用于雷達(dá)料位計(jì)的分段式探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)，包括收發(fā)器、處理電路以及包括至少兩個(gè)細(xì)長探頭段的單個(gè)導(dǎo)體探頭，其中，永久地附接至探頭段的第一端部并從第一端部伸出的連接部包括：鄰接部，其直徑小于探頭段的直徑；中間部，其布置在探頭段與鄰接部之間，其直徑小于鄰接部；以及外螺紋部。探頭段的第二端部包括套管，套管包括：帶有內(nèi)螺紋的接納部，接納部構(gòu)造成接納連接部；穿過套管側(cè)壁的通道，通道相對(duì)于探頭段的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)連接部配裝到套管中時(shí)，通道位于中間部的徑向外側(cè)和鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)。探頭還包括鎖定銷，其設(shè)置在通道中從而通過限制鄰接部在縱向方向上的移動(dòng)而鎖緊兩個(gè)組裝的探頭段。
【專利說明】用于雷達(dá)料位計(jì)的分段式探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種料位計(jì)系統(tǒng)，其使用電磁波來確定到容納在箱體中的產(chǎn)品的表面的距離。

【背景技術(shù)】
[0002]微波料位計(jì)或者雷達(dá)料位計(jì)(RLG)系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于確定容納在箱體中的產(chǎn)品的填充高度。雷達(dá)料位測量通?；蛲ㄟ^非接觸測量裝置或通過常稱為導(dǎo)波雷達(dá)(GWR)的接觸測量裝置進(jìn)行，通過非接觸測量裝置，朝容納在箱體中的產(chǎn)品發(fā)射電磁信號(hào)，通過接觸測量裝置，由用作導(dǎo)波傳輸線的探頭將電磁信號(hào)導(dǎo)向并導(dǎo)入到產(chǎn)品中。
[0003]在GWR系統(tǒng)中，探頭通常布置成從箱體的頂部朝向箱體的底部豎直延伸。用于GWR料位計(jì)系統(tǒng)的探頭通常以纜式探頭或者剛性探頭的形式設(shè)置。纜式探頭可以包括直徑在幾毫米至幾十毫米之間的金屬線纜。剛性探頭通常具有較大直徑。
[0004]在用于大型箱體一例如可以是約30m高的用于液化天然氣(LNG)的箱體——中的料位計(jì)系統(tǒng)中，出于易于安裝的原因，通常使用纜式探頭。纜式探頭的安裝可以包括將配重附接至探頭的底部并且簡單地將探頭降低到箱體中。
[0005]但是，對(duì)于某些應(yīng)用而言，可能需要或者甚至必須使用剛性探頭。剛性探頭通常更堅(jiān)硬并且由此更能適應(yīng)于機(jī)械磨損和撕扯以及化學(xué)品接觸。正如容易認(rèn)識(shí)到，用于在一體地形成的大型箱體中使用的傳統(tǒng)剛性探頭會(huì)很難運(yùn)輸和安裝。
[0006]另外，用于不同應(yīng)用的可變箱體尺寸意味著料位計(jì)系統(tǒng)必須設(shè)置有或者長度是為特定箱體定制的或者長度在安裝過程中可調(diào)的探頭。
[0007]為了克服與在大型箱體中使用剛性探頭相關(guān)聯(lián)的問題，US7012437公開了一種填充料位測量裝置，其中，信號(hào)沿表面波導(dǎo)被引導(dǎo)，并且其中，表面波導(dǎo)包括布置成伸縮進(jìn)出彼此的多個(gè)段。因此，提供一種具有可調(diào)長度的探頭。
[0008]但是，因?yàn)橛蒛S7012437公開的探頭包括伸縮段，在從一段至下一段的每個(gè)過渡處探頭的直徑有變化。這種直徑過渡可能干擾沿探頭被引導(dǎo)的信號(hào)并且在探頭上引入虛假回波信號(hào)。
[0009]另外，探頭的長度由調(diào)節(jié)器控制單元進(jìn)行控制，由此增加部件和系統(tǒng)的復(fù)雜性，這又增大測量裝置的總成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]考慮到上述問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)的改進(jìn)的探頭、一種包括這種探頭的料位計(jì)系統(tǒng)、以及一種用于將這種探頭布置在導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)中的方法。
[0011]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)，用于確定容納在箱體中的產(chǎn)品的填充高度，所述料位計(jì)包括:收發(fā)器，所述收發(fā)器用于發(fā)送電磁傳輸信號(hào)并且接收從所述產(chǎn)品的表面反射的反射電磁信號(hào)；處理電路，所述處理電路連接至所述收發(fā)器并且構(gòu)造成基于所接收的所述反射電磁信號(hào)確定所述填充高度；單個(gè)導(dǎo)體探頭，所述單個(gè)導(dǎo)體探頭構(gòu)造成將所述電磁傳輸信號(hào)朝所述表面引導(dǎo)并且將所述反射電磁信號(hào)引導(dǎo)回至所述收發(fā)器，所述探頭包括至少兩個(gè)細(xì)長的探頭段，每個(gè)探頭段都是導(dǎo)電的并且都具有圓形截面；其中，連接部永久地附接至探頭段的第一端部并且從所述第一端部伸出，所述連接部包括:鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑；中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部的直徑小于所述鄰接部；以及外螺紋部；其中，所述探頭段的第二端部包括:套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部；通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭段的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)?shù)谝惶筋^段的連接部配裝在第二探頭段的套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)；并且其中，所述探頭還包括鎖定銷，所述鎖定銷構(gòu)造成布置在所述通道中從而通過限制所述鄰接部在縱向方向上的移動(dòng)而將所述第一探頭段鎖定至所述第二探頭段。
[0012]箱體可以是能夠容納產(chǎn)品的任意容器或者器皿，并且可以是金屬的或者部分或完全是非金屬的、開口的、半開的、或者封閉的。
[0013]布置成穿過套管側(cè)壁的通道偏心地定位并且位于連接部的中間部的徑向外側(cè)，這具有在連接部中不需要相應(yīng)通道的效果。通道應(yīng)當(dāng)理解成側(cè)壁中的開口形式的穿過套管側(cè)壁的通道。因此，鎖定銷可以在不與連接部的中間部相干擾的情況下布置在通道中。由此，當(dāng)連接探頭段時(shí)，不需要考慮連接部的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。另外，因?yàn)樘坠苤械拈_口定位使得通道布置在連接部的鄰接部的徑向延伸范圍的徑向內(nèi)側(cè)，所以鎖定銷通過防止鄰接部移出套管而防止探頭段的分離。
[0014]本發(fā)明基于下述認(rèn)識(shí):用于料位計(jì)的剛性探頭可以有利地包括分開的單個(gè)探頭段，這些分開的單個(gè)探頭段可以通過用于防止探頭段彼此分離的螺紋連接和布置在穿過其中一個(gè)探頭段的側(cè)壁的通道中的鎖定銷的使用而彼此連接并且固定在一起。兩個(gè)探頭段之間的螺紋連接提供了機(jī)械穩(wěn)定性和抵抗探頭的意外斷開連接的保護(hù)。但是，如果僅使用螺紋連接而不使用鎖定銷，探頭上的振動(dòng)可能使該連接松開。此振動(dòng)例如可以例如是探頭所處的箱體中的產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。因此，鎖定銷用于確保能夠阻止探頭段意外分離。
[0015]通過使用由分開的探頭段組成的探頭，簡化了探頭的運(yùn)輸和安裝。使用包括分開的探頭段的模塊化探頭有利于例如在于狹窄的空間中進(jìn)行安裝的布置中的探頭的安裝。
[0016]除了易于安裝之外，還易于通過選擇所使用的探頭段的數(shù)量調(diào)整探頭的總長度。另外，這使得能夠針對(duì)各種不同的應(yīng)用和在不同尺寸的箱體或者容器中使用相同類型的探頭，這減小了必須由制造商制出來可用的不同探頭類型的數(shù)量。
[0017]另外，鎖定銷能夠制成足夠小或者由適當(dāng)材料制成，使得任何源于沿探頭傳播的電磁信號(hào)的從鎖定銷的反射的回波信號(hào)不干擾高度測量。
[0018]另外，由通過鎖定銷連接的不同的探頭段組成的探頭還易于拆卸，使得探頭例如可以再次用于不同應(yīng)用中。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，外螺紋部可以有利地布置在所述中間部與所述探頭段之間。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通道可以有利地延伸穿過套管的兩個(gè)側(cè)壁。通道可以延伸穿過套管的一個(gè)或者兩個(gè)側(cè)壁。是使用一個(gè)通道還是兩個(gè)通道可以例如通過所使用的鎖定銷的類型確定。提供穿過套管的兩個(gè)側(cè)壁的通道有利于多個(gè)類型的鎖定銷的使用，這將在下文中更具體地進(jìn)行描述。
[0021]在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中，鎖定銷可以有利地是穿過所述通道布置的開口銷。開口銷是包括兩個(gè)尖頭的銷，當(dāng)安裝銷時(shí)，使兩個(gè)尖頭彎曲使得銷被固定在通道中。有利地使用開口銷，因?yàn)槠鋸?fù)雜，易于安裝和移除并且能夠低成本制造。
[0022]在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中，鎖定銷可以有利地逐漸變細(xì)以當(dāng)插入到通道中時(shí)與套管接合。錐形銷、即有點(diǎn)呈圓錐形的銷能夠插入到通道中并且簡單地通過憑借在銷上施加一定的力將銷插入到通道中而固定至套管。對(duì)于錐形銷而言，在兩個(gè)側(cè)壁中具有開口的通道可以用于簡化錐形銷的移除。
[0023]在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中，穿過側(cè)壁的通道可以有利地帶有內(nèi)螺紋，于是鎖定銷可以帶有外螺紋并且構(gòu)造成螺旋連接到通道中。螺紋銷、或者螺釘能夠螺旋連接到穿過套管的一個(gè)或者兩個(gè)側(cè)壁的開口的對(duì)應(yīng)內(nèi)螺紋中。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，鄰接部可以有利地包括外螺紋，外螺紋構(gòu)造成螺紋連接到所述接納部的內(nèi)螺紋中。通過還為鄰接部設(shè)置螺紋，能夠?qū)崿F(xiàn)連接具有進(jìn)一步的機(jī)械穩(wěn)定性。另外，當(dāng)使用帶螺紋的鄰接部時(shí)，連接部的多種幾何構(gòu)型是可能的，比如例如連接部的鄰接部和螺紋部的長度上的變化。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，探頭段可以有利地基本上是實(shí)心的?；旧蠈?shí)心的探頭為充當(dāng)單個(gè)導(dǎo)體電磁導(dǎo)波提供了有利的電學(xué)特性。另外，實(shí)心探頭是機(jī)械穩(wěn)定的并且對(duì)機(jī)械磨損和拉扯相對(duì)不敏感。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，連接部和探頭段可以有利地由金屬圓柱體制成一體式。如上所述的探頭段可以例如通過機(jī)加工金屬的細(xì)長圓柱形來制造，這提供了簡單的制造過程，其中，不需要分開的元件的附接。
[0027]另外，套管也可以以相同方式制成。由此，整個(gè)探頭段可以由一塊材料并在一道工序中制造。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，探頭段可以大致呈管狀。在一些應(yīng)用中，可能需要使用管狀探頭段。這種應(yīng)用可以例如是在需要減小探頭重量的情形中。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，料位計(jì)還可以包括用于將探頭連接至收發(fā)器的收發(fā)器連接部。在一些應(yīng)用中，可以將探頭段的連接部或者套管直接連接至收發(fā)器或者經(jīng)由箱體進(jìn)出口連接至收發(fā)器。但是，例如如果收發(fā)器的接口與探頭段的連接部或者套管不對(duì)應(yīng)，那么必須使用布置在探頭與收發(fā)器之間的轉(zhuǎn)接器形式的收發(fā)器連接部。例如，收發(fā)器連接部可以是箱體進(jìn)出口的一部分。
[0030]在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中，探頭段還可以包括工具接合部，工具接合部與所述探頭段的第一端部和第二端部中的至少一者相鄰地布置。為了確保螺紋連接足夠緊，可能需要使用用于探頭段的組裝的工具。為了便利于工具的使用，工具接合部可以設(shè)置在探頭段的端部處，與連接部和套管相鄰但互不干擾。工具接合部例如可以是允許接合扳手一例如固定扳手——的探頭的平坦部。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的探頭段，所述探頭段是導(dǎo)電的、細(xì)長的并且具有圓形橫截面和基本上一致的直徑；所述探頭段的第一端部包括:鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑；中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部具有比所述鄰接部的直徑小的直徑；以及外螺紋部；其中，所述探頭段的第二端部包括:套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部；以及通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)連接部配裝在所述套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)。
[0032]還提供了一種用于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的模塊化探頭，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的多個(gè)探頭段，其中，第一探頭段的第一端部連接至第二探頭段的第二端部以形成模塊化探頭。
[0033]此外，上文描述的模塊化探頭可以有利地用作導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)中的單個(gè)導(dǎo)體探頭。
[0034]本發(fā)明的此第二方面的其它效果和特征在很大程度上類似于上文結(jié)合本發(fā)明的第一方面所描述的效果和特征。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)布置在箱體中的方法，所述料位計(jì)系統(tǒng)包括:收發(fā)器，所述收發(fā)器用于發(fā)送電磁傳輸信號(hào)并且接收從所述產(chǎn)品的表面反射的反射電磁信號(hào)；處理電路，所述處理電路連接至所述收發(fā)器并且構(gòu)造成基于所接收的所述反射電磁信號(hào)確定所述填充高度；單個(gè)導(dǎo)體探頭，所述單個(gè)導(dǎo)體探頭構(gòu)造成將所述電磁傳輸信號(hào)朝所述表面引導(dǎo)并且將所述反射電磁信號(hào)引導(dǎo)回至所述收發(fā)器，所述探頭包括至少兩個(gè)細(xì)長的探頭段，每個(gè)探頭段都是導(dǎo)電的并且都具有圓形截面；其中，連接部永久地附接至每個(gè)探頭段的第一端部并且從所述第一端部伸出，所述連接部包括:鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑；中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部的直徑小于所述鄰接部；以及外螺紋部；其中，所述探頭段的第二端部包括:套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部；以及通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭段的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)?shù)谝惶筋^段的連接部配裝在第二探頭段的套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)；所述方法包括:通過將第一探頭段的連接部螺旋連接到第二探頭段的套管中來組裝所述探頭；將鎖定銷插入到所述套管的所述通道中使得所述鎖定銷防止所述鄰接部在所述探頭的縱向方向上移動(dòng)，由此防止所述第一探頭段和所述第二探頭段分解開。將所述鎖定銷固定至所述套管；將所述第一探頭段的所述箱體進(jìn)出口連接部機(jī)械地連接至箱體進(jìn)出口，使得所述探頭伸向所述箱體內(nèi)；與所述箱體進(jìn)出口關(guān)連地布置所述收發(fā)器和所述處理電路；并且使所述收發(fā)器與所述探頭電連接。
[0036]用于將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)布置在箱體中的上述方法可以在將料位計(jì)安裝在箱體中時(shí)容易地由操作者執(zhí)行。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，插入鎖定銷可以有利地包括將開口銷插入到通道中并且穿過套管，以及使開口銷的至少一個(gè)尖頭彎曲成使得防止開口銷離開通道。
[0038]另外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，插入鎖定銷可以有利地包括將鎖定銷螺旋連接到所述套管的內(nèi)螺紋通道中。
[0039]本發(fā)明的此第三方面的其它效果和特征在很大程度上類似于上文結(jié)合本發(fā)明的第一方面所描述的效果和特征。
[0040]當(dāng)研究隨附權(quán)利要求和下列描述時(shí)，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢將變得清楚。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，本發(fā)明的不同特征可以進(jìn)行組合以產(chǎn)生不同于下文中所描述的這些實(shí)施方式的實(shí)施方式而不脫離本發(fā)明的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]現(xiàn)將參照示出本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的附圖，對(duì)本發(fā)明的這些方面和其它方面進(jìn)行更具體地描述，在附圖中:
[0042]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的料位計(jì)系統(tǒng)；
[0043]圖2a至2b為用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)的探頭的連接部的示意圖；
[0044]圖3a至3d為用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)中的探頭的鎖定銷的示意圖；
[0045]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式探頭段。
[0046]圖5a至5e示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法。

【具體實(shí)施方式】
[0047]在本【具體實(shí)施方式】部分中，參照使用包括多個(gè)探頭段的探頭的雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行主要描述。
[0048]圖1為導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)100的示意圖，導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)100包括料位計(jì)102，料位計(jì)102布置在箱體104中，箱體104填充有需測量的產(chǎn)品106。測量單元108布置在箱體104的頂部上并且通過箱體進(jìn)出口(throughput) 112連接至探頭110。測量單元108包括收發(fā)器和處理電路(未示出)，收發(fā)器和處理電路用于產(chǎn)生發(fā)射和接收電磁信號(hào)并且用于基于接收的反射信號(hào)確定填充高度。通常，填充高度能夠通過發(fā)射電磁信號(hào)而電磁信號(hào)沿探頭110傳播并且在產(chǎn)品的表面114至少部分地反射來確定。
[0049]圖2a和2b示出了用于連接料位計(jì)中的探頭的兩個(gè)探頭段的連接部和相應(yīng)的接納套管的多個(gè)實(shí)施方式。
[0050]在圖2a中示出了第一探頭段202和第二探頭段206，第一探頭段202包括從第一探頭段202的端部延伸的連接部204，第二探頭段206包括構(gòu)造成接納連接部204的套管208。連接部204包括外螺紋部222并且套管224包括對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋226。連接部還包括:從端部探頭202延伸的中間部210，中間部210具有比探頭202的直徑小的直徑；和鄰接部212，鄰接部212具有比中間部210的直徑大的直徑，鄰接部212布置在連接部204的端部處與中間部210相鄰。另外，在套管208中布置有開口以形成穿過套管208的至少一個(gè)側(cè)壁的通道214。
[0051]通過連接螺紋部222和226，以機(jī)械的方式使兩個(gè)探頭段相對(duì)于彼此穩(wěn)固。
[0052]圖2b示意性地示出了連接部，其中，鄰接部232也帶有外螺紋以便與套管208的內(nèi)螺紋226接合。由此，能提供附加的穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)指出，圖2a和2b中示出的實(shí)施方式的多種變形是可能的。例如，可以改變外螺紋部222和鄰接部212、232的長度。
[0053]連接部204、230和探頭段202可以例如通過機(jī)加工細(xì)長圓柱體的端部由同一塊材料制成。該圓柱體優(yōu)選地由適合于引導(dǎo)電磁波的材料例如不銹鋼或者其它金屬合金制成。期望提供耐腐蝕的材料——例如不銹鋼——的探頭。但是，也能夠分開地制造連接部和探頭段并且之后例如通過焊接將兩個(gè)零部件永久地附接在一起。相同的原理適用于套管208和第二探頭段，套管208和第二探頭段也可以由一個(gè)零件制成或者制成為永久地附接到彼此的單獨(dú)的零件。
[0054]另外，探頭段202、206優(yōu)選地具有基本上一致的直徑。探頭段的直徑可以在1mm至20mm的范圍內(nèi)，比如例如為13mm,約等于0.5英寸。通過使用具有統(tǒng)一直徑的探頭,探頭能夠提供在探頭的整個(gè)長度上一致的傳播性能，這是精確的填充高度確定所需要的，因?yàn)樽兓闹睆教貏e是階梯變化的直徑可以產(chǎn)生虛假回波信號(hào)。
[0055]圖3a至3d示意性地示出了用于連接料位計(jì)中的探頭的兩個(gè)探頭段的各種鎖定銷。
[0056]圖3a示出了開口銷(split pin)302，開口銷302在插入通過通道214之后彎曲從而防止其意外地從通道214脫離。開口銷以及其它類型的鎖定銷優(yōu)選由耐腐蝕的材料——例如不銹鋼——或者具有類似特性的其它合金或者金屬形成。通道214相對(duì)于探頭的縱向軸線偏心定位使得鎖定銷可以不受阻礙地穿過套管。一旦鎖定銷已經(jīng)插入，連接部204、216、220、228的鄰接部212將不能移出套管，因?yàn)橐苿?dòng)被鎖定銷阻擋。
[0057]在圖3b中示出了錐形鎖定銷304，圖3c示出了螺紋鎖定銷306，即螺釘，并且圖3d示出了 u形鎖定銷308，該銷的端部能夠彎曲以將鎖定銷308固定至套管。
[0058]應(yīng)當(dāng)注意，圖3a至3d中示出的每一種鎖定銷都可以與圖2a至2b中示出的任意連接部-套管的結(jié)合一起使用。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，基于圖示示例的變型可以等同地使用。
[0059]圖4示意性地示出了包括工具接合部402、404、406的探頭段202、206。工具接合部例如可以是探頭的允許使探頭與扳手接合的平坦部402、404。工具接合部還可以是穿過探頭的孔406，在這種情況下，可以插入用作杠桿的工具以在組裝探頭段時(shí)實(shí)現(xiàn)增大的扭矩。
[0060]圖5a至5e示意性地示出了用于將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)布置在箱體中的方法。在圖5a中示出的第一步驟中，第一探頭段202的連接部216插入到第二探頭段206的接納套管208中。如圖5b中所示，隨后將兩個(gè)探頭段螺旋連接在一起使得連接部204的外螺紋部222與套管208的內(nèi)螺紋部226接合。該連接可以由操作者用手或者如果需要通過使用工具手動(dòng)地進(jìn)行。接下來，在圖5c中，將在此以開口銷302的形式示出的鎖定銷插入到通道214中并且穿過套管208。在圖5d中，示出了開口銷的腿如何彎曲從而防止銷意外地從通道脫離。最后，在圖5e中，將探頭110布置在箱體104中并且電連接至收發(fā)器。當(dāng)探頭在封閉箱體中使用時(shí)，電連接和機(jī)械連接可以通過使用箱體進(jìn)出口 112結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
[0061]即使已經(jīng)參照本發(fā)明的特定示例實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是很多不同的變型、改型等對(duì)于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員而言將變得顯而易見的。例如，連接部的精確幾何構(gòu)型可以改變，同時(shí)仍能夠提供足夠的機(jī)械穩(wěn)定性并且允許為了附加安全性而是用鎖定銷。另外，應(yīng)當(dāng)注意，可以省略、互換或者以不同的方式布置系統(tǒng)的零件，料位計(jì)仍能夠執(zhí)行本發(fā)明的功能。
[0062]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員在根據(jù)對(duì)附圖、說明書、以及所附權(quán)利要求的研究實(shí)施請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開實(shí)施方式的變型。在權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”不排除其它元件或者步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個(gè)。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中對(duì)特定方案進(jìn)行限定的事實(shí)不表示這些方案的結(jié)合不能被加以利用。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)，用于確定容納在箱體中的產(chǎn)品的填充高度，所述料位計(jì)包括: 收發(fā)器，所述收發(fā)器用于發(fā)送電磁傳輸信號(hào)并且接收從所述產(chǎn)品的表面反射的反射電磁信號(hào)； 處理電路，所述處理電路連接至所述收發(fā)器并且構(gòu)造成基于所接收的所述反射電磁信號(hào)確定所述填充高度； 單個(gè)導(dǎo)體探頭，所述單個(gè)導(dǎo)體探頭構(gòu)造成將所述電磁傳輸信號(hào)朝所述表面引導(dǎo)并且將所述反射電磁信號(hào)引導(dǎo)回至所述收發(fā)器，所述探頭包括至少兩個(gè)細(xì)長的探頭段，每個(gè)探頭段都是導(dǎo)電的并且都具有圓形截面； 其中，連接部永久地附接至每個(gè)探頭段的第一端部并且從所述第一端部伸出，所述連接部包括: 鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑； 中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部的直徑小于所述鄰接部；以及 外螺紋部； 其中，所述探頭段的第二端部包括: 套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部； 通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭段的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)?shù)谝惶筋^段的連接部配裝在第二探頭段的套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)；并且 其中，所述探頭還包括鎖定銷，所述鎖定銷構(gòu)造成布置在所述通道中從而通過限制所述鄰接部在縱向方向上的移動(dòng)而將所述第一探頭段鎖定至所述第二探頭段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述外螺紋部布置在所述中間部與所述探頭段之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述通道延伸穿過所述套管的兩個(gè)側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的料位計(jì)，其中，所述鎖定銷是開口銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述鎖定銷逐漸變細(xì)以在插入到所述通道中時(shí)與所述套管接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，穿過所述側(cè)壁的所述通道帶有內(nèi)螺紋，并且，所述鎖定銷帶有外螺紋且構(gòu)造成螺旋連接到所述通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述鄰接部包括外螺紋，所述外螺紋構(gòu)造成螺紋連接到所述接納部的內(nèi)螺紋中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述探頭段基本上是實(shí)心的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述連接部和所述探頭段由金屬圓柱體制成一體式的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述套管和所述探頭段由金屬圓柱體制成一體式的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述探頭段大致呈管狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，還包括用于將所述探頭連接至所述收發(fā)器的收發(fā)器連接部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料位計(jì)，其中，所述探頭段還包括工具接合部，所述工具接合部布置成與所述探頭段的所述第一端部和所述第二端部中的至少一者相鄰。
14.一種用于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的探頭段，所述探頭段是導(dǎo)電的、細(xì)長的并且具有圓形橫截面和基本上一致的直徑；所述探頭段的第一端部包括: 鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑； 中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部具有比所述鄰接部的直徑小的直徑；以及 外螺紋部； 其中，所述探頭段的第二端部包括: 套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部；以及 通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)連接部配裝在所述套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的探頭段，其中，所述探頭段基本上是實(shí)心的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的探頭段，其中，所述通道延伸穿過所述套管的兩個(gè)側(cè)壁。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的探頭段，其中，所述鄰接部包括外螺紋，所述外螺紋構(gòu)造成螺紋連接到所述接納部的內(nèi)螺紋中。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的探頭段，其中，所述探頭段還包括工具接合部，所述工具接合部布置成與所述探頭段的所述第一端部和所述第二端部中的至少一者相鄰。
19.一種用于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的模塊化探頭，所述模塊化探頭包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求14所述的探頭段，其中，第一探頭段的第一端部連接至第二探頭段的第二端部以形成模塊化探頭。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的探頭作為導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)中的單個(gè)導(dǎo)體探頭的用途。
21.一種將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)布置在箱體中的方法，所述料位計(jì)系統(tǒng)包括: 收發(fā)器，所述收發(fā)器用于發(fā)送電磁傳輸信號(hào)并且接收從所述產(chǎn)品的表面反射的反射電磁信號(hào)； 處理電路，所述處理電路連接至所述收發(fā)器并且構(gòu)造成基于所接收的所述反射電磁信號(hào)確定所述填充高度； 單個(gè)導(dǎo)體探頭，所述單個(gè)導(dǎo)體探頭構(gòu)造成將所述電磁傳輸信號(hào)朝所述表面引導(dǎo)并且將所述反射電磁信號(hào)引導(dǎo)回至所述收發(fā)器，所述探頭包括至少兩個(gè)細(xì)長的探頭段，每個(gè)探頭段都是導(dǎo)電的并且都具有圓形截面； 其中，連接部永久地附接至每個(gè)探頭段的第一端部并且從所述第一端部伸出，所述連接部包括: 鄰接部，所述鄰接部具有比所述探頭段的直徑小的直徑； 中間部，所述中間部布置在所述探頭段與所述鄰接部之間，所述中間部的直徑小于所述鄰接部；以及 外螺紋部； 其中，所述探頭段的第二端部包括: 套管，所述套管永久地附接至所述探頭段并且包括接納部，所述接納部帶有內(nèi)螺紋并且構(gòu)造成接納所述連接部的所述外螺紋部；以及 通道，所述通道穿過所述套管的側(cè)壁，所述通道相對(duì)于所述探頭段的縱向中心軸線偏心地定位，使得當(dāng)?shù)谝惶筋^段的連接部配裝在第二探頭段的套管中時(shí)，所述通道位于所述中間部的徑向外側(cè)且位于所述鄰接部的徑向內(nèi)側(cè)； 所述方法包括: 通過將第一探頭段的連接部螺旋連接到第二探頭段的套管中來組裝所述探頭； 將鎖定銷插入到所述套管的所述通道中使得所述鎖定銷防止所述鄰接部在所述探頭的縱向方向上移動(dòng)，由此防止所述第一探頭段和所述第二探頭段分解開。 將所述鎖定銷固定至所述套管； 將所述第一探頭段的所述箱體進(jìn)出口連接部機(jī)械地連接至箱體進(jìn)出口，使得所述探頭伸向所述箱體內(nèi)； 與所述箱體進(jìn)出口關(guān)連地布置所述收發(fā)器和所述處理電路；并且 使所述收發(fā)器與所述探頭電連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，插入所述鎖定銷包括將開口銷插入到所述通道中并穿過所述套管以及使所述開口銷的至少一個(gè)尖頭彎曲從而防止所述開口銷離開所述通道。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，插入所述鎖定銷包括將所述鎖定銷螺旋連接到所述套管的所述通道中。
【文檔編號(hào)】G01F23/284GK104422494SQ201310606816
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】本特·哈格隆德 申請(qǐng)人:羅斯蒙特儲(chǔ)罐雷達(dá)股份公司