雷达料位计制造技术

一种雷达料位计，包括：定向天线；连接到定向天线的空心波导；具有带有环形支台的通孔的储罐连接；被布置在储罐连接中的介电填充构件，介电填充构件包括抵靠环形支台的环形箍部分；被插入到储罐连接中的夹持构件；附接到固定的储罐连接以将夹持构件固定在紧固构件与环形支台之间的紧固构件；以及被布置在紧固构件与夹持构件之间的弹簧构件。弹簧构件朝着环形支台向夹持构件施压，以在环形箍部分上施加受控的压力，从而允许环形箍部分担当储罐内部与储罐外部之间的压力密闭密封件。

Radar position meter

A radar position meter, including a directional antenna; a hollow waveguide connected to a directional antenna; a storage tank with a through hole with a ring support; a dielectric filling member arranged in a tank connection; a dielectric filling component including a ring hoop part that is against a ring support; and inserted into a clamping member in the tank connection; A fastening member is attached to a fixed storage tank to fasten the clamping member to a fastening member between the fastening member and the ring support; and a spring member arranged between the fastening member and the clamping member. The spring component press the ring to the clamping member to apply the controlled pressure on the ring hoop part, allowing the ring hoop part to act as a pressure tight seal between the inside of the tank and the outside of the tank.

【技术实现步骤摘要】
雷达料位计
本专利技术涉及雷达料位计，特别是具有能够承受高压力和高温度的储罐密封件的这种料位计。
技术介绍
雷达料位计(RLG)适于测量产品例如储罐内容纳的工艺流体、粒状化合物和其他材料的料位。这样的雷达料位计的示例可以包括：收发器，收发器用于发射和接收微波；定向天线，定向天线被布置成将微波朝着表面定向并且将由表面反射的微波返回至收发器；以及处理电路，处理电路适于基于由收发器发射和接收的微波之间的关系来确定填充物位。定向天线适于将自由传播电磁波发射到储罐中并且接收这些波的反射。这样的RLG有时被称作非接触RLG。天线可以适于特定的频带。目前最常用的频带具有大约6GHz或24GHz的中心频率，但是也可以预期更高的频带。在一个传统设计中，波导布置包括空心波导，空心波导延伸穿过储罐壁并且将定向天线连接到收发器电路。波导和/或天线可以填充有介电填充构件(塞)以防止储罐内容物进入天线和/或波导中。密封元件例如O型环等通常围绕塞而布置以提供保证储罐的内容物不被释放到外面的环境的工艺密封。该工艺密封可以是压力密闭的。填充构件内的介电材料被选择成具有合适的介电特性，并且优选地也是疏水的，即排斥水。然而，这样的材料例如PTFE通常也相对较软，并且受升高的温度影响。在变化的温度的条件下，较软的介电填充构件例如PTFE填充构件可能因此相对于通常由钢制成的周围天线和导波移动。这样的移动可能引起由密封元件提供的密封劣化，导致有瑕疵的储罐密封。此外，传统密封元件例如O型环在经受侵蚀性的化学制品时通常易于劣化。
技术实现思路
本专利技术的目的是缓解这些问题，并且提供一种馈通结构的密封得以改善并且信号传输劣化的风险得以降低的雷达料位计。根据本专利技术的第一方面，该目的通过使用电磁波来确定储罐中的产品的填充料位的雷达料位计来实现，雷达料位计包括：收发器，收发器用于发射电磁发射信号并且接收电磁回波信号；处理电路，处理电路连接到收发器，处理电路用于基于电磁回波信号来确定填充料位；定向天线，定向天线用于将电磁发射信号朝着产品的表面定向并且返回来自表面的反射作为电磁回波信号；空心波导，空心波导将收发器与天线相连接；储罐连接，储罐连接被布置成密封地固定到储罐，固定的储罐连接具有带有环形支台的通孔；介电填充构件，介电填充构件被布置在储罐连接中并且被配置成防止储罐内容物进入天线和/或空心波导中，介电填充构件包括抵靠环形支台的环形箍部分；夹持构件，夹持构件被插入到储罐连接中，使得环形箍部分被夹在环形支台与夹持构件之间；紧固构件，紧固构件附接到固定的储罐连接从而将夹持构件固定在紧固构件与环形支台之间；以及弹簧构件，弹簧构件被布置在紧固构件与夹持构件之间，并且被配置成朝着环形支台向夹持构件施压，以便在环形箍部分上施加受控的压力，从而允许环形箍部分担当储罐内部与储罐外部之间的压力密闭密封件。利用该设计，介电填充构件的被夹着且受压的环形箍部分可以担当不需要任何额外的密封构件例如O型环的储罐密封件。根据本专利技术的实施方式的密封件已经被测试在室温下承受100巴的压力。此外，当(通常软的)介电填充构件经受移动和变形时，施加在环形箍部分(的一部分)上的压力将保证介电填充构件在升高的温度下也提供压力密闭密封。通过“环形箍部分”意指从填充构件的中心连续延伸到至少储罐连接中的环形支台的外周边缘之外的不可渗透的部分。当倚靠环形支台而被施压时，该部分将由此提供压力密闭密封。注意，对由PTFE制成的密封元件的夹持在本领域是已知的，例如通过US5495218。然而，US5495218涉及在功能上类似于O型环的单独的环形密封元件。与该现有技术设计相当不同，本专利技术的环形箍部分形成被布置在储罐连接中的介电填充构件填充的不可或缺部分。由弹簧构件施加的力取决于密封件从储罐经受的压力和密封件的表面区域，基本上箍部分的被夹在储罐连接与夹持构件之间的部分的表面。例如，需要的力可以是大约20kN。弹簧构件可以具有线性弹簧常数，使得施加的力与弹簧的压缩成比例。弹簧构件之后被压缩到获得需要的弹簧弹力的程度。为了进一步改善密封，环形支台可以具有锯齿状表面，其中该锯齿状表面使得与环形箍部分受压接触。注意，在后面的公开内容和权利要求中，表述“内”和“外”可以用于指示相对于工艺密封件的相对位置。因此，“内”部是在储罐密封件的内侧(高压力侧)，而“外”部是在储罐密封件的外侧(低压力侧)。储罐连接的通孔的一部分可以形成由介电填充构件填充的空心波导的内部分。在一些实施方式中，RLG还包括储罐连接适配器，储罐连接适配器被插入在储罐连接中并且被布置成抵靠形成在储罐连接中的内部环形支台。储罐连接适配器还包括形成空心波导的内部分的通道。独立于此，储罐连接(的内部分)可以形成天线的一部分，该部分可以由介电填充构件填充。可替选地，天线可以由与储罐连接的分开的结构形成并且附接到储罐连接的内部端部。RLG可以还包括至少一个通风通路，该至少一个通风通路提供在环形箍部分与储罐的外部之间的流体接触。利用该设计，作为通过工艺密封件的力的水或者储罐内容物的任何泄漏将通过箍部分导引至通风通路，并且可以通过通风离开料位计以防止其到达电路。通风通路可以从箍部分的外周边缘延伸到外部。尽管填充构件的受压的箍将会保证储罐的密封，但额外的密封可以有利地防止来自外部的水或者湿气进入波导中。为此，波导布置可以包括外密封元件，外密封元件被布置在环形箍部分与紧固构件之间。密封构件因此位于工艺密封件的外侧。在料位计包括上述通风通路的情况下，外部密封构件可以被布置在通风通路与波导的外部分之间。介电填充构件由具有合适的电磁特性并且耐受储罐内的内容物(通常是石油产品)的介电材料制成。除了这些特性，介电填充构件优选地是疏水性的，即排斥水。通常用作雷达料位计中的介电填充构件的材料的示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)。在一些实施方式中，夹持构件包括形成空心波导的外部分的通道。这样的设计可以与由储罐连接或储罐连接适配器形成的内部空心波导组合。在这种情况下，雷达料位计还可以包括由第二介电材料制成的外介电填充构件，第二填充构件被布置在外波导部分中以便至少在从储罐向外的方向上被固定在波导中，并且其中，第二介电材料被配置成承受高达250摄氏度或者甚至超过500摄氏度的温度。通过将介电填充构件分为(至少)两个部分，外部分可以由结构强并且耐温的材料制成，该外部分可以被紧固在波导中，并且由此将内部分保持在适当的地方，当该下部由于升高的温度而软化时也是如此。在温度足够高以使内部填充构件软化的状况期间，外部填充构件将因此用于防止第一填充构件被迫退出波导。具有两个单独的波导填充构件的设计需要充足的密封。如果波导的密封有瑕疵，任何泄漏(例如水或者储罐内容物)可以到达单独的介电填充构件之间的接口表面。在这样的接口上的一层例如水可以严重损害电磁信号通过波导的传输。因此，由根据本专利技术的受压的箍部分提供的密封在该背景下可以是特别有利的。为了固定在波导中，外部填充构件需要结构性强并且形态稳定。表述“承受温度”意指表示外部填充构件不会失去其形态稳定性，也不会化学性地融化或者劣化。简言之，在升高的温度下，外部填充构件会充当“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用电磁波来确定储罐中的产品的填充料位的雷达料位计，所述雷达料位计包括：收发器(6)，所述收发器用于发射电磁发射信号和接收电磁回波信号；处理电路(7)，所述处理电路连接到所述收发器，所述处理电路用于基于所述电磁回波信号来确定所述填充料位；定向天线(11；111)，所述定向天线用于将所述电磁发射信号朝着所述产品的表面定向并且返回来自所述表面的反射作为所述电磁回波信号；空心波导(20；120)，所述空心波导将所述收发器与所述天线相连接；储罐连接(23；123)，所述储罐连接被布置成密封地固定到所述储罐，所述固定的储罐连接具有带有环形支台(52；152)的通孔(25；125)；介电填充构件(31；131)，所述介电填充构件被布置在所述储罐连接中并且被配置成防止储罐内容物进入所述天线和/或空心波导中，所述介电填充构件包括抵靠所述环形支台的环形箍部分(33；133)；夹持构件(38；138，138a，138b)，所述夹持构件被插入到所述储罐连接中，使得所述环形箍部分被夹在所述环形支台与所述夹持构件之间；紧固构件(43；143)，所述紧固构件附接到所述固定的储罐连接从而将所述夹持构件固定在所述紧固构件与所述环形支台之间；以及弹簧构件(51；151)，所述弹簧构件被布置在所述紧固构件与所述夹持构件之间，并且被配置成朝着所述环形支台向所述夹持构件施压，以便在所述环形箍部分上施加受控的压力，从而允许所述环形箍部分担当储罐内部与储罐外部之间的压力密闭密封件。...

【技术特征摘要】
2016.10.21 US 15/299,9761.一种使用电磁波来确定储罐中的产品的填充料位的雷达料位计，所述雷达料位计包括：收发器(6)，所述收发器用于发射电磁发射信号和接收电磁回波信号；处理电路(7)，所述处理电路连接到所述收发器，所述处理电路用于基于所述电磁回波信号来确定所述填充料位；定向天线(11；111)，所述定向天线用于将所述电磁发射信号朝着所述产品的表面定向并且返回来自所述表面的反射作为所述电磁回波信号；空心波导(20；120)，所述空心波导将所述收发器与所述天线相连接；储罐连接(23；123)，所述储罐连接被布置成密封地固定到所述储罐，所述固定的储罐连接具有带有环形支台(52；152)的通孔(25；125)；介电填充构件(31；131)，所述介电填充构件被布置在所述储罐连接中并且被配置成防止储罐内容物进入所述天线和/或空心波导中，所述介电填充构件包括抵靠所述环形支台的环形箍部分(33；133)；夹持构件(38；138，138a，138b)，所述夹持构件被插入到所述储罐连接中，使得所述环形箍部分被夹在所述环形支台与所述夹持构件之间；紧固构件(43；143)，所述紧固构件附接到所述固定的储罐连接从而将所述夹持构件固定在所述紧固构件与所述环形支台之间；以及弹簧构件(51；151)，所述弹簧构件被布置在所述紧固构件与所述夹持构件之间，并且被配置成朝着所述环形支台向所述夹持构件施压，以便在所述环形箍部分上施加受控的压力，从而允许所述环形箍部分担当储罐内部与储罐外部之间的压力密闭密封件。2.根据权利要求1所述的雷达料位计，其中，所述压力密闭密封件适于在室温下承受高达100巴的压力。3.根据权利要求1所述的雷达料位计，其中，所述压力密闭密封件担当储罐密封件。4.根据权利要求1所述的雷达料位计，其中，所述压力密闭密封件是所述储罐内部与所述储罐外部之间的唯一压力密闭密封件。5.根据权利要求1所述的雷达料位计，其中，所述环形支台(52；152)设置有锯齿状表面(53；153)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的雷达料位计，其中，所述储罐连接的所述通孔(25；125)的至少一部分形成由所述介电填充构件填充的所述空心波导的内部分。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的雷达料位计，其中，所述储罐连接的所述通孔(25；125)的至少一部分形成由所述介电填充构件填充的所述定向天线的一部分。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的雷达料位计，其中，所述定向天线(11)的至少一部分附接到所述储罐连接的内部端部。9.根据权利要求1至5中的任一项所述的雷达料位计，还包括被插入在所述储罐连接(23)中并且被布置成抵靠形成在所述储罐连接中的内部环形支台的储罐连接适配器(24)，其中，所述储罐连接适配器包括形成由所述介电填充构件填充的所述空心波导的内部分的通道。10.根据权利要求1至5中的任一项所述的雷达料位计，其中，所述夹持构件(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈坎·弗雷德里克松，彼得·埃尔姆贝里，
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