7的衬垫13的区域由PTFE组成，而过程隔离件10的背离过程的区域由PP组成。
[0037]在附图3所示的本发明的过程隔离件10的实施方式形式的情况下，使用PEEK和PTFE的材料组合。PEEK更加温度稳定，并且比PTFE更不易于于流动。因此，过程隔离件10的边缘区域特别是衬垫13由PEEK制成，而过程隔离件10的其他部分由PTFE组成。由于这样的材料布置，高频率测量信号仅在其通过过程隔离10的通道上“看到” PTFE。
[0038]附图4示出经过天线单元3的纵向截面，在这种情况下，过程隔离件10由这样的材料组合构成，即背离过程的区域中的PP和面向过程的区域中的PTFE。优选地，面向过程的PTFE表面层实施为导电的。为此，例如将导电碳颗粒14引入PTFE塑料中。这是有益的，由于PTFE基本上是可静电充电的。根据特定规范，将导电颗粒14混合到PTFE塑料中。调整导电颗粒14和第一塑料12的混合比，使得一方面实现非充电表面，另一方面，PTFE的较好的微波透射率不受影响或仅受很小影响。
[0039]附图标记
[0040]1信号产生单元
[0041]2接入/接出单元
[0042]3天线单元
[0043]4空心导体
[0044]5天线元件
[0045]6 表面
[0046]7填充物质
[0047]8 容器
[0048]9控制/评价单元
[0049]10过程隔离件
[0050]11第一塑料[0051 ]12第二塑料
[0052]13衬垫
[0053]14导电颗粒
[0054]15凸缘
[0055]16盖
[0056]17填充水平测量装置
[0057]18发射/接收分离器，定向耦合器
[0058]19开口
【主权项】
1.用于在过程中确定或监测位于容器(8)中的填充物质(7)的填充水平的设备，包括: 信号产生单元(1)，其产生高频测量信号； 接入/接出单元(2)，其把所述高频测量信号接入天线单元(3)或接出所述天线单元(3)，其中所述天线单元(3)具有空心导体(4)和朝着所述填充物质(5)变宽的天线元件，其中所述天线单元(3)沿所述填充物质(7)的表面(6)的方向发射所述高频测量信号，并且接收在所述填充物质(7)的表面(6)上反射的回波信号；以及 控制/评价单元(9)，其基于所述测量信号的行进时间确定所述容器(8)中所述填充物质(7)的填充水平； 其中，在所述天线单元(3)中或之上提供过程隔离件(10)，该过程隔离件对所述高频测量信号是至少大致可穿透的，并且保护所述接入/接出单元(2)不受所述过程的影响；以及其中，所述过程隔离件(10)是均衡加压的模制部件，其由具有不同的物理和/或化学特性的至少两种塑料(11，12)制成。2.如权利要求1所述的设备， 其中在所述过程隔离件(10)的相应限定区域中提供所述至少两种塑料(11，12)中的每一种。3.如权利要求1或2所述的设备， 其中所述两种塑料(11，12)包括具有第一介电常数(DK1)的第一塑料(11)和具有第二介电常数(DK2)的第二塑料(12)，其中这两个介电常数(DK1，DK2)至少是近似相等的。4.如权利要求1、2或3所述的设备， 其中所述过程隔离件(10)被实施为气密的。5.如权利要求1-4中的一个或多个所述的设备， 其中所述第一塑料(11)比所述第二塑料(12)具有更高的温度、压力和/或化学耐用性。6.如权利要求5所述的设备， 其中把具有更高温度、压力和/或化学耐用性的第一塑料(11)布置在所述过程隔离件(10)的限定区域中，该限定区域面对所述过程或接触所述过程。7.如权利要求6所述的设备， 其中把布置所述第一塑料(11)的所述限定区域实际实施为表面层。8.如权利要求1-5或7中一个或多个所述的设备， 其中所述第一塑料(11)的表面层的厚度优选达到λ/4，其中λ是所述高频测量信号的波长，或者所述高频测量信号的脉冲的中心波长。9.如权利要求1-8中至少一个所述的设备， 其中所述过程隔离件(10)具有衬垫(13)，其由所述第一塑料(11)或第三塑料组成，所述第三塑料与所述第一塑料(11)相比具有更高的温度和化学耐用性，其中所述衬垫(13)的直径大于所述天线元件(5)的最大直径(D)。10.如前述权利要求中的一个或多个所述的设备， 其中所述第一塑料(11)或所述第三塑料是PTFE或PEEK，并且所述第二塑料(12)是PP。11.如权利要求7-10中至少一个所述的设备， 其中把导电颗粒(14)引入所述第一塑料(11)和/或所述第三塑料中。
【专利摘要】本发明涉及一种在过程中确定或监测容器(8)中存储的填充材料(7)的填充水平的装置，具有产生射频测量信号的信号产生单元(1)；具有接入/接出单元(2)，其将射频测量信号接入天线单元(3)并且将所述测量信号接出天线单元(3)，其中天线单元(3)具有波导(4)和在填充材料的方向上变宽的天线元件(5)，其中天线单元(3)在填充材料(7)的表面(6)的方向发射射频测量信号并且接收在填充材料(7)的表面(6)反射的回波信号；以及具有控制/评价单元(9)，其使用测量信号的行进时间确定容器(8)中填充材料(7)的填充水平，其中在天线单元(3)中或之上提供过程隔离件(10)，该过程隔离件(10)对射频测量信号至少是大致可穿透的，并且保护接入/接出单元(2)不受该过程的影响，其中该过程隔离件(10)是均衡加压的模制部件，其由具有不同的物理和/或化学特性的至少两种塑料(11，12)产生。
【IPC分类】H01Q1/22, G01F23/284
【公开号】CN105452820
【申请号】CN201480041277
【发明人】埃里克·贝格曼, 克劳斯·法伊斯特
【申请人】恩德莱斯和豪瑟尔两合公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年11月3日
【公告号】DE102013113642A1, WO2015082146A1