雷达料位计系统和反射器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于雷达料位计的验证测试的反射器装置并涉及一种包括这种反射器装置的雷达料位计系统。反射器装置包括：柔性伸长构件，用于附接至料箱中的固定结构；配重，能够附接至柔性伸长构件；以及反射器构件，用于对撞击在反射器板上的电磁信号进行反射。配重被配置成以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件。

【技术实现步骤摘要】
雷达料位计系统和反射器装置
本专利技术涉及雷达料位计、反射器装置、安装基准反射器的方法以及测试雷达料位计的方法。
技术介绍
雷达料位计广泛地用于测量容纳在料箱中的产品的填充料位。雷达料位测量总体上通过朝向容纳在料箱中的产品传播电磁发射信号并接收由发射信号在产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号来执行。所发射的电磁信号可以朝向容纳在料箱中的产品辐射，或可以通过发射线路探针朝向产品引导并进入产品中。后者通常也被称作导波雷达（GWR）。基于发射信号和表面反射信号，可以确定至产品的表面的距离。可以根据该距离推断填充料位。雷达料位计通常被归类为脉冲系统或者调频连续波（FMCW）系统。在脉冲系统中，朝向产品的表面发射脉冲，并且基于脉冲至表面并返回至雷达料位计的飞行时间确定至表面的距离。在FMCW系统中，朝向表面发射具有时变频率的信号并且基于所发射的信号与同时接收的信号之间的频率（和/或相位）差来确定距离。还存在所谓的脉冲FMCW系统。在一些情况下雷达料位计用于雷达料位计的故障可能会导致危险情形的应用。例如，具有防溢功能的雷达料位计必须极为可靠。为确保雷达料位计特别是具有防溢功能的雷达料位计的可靠性，由此减小诸如溢出的危险情形的风险，采取了各种措施。例如，雷达料位计和其他重要的设备可以设计成实现如国际标准IEC/EN61508定义的某个安全整体性水平（SIL）。根据该标准，与安全相关的系统可以满足对从SIL1至SIL4的不同的安全整体性水平的需要，其中SIL4代表最高的安全整体性水平并且SIL1代表最低的安全整体性水平。系统的SIL等级根据需求与故障的概率相关，该概率又为故障率和验证测试之间的时间的函数。为了维持某个SIL等级，因而有必要以根据SIL等级规定的规则的间隔执行验证测试。例如，验证测试可能需要每年执行。验证测试通常由SIL等级系统的制造商指定，并且适当地执行验证测试是系统用户的责任。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述和其他缺点，本专利技术的总体目的在于提供一种雷达料位计系统的改进的验证测试。根据本专利技术的第一方面，因此提供了一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，该雷达料位计系统包括：收发器，用于产生、发射以及接收电磁信号；信号传播装置，连接至收发器并且被设置成朝向料箱中的产品传播来自收发器的电磁发射信号，并将由电磁发射信号在产品表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至收发器；反射器装置，包括：柔性伸长构件，附接在料箱内的附接位置处；反射器构件，沿着柔性伸长构件设置并与附接位置间隔开；以及配重，以配重的取向确定反射器构件的取向的方式耦接至反射器构件，其中，反射器构件被设置成将电磁发射信号朝向收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及处理电路，耦接至收发器并被配置成基于发射信号和反射器信号来确定验证测试料位。料箱可以是能够容纳产品的任何容器或器皿，并且可以是金属的或者部分或全部非金属的、开放的、半开放的或封闭的。收发器可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括分离的发射单元和接收单元的系统。处理电路可以设置成分离的设备或单个的设备，并且可以通过硬件、软件或硬件与软件的组合来实现。信号传播装置可以是能够传播电磁发射信号的任何装置。例如，信号传播装置可以包括天线或发射线路探针。在任何情况下，信号传播装置均可以说是根据“传播图样”传播电磁发射信号，该“传播图样”应被理解为来自传播装置的传播能量的分布。传播装置的传播图样的示例为辐射天线的“天线波瓣”。再者，在信号传播装置包括发射线路探针的情况下，通过发射线路探针引导的微波可以延伸至探针的外部，能量密度随着距发射线路探针的距离的增大而减小。由于反射器装置的伸长构件是柔性的（能够易于弯曲），因此其在料箱内的总的延伸量通常由作用在配重上的重力来确定。因此，柔性伸长构件通常可以在料箱内竖直地延伸。反射器构件在反射器平面中可以具有第一最大延伸量，并且配重在与该反射器平面平行的平面中可以具有小于所述第一最大延伸量的第二最大延伸量。反射器构件通常可以基本上水平地延伸，就是说，可以具有比竖直延伸量大得多的水平延伸量。反射器装置的反射器构件可以至少部分地位于信号传播设备的传播图样内。柔性伸长构件可以为线材，该线材可以为金属的或非金属的。此外，这种线材可以包括单个细丝或多个细丝。替选地，柔性伸长构件可以以诸如织带的形式的任意其他形式设置。在下文中，通常使用术语“线材”而非术语“柔性伸长构件”。这绝非应被解释为限制本专利技术的范围。应当理解，反射器构件不一定需要由（机加工的）板来形成，但是其可以例如替选地由多个销和/或多个板形成。本专利技术基于如下实现方案：通过提供包括线材或另一柔性伸长构件和耦接至线材的反射器构件，其中线材中挂有配重，可以改进雷达料位计系统的测试的重复性和可靠性。配重将至少局部地保持线材竖直。由于反射器构件耦接至配重，这接着允许反射器构件的可重复的且坚固的设置。例如，反射器构件可以水平地设置。在这种情况下，反射器构件可以以反射器构件垂直于配重的延伸方向的方式耦接至该配重。因此，由于反射构件的取向将通过重力作用于配重而被自行调节，所以本专利技术的各个实施方式提供了雷达料位计系统的可靠的验证测试。此外，本专利技术的各个实施方式提供了相对简易的安装和/或关于安装误差的减小的风险。反射器装置还可以有利地以反射器构件设置在已知的用于料箱的溢出警告料位上方的料位处的方式构造。此外，线材可以有利地穿过反射器构件的质心并穿过配重的质心。在为盘形反射器板的情况下，反射器构件可以有利地具有比配重的诸如直径的横向尺寸大得多的诸如直径的横向尺寸。例如，反射器构件的（最大的）横向尺寸可以为配重的最大的横向尺寸的至少两倍。优选地，反射器构件的（最大的）横向尺寸可以为配重的最大的横向尺寸的至少三倍。此外，配重的竖直尺寸（长度）可以比反射器构件的厚度大得多。例如，配重的长度可以为反射器构件的厚度的至少四倍。根据各个实施方式，配重和反射器构件可以利用诸如螺栓和/或螺母的至少一个可释放的紧固件彼此耦接。替选地，配重和反射器构件可以是一体的反射器组件的不同部分。这种一体的反射器组件可以通过单件材料形成或者可以通过已经例如通过焊接接合在一起的两件或更多件材料形成。此外，根据各个实施方式，反射器构件可以有利地设置在配重与附接位置之间。换句话说，配重可以设置在反射器构件的下方。在料箱的内部配置使得附接位置未直接位于反射器构件的预期位置的上方的实施方式中，可能需要线材在反射器构件上方某处弯曲。例如，反射器构件可以紧靠料箱内部的结构，并且反射器构件下方的配重的设置可以从而导致线材以反射器构件变得按预期方式设置的方式进行弯曲。配重的诸如密度和尺寸的性质应当使得配重提供足够的扭矩以使线材弯曲，并且由此在必要的情况下将反射器构件重新定向。需要多大的扭矩将取决于诸如特定的安装、线材的性质（其弯曲的容易程度）以及反射器构件尺寸的多种因素。对于本领域的技术人员而言直接的是通过简单的计算和/或有限的试错法测试来确定配重的适当尺寸。在许多情况下，如果配重沿着线材延伸的距离大于在垂直于线材的方向上的反射器构件最大延伸量的一半，则可谓有益的。根据各个实施方式，配重可以具有封闭线材的内表面，并且反射器装置还可以包括设置成用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，所述雷达料位计系统包括：收发器，所述收发器用于产生、发射以及接收电磁信号；信号传播装置，所述信号传播装置连接至所述收发器并且设置成朝向所述料箱中的所述产品传播来自所述收发器的电磁发射信号，并且将由所述电磁发射信号在所述产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至所述收发器；反射器装置，所述反射器装置包括：柔性伸长构件，所述柔性伸长构件附接在所述料箱内的附接位置处；反射器构件，所述反射器构件沿着所述柔性伸长构件设置并与所述附接位置间隔开；以及配重，所述配重以所述配重的取向确定所述反射器构件的取向的方式耦接至所述反射器构件，其中，所述反射器构件被设置成将所述电磁发射信号朝向所述收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及处理电路，所述处理电路耦接至所述收发器并被配置成基于所述发射信号和所述反射器信号来确定验证测试料位。

【技术特征摘要】
2013.11.12 US 14/077,3591.一种用于确定料箱中的产品的填充料位的雷达料位计系统，所述雷达料位计系统包括：收发器，所述收发器用于产生、发射以及接收电磁信号；信号传播装置，所述信号传播装置连接至所述收发器并且设置成朝向所述料箱中的所述产品传播来自所述收发器的电磁发射信号，并且将由所述电磁发射信号在所述产品的表面处的反射产生的电磁表面反射信号返回至所述收发器；反射器装置，所述反射器装置包括：柔性伸长构件，所述柔性伸长构件附接在所述料箱内的附接位置处；反射器构件，所述反射器构件沿着所述柔性伸长构件设置并与所述附接位置间隔开；以及配重，所述配重以所述配重的取向确定所述反射器构件的取向的方式耦接至所述反射器构件，其中，所述反射器构件被设置成将所述电磁发射信号朝向所述收发器向回反射，作为电磁反射器信号；以及处理电路，所述处理电路耦接至所述收发器并被配置成基于所述发射信号和所述反射器信号来确定验证测试料位，其中，所述柔性伸长构件附接至所述信号传播装置，以及其中，所述附接位置位于所述信号传播装置的外周处。2.根据权利要求1所述的雷达料位计系统，其中，所述配重和所述反射器构件利用至少一个能够释放的紧固件彼此连接。3.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件设置在所述配重与所述附接位置之间。4.根据权利要求3所述的雷达料位计系统，其中，所述配重具有上表面，并且所述反射器构件具有下表面，所述反射器构件的所述下表面安置在所述配重的所述上表面上。5.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中：所述反射器构件在与所述柔性伸长构件的延伸方向垂直的平面中呈现最大反射器构件延伸量；以及所述配重沿着所述柔性伸长构件延伸的距离大于所述最大反射器构件延伸量的一半。6.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述配重具有封闭所述柔性伸长构件的内表面。7.根据权利要求6所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置还包括至少一个配重紧固件，其被设置成用于抵靠所述配重的所述内表面按压所述柔性伸长构件。8.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置还包括夹持至所述信号传播装置的夹持构件。9.根据权利要求8所述的雷达料位计系统，其中，所述信号传播装置包括具有外周的辐射导向构件，所述反射器装置的所述夹持构件绕所述辐射导向构件的所述外周延伸。10.根据权利要求9所述的雷达料位计系统，其中，所述辐射导向构件是天线反射器，所述夹持构件沿着所述天线反射器的边沿延伸。11.根据权利要求9所述的雷达料位计系统，其中，所述辐射导向构件为角状天线，所述夹持构件沿着所述角状天线的边沿延伸。12.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件为多孔的反射器板。13.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器构件基本上是盘形的。14.根据权利要求1或2所述的雷达料位计系统，其中：所述信号传播装置包括在料箱中竖直地延伸的管路和在所述管路的顶部开口处设置的天线；以及所述柔性伸长构件附接至所述管路。15.根据权利要求14所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置设置在所述管路的内部。16.根据权利要求15所述的雷达料位计系统，其中，所述反射器装置包括穿过所述顶部开口插入所述管路中的夹持构件。17.根据权利要求16所述的雷达料位计系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：特诺斯·科尔斯博，比约恩·林德布拉德，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE