专利名称：具有防爆壳体的物位测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的具有防爆壳体 的物位测量装置。
背景技术：
在物位测量技术中通常必须将物位传感器或物位测量装置安装在 有爆炸危险的环境中，例如在有爆炸危险的减振系统中。为了使物位 测量装置不受到爆炸危险，将这些物位测量装置安装在防爆的壳体中。 这种防爆的壳体具有不同的安全性特征，这些安全性特征确保设置在 该壳体中的电子测量装置不会向有爆炸危险的周围环境释放点火火 花。这些特征例如是对壳体的密封封闭以及壳体接地。尽管对壳体密封封装，为了将测量信号引入壳体以及将测量值从 壳体导出，已知不同的壳体套管。除了用于测量信号导线的电缆套管 外，对于光学工作的物位测量装置还有所谓的压力玻璃套管，这种压 力玻璃套管装备有视孔玻璃，通过该视孔玻璃能将光信号引入到密封 封装的壳体中。因此，例如已知一种压力玻璃套管，其中一厚壁的玻 璃板渗入一接纳环中并借助于另 一部件夹紧在该接纳环上。这种夹紧 通过一旋入压力玻璃套管中并将玻璃板压紧在压力玻璃套管的体上的 附加的凸模来实现。已知的实施形式具有以下缺点，即其具有极大的结构形式并且由 于需要很多部件而制造费用高。发明内容因此，本发明的目的在于，提供一种具有防爆壳体的物位测量装 置，该物位测量装置具有紧凑型结构形式，此外还可简单而经济地制造。
所述目的通过具有权利要求1所述特征的物位测量装置来实现。
按照本发明，这种带有防爆壳体的物位测量装置具有一带有玻璃 和金属框架的压力玻璃套管，其中玻璃熔接到框架上。
因为压力玻璃套管很大程度上决定结构形式的尺寸，特别是这种 物位测量装置的壳体的直径，所以通过结构形式小的、玻璃直接熔接 在框架中的压力玻璃套管可以显著减小壳体的尺寸。压力玻璃套管仅 由一个部件即具有熔接的玻璃的框架制成，这样也降低了制造成本。
理想地，压力玻璃套管的框架成形为圆柱形并具有外螺紋。通过 这种实施形式可将压力玻璃套管拧紧在物位测量装置的壳体中，在螺 紋设计得足够长的情况下，因而也满足了防爆规定。为此螺紋具有例 如至少l厘米的长度。该长度可能与壳体的体积和螺距有关，必要时 必须根据对于防爆壳体有效的规定来确定。
在本发明的一种改进方案中，金属框架在第一端部上具有环绕布 置的支承凸缘，而在笫二端部上在端侧优选设置一个环形凹槽。在此，
支承凸缘在此可例如与相应设置的o形圏用作附加的密封面。在框架 第二端部上的凹槽内，同样可以安装一o形圏，该o形圏一方面保证 密封作用，但另一方面也可用于不透光地连接在例如光电倍增器上。 物位测量装置例如可具有用于检测辐射射线的闪烁计数器。在此 情况下，压力玻璃套管设置在闪烁器和光电倍增器之间，并有利地成 为壳体壁的构成部分。特别是在射电式物位测量装置例如闪烁计数器 中，必须将电子装置防爆地封装，但其中又必须能耦合闪烁器的光脉 沖。电子装置的防爆封装是特别必需的，因为光电倍增器
(Photomultipier )以^艮高的电压工作，因而由于形成无线电增大了爆 炸的风险。在物位测量装置的成形为圆柱形的壳体中，例如可以将压 力玻璃套管旋入壳体的端盖面中。压力玻璃套管为此例如可设计成可 单独操作的单元，因此可以分开制造壳体和压力玻璃套管。
为保证尽可能无损失地耦合光学信号，玻璃被抛光并研磨。通过 抛光和研磨实现了玻璃表面的很好的光滑性，因此光学信号的反射或散射不会产生损失。在本发明的一种改进方案中，可围绕设置在前侧的闪烁器设置一 空心圆柱形的铅屏蔽，该铅屏蔽使得在闪烁器上仅作用来自轴向方向 的放射性射线。以这种方式可特别简单地实现检测的方向无关性。
下面根据实施例参考附图详细说明本发明。图中 图1示出按照本发明的压力玻璃套管的剖视图； 图2示出图1中的压力玻璃套管的俯视图； 图3示出图l和2中的压力玻璃套管的底视图； 图4示出具有防爆壳体和图l至3中所示压力玻璃套管的物位测 量装置的剖视图。
具体实施方式
图1示出具有设计成圆柱形的金属框架11的压力玻璃套管1，在 该框架中熔接一玻璃12。玻璃的熔接这样来实现，即在金属框架内设 置一直径大约与框架11的内径相当的耐高温的凸模例如陶瓷凸模，而 且直到框架11的高度的三分之一 。然后，将液态玻璃从上方添加到 框架内部。该液态玻璃水平扩散并最终接触到框架11的内壁。 一旦填 好了足够的玻璃，就等待直到玻璃和之前加热的框架11冷却下来。因 为金属框架11具有比玻璃大的温度系数，因此金属框架11试图比玻 璃收缩更多。由此实现了压力密封性。或者，可将预制的玻璃圆盘置 入车削的部件中并为了熔接而通过连续式加热炉处理，使得玻璃同样 被熔接到框架中。设计成圆柱形的框架11在第一端部上具有在圆周上设置的支承 凸缘13，该支承凸缘使框架11凸缘状地加宽。在框架ll的第二端部 上，在端侧设有环形的凹槽15,在该凹槽内可设置O形圏16。框架 11在其整个长度上设有外螺紋14。外螺紋14用于将压力玻璃套管1 与壳体2通过螺紋连接，如以下所描述的那样。玻璃12设置在框架ll的一半高度处，并具有0.8cm至1.3cm之间的厚度。玻璃的直径在 2cm至3cm之间。
图2示出图1中的压力玻璃套管的俯视图。在该视图中，可特别 清晰地看到凸缘状的支承凸缘13以及设置在中间的具有熔接的玻璃 12的开口。
图3示出图l和2中的压力玻璃套管1的底视图。在压力玻璃套 管的视图中可清晰地看到设置在中间的玻璃12以及设置在框架11的 第二端部上的环形凹槽15。 O形圏16在图3中未示出。当在壳体的 相对置的面上设有另一 O形圏时，支承凸缘13既可用作在压力玻璃 套管旋入时的机械止挡部，也可用作密封面。
图4示出具有防爆壳体2的射电式物位测量装置，在该测量装置 中旋入一如在图1至3中所述的压力玻璃套管。壳体2具有圓柱形的 体20，该圆柱形体在背面可通过封闭盖24封闭。在体20的前侧盖面 中设有一具有内螺紋22的引导部21,压力玻璃套管1可以外螺紋14 柠紧在该内螺紋中。在压力玻璃套管1的支承凸缘13和体20的前侧 盖面之间设有一O形圏23，用以进一步密封壳体2。在前侧设有一盆 状的端盖3，在该端盖中设有一空心圆柱形的铅屏蔽32以及一个设置 该铅屏蔽32中的圆柱形闪烁器41。该闪烁器41中心地位于压力玻璃 套管l上方，使得可将由于放射性射线在闪烁器中产生的闪光透过玻 璃12引导到壳体2的内部。在壳体2的内部设有一光电倍增器42， 该光电倍增器42将来自闪烁器41的闪光转换成电信号。在该光电倍 增器42后连接一测量仪器43,该测量仪器根据所选的测量装置由电 信号计算出测量信号。
须补充说明的是，闪烁器例如也可设计成软管状。但在此情况下， 不能与方向有关地检测放射性射线。
对于本发明重要的是，构造紧凑的防爆壳体2具有压力玻璃套管 1,该壳体使得可以特别经济地制造这种物位测量装置。附图标记列表
1压力玻璃套管
2壳体
3
4闪烁计数器
11框架
12玻璃
13支承凸缘
14外螺紋
15凹槽
16O形圏
20体
21引导部
22内螺紋
23o形圏
24封闭盖
32铅屏蔽
41闪烁器
42光电倍增器
43测量仪器。
权利要求
1.一种具有防爆壳体(2)的物位测量装置，所述壳体具有带有玻璃(12)和金属的框架(11)的压力玻璃套管(1)，其特征在于，所述玻璃(12)熔接到所述框架(11)中。
2. 按照权利要求l所述的物位测量装置，其特征在于，所述框架 (11)成形为圆柱形。
3. 按照权利要求2所述的物位测量装置，其特征在于，所述框架 (11)具有外螺紋(14)。
4. 按照权利要求3所述的物位测量装置，其特征在于，所述外螺 紋(14)的长度至少为lcm。
5. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在于， 所述框架(11)在第一端部上具有成环形设置的支承凸缘(13)。
6. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在于， 所述框架(11)在第二端部上具有在端侧上设置的环形凹槽(15)。
7. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在于， 所述物位测量装置具有闪烁计数器(4)。
8. 按照权利要求7所述的物位测量装置，其特征在于，所述压力 玻璃套管(1)设置在闪烁器(41)和光电倍增器(42)之间。
9. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在于， 所述压力玻璃套管(1)是壳体(12)的壁的组成部分。
10. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述框架(11)是可单独操作的单元。
11. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述玻璃(12)被抛光和研磨。
12. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述玻璃(12)的直径在2cm至3cm之间。
13. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述玻璃(12)的厚度在0.8cm至1.3cm之间。
14. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述玻璃(12)位于框架(11)的一半高度处。
15. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，所述壳体(2)由金属制成。
16. 按照上述权利要求中任一项所述的物位测量装置，其特征在 于，围绕闪烁器(41)设置空心圆柱形的铅屏蔽(32)。
全文摘要
本发明涉及一种具有防爆壳体的物位测量装置，该防爆壳体具有一带有玻璃和金属框架的压力玻璃套管，其中所述玻璃熔接到所述框架中。
文档编号G01F23/00GK101408447SQ20081021309
公开日2009年4月15日 申请日期2008年8月28日 优先权日2007年10月8日
发明者弗兰克·贝歇勒尔, 拉尔夫·克尔恩勒, 温弗雷德·劳尔 申请人:Vega格里沙贝两合公司