本發(fā)明涉及包括單導(dǎo)體探針的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)(radarlevelgaugesystem)，并且涉及將包括單導(dǎo)體探針的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)安裝在具有管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐處的方法，該管狀安裝結(jié)構(gòu)從該罐的頂部基本上豎直向上延伸。
背景技術(shù)：
：雷達(dá)物位計(jì)(RLG)系統(tǒng)被廣泛用于確定容納在罐內(nèi)的物品(product)的填充物位。通常借助于非接觸式測量(通過向容納在罐中的物品發(fā)射電磁信號)或通常被稱為導(dǎo)波雷達(dá)(GWR)的接觸式測量(通過作為波導(dǎo)的傳輸線探針向物品引導(dǎo)電磁信號并且進(jìn)入物品)來進(jìn)行雷達(dá)物位計(jì)量。該探針通常被布置成從頂部向罐的底部豎直延伸。由收發(fā)器生成并且由探針向罐中的物品的表面?zhèn)鞑ル姶虐l(fā)送信號，并且向收發(fā)器傳播回由發(fā)送信號在表面處的反射所產(chǎn)生的電磁反射信號?；诎l(fā)送信號和反射信號，能夠確定至物品的表面的距離。發(fā)送信號通常不僅在罐環(huán)境(tankatmosphere)和物品表面之間的界面所構(gòu)成的阻抗過渡處被反射，而且在發(fā)送信號所遇到的若干其它阻抗過渡處被反射。在GWR系統(tǒng)的情況下，一種這樣的阻抗過渡通常出現(xiàn)在收發(fā)器和探針之間的連接處。收發(fā)器可以經(jīng)由饋通(feed-through)連接至探針。這樣的饋通通常由作為其內(nèi)導(dǎo)體的具有探針的同軸線、作為其外導(dǎo)體的被附接至罐的連接件或罐壁、以及設(shè)置在內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間的電介質(zhì)構(gòu)件形成。因?yàn)闄C(jī)械方面足夠強(qiáng)的內(nèi)導(dǎo)體和實(shí)際的外導(dǎo)體直徑的組合需要，所以遠(yuǎn)高于約50Ω的饋通阻抗很少是可行的。因此由于其結(jié)構(gòu)，饋通的阻抗通常與典型的同軸電纜的阻抗相似，即約50Ω。雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)通常被安裝在從罐的頂部基本上豎直向上延伸的管 狀安裝結(jié)構(gòu)上。在一些情況下，作為代替，管狀安裝結(jié)構(gòu)可以從罐的側(cè)壁基本上水平地延伸。通常被稱為“管口”的管狀安裝結(jié)構(gòu)可以是以下管道：該管道被焊接至罐并且在其上(外)端處裝配有允許附接諸如雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的裝置的法蘭或裝配有盲板法蘭。管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑通常可以在0.1至0.2m之間，并且典型長度可以為大約0.2至0.5m。然而，特別是在儲罐的頂部，可能存在更加長的管狀安裝結(jié)構(gòu)的趨勢，以針對罐上工作改善人體工程學(xué)。在包括例如豎直延伸的管狀安裝結(jié)構(gòu)(管口)的罐布置中，在進(jìn)入罐本身之前，探針通常在安裝結(jié)構(gòu)的上端處機(jī)械連接至罐，并且經(jīng)過安裝結(jié)構(gòu)的下端穿過安裝結(jié)構(gòu)。在安裝結(jié)構(gòu)的上端處，探針可以經(jīng)由穿過罐邊界的饋通來電連接至雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的收發(fā)器。對于有時也被稱為Goubau探針的單導(dǎo)體探針，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：由探針引導(dǎo)的電磁信號的傳播受管狀安裝結(jié)構(gòu)的影響，特別是當(dāng)管狀安裝結(jié)構(gòu)相對窄且高(長)時。除了具有表面波導(dǎo)的屬性之外，管狀安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的單導(dǎo)體探針實(shí)際上像具有取決于管狀安裝結(jié)構(gòu)的尺寸的信號傳播屬性的同軸傳輸線那樣起作用。特別地，管狀安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳輸線的阻抗可以為大約150Ω，并且可以在安裝之間變化。因此，在饋通和管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)部之間的界面處將存在第一阻抗階躍，并且在管狀安裝結(jié)構(gòu)的下端處將存在第二阻抗階躍。在管狀安裝結(jié)構(gòu)的下端處的相對大的阻抗階躍(約150Ω至約370Ω)引起在饋通處的阻抗過渡和在管狀安裝結(jié)構(gòu)下端處的阻抗過渡之間的多次反射。這樣的多次反射可能導(dǎo)致附加的回波信號，其可能干擾相對遠(yuǎn)低于管狀安裝結(jié)構(gòu)下端的填充物位測量。根據(jù)US6690320，可以通過下述手段來解決由管狀安裝結(jié)構(gòu)的端處的反射所引起的問題：在管狀安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)提供同軸電纜延伸，直到探針離開管狀安裝結(jié)構(gòu)為止，使得具有同軸延伸的探針具有與收發(fā)器和探針之間的饋線相同的阻抗(約50Ω)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的總體目的在于：提供一種使用單導(dǎo)體探針并且尤其減小了多次反射的影響的改進(jìn)的填充物位確定，其中該單導(dǎo)體探針 延伸穿過罐的頂部處的管狀安裝結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因此提供了一種雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)，用于確定具有管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐中的物品的填充物位，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)包括：收發(fā)器，該收發(fā)器用于生成、發(fā)送和接收電磁信號；單導(dǎo)體探針，該單導(dǎo)體探針經(jīng)由布置在管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端處的饋通來電連接至收發(fā)器，該單導(dǎo)體探針從管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端延伸穿過安裝結(jié)構(gòu)，并且經(jīng)過安裝結(jié)構(gòu)的第二端向罐中的物品延伸并且進(jìn)入罐中的物品，以向物品的表面引導(dǎo)來自收發(fā)器的電磁發(fā)送信號，并且往回向收發(fā)器返回由發(fā)送信號在表面處的反射所產(chǎn)生的電磁表面反射信號；導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)與單導(dǎo)體探針徑向間隔開，并且在安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)沿單導(dǎo)體探針延伸；連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件從屏蔽結(jié)構(gòu)徑向延伸以將屏蔽結(jié)構(gòu)電連接至罐；以及處理電路，該處理電路連接至收發(fā)器，以基于發(fā)送信號和表面反射信號來確定填充物位。罐可以是能夠容納物品的任何容器或器皿。特別地，罐可以至少部分地是金屬的，以便為導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)提供接地。“收發(fā)器”可以是一種能夠發(fā)送和接收電磁信號的功能單元，或者可以是包括單獨(dú)的發(fā)送器單元和接收器單元的系統(tǒng)。單導(dǎo)體探針可以是基本上剛性的或柔性的，并且可以由諸如不銹鋼的金屬制成。應(yīng)當(dāng)理解的是，連接構(gòu)件可以通過任何附接裝置被附接至屏蔽結(jié)構(gòu)，或者可以與屏蔽結(jié)構(gòu)一體形成。在許多應(yīng)用中，管狀安裝結(jié)構(gòu)可以從罐的頂部豎直向上延伸。在這樣的情況下，上述管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端是管狀安裝結(jié)構(gòu)的上端，并且上述管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端是管狀安裝結(jié)構(gòu)的下端。在其他應(yīng)用中，管狀安裝結(jié)構(gòu)可以從罐的側(cè)壁水平地延伸。不論管狀安裝結(jié)構(gòu)的取向如何，均可能發(fā)生上述的多次反射。本發(fā)明基于以下認(rèn)識：僅提供探針和管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間的屏蔽結(jié)構(gòu)是不夠的，而是需要在屏蔽結(jié)構(gòu)和罐之間(例如經(jīng)由管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁)建立電連接。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：如果不這樣做，在屏蔽結(jié)構(gòu)的外表面上流動的電流將產(chǎn)生大量雙反射，如在
背景技術(shù)：
部分中描述的，其可以干擾填充物位的測量。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，不論屏蔽結(jié)構(gòu)從管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端處的 饋通延伸以及沿屏蔽結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件的位置如何，與同軸延伸的外導(dǎo)體未電連接至饋通下方的罐的現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，將改善測量情況。期望根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的屏蔽結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)件相對易于安裝，并且適于管狀安裝結(jié)構(gòu)的不同尺寸，甚至作為對現(xiàn)有雷達(dá)物位計(jì)安裝的附加。根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的實(shí)施方式，屏蔽結(jié)構(gòu)可以在管狀安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)從管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端延伸，并且延伸距離大于從管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端至管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端的距離的一半。在具有由屏蔽結(jié)構(gòu)的端和管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端之間的雙反射所產(chǎn)生的殘余雙反射回波信號的實(shí)施方式中，該回波信號將不太可能干擾填充物位的測量，因?yàn)榕c不具有屏蔽結(jié)構(gòu)的情況和具有屏蔽結(jié)構(gòu)但不具有連接構(gòu)件的情況二者相比，與雙反射回波信號相對應(yīng)的視距(apparentdistance)將被減小。另外，連接構(gòu)件可以被布置在管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端和管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端之間的連接位置處，并且可以在該連接位置處電連接至管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁。為了減小上述雙反射信號的影響，與管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端相比，該連接位置可以有益地更靠近管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端。為了更進(jìn)一步減小上述雙反射信號的影響，可以布置連接構(gòu)件使得：連接位置和管狀安裝結(jié)構(gòu)的第二端之間的距離小于該連接位置和管狀安裝結(jié)構(gòu)的第一端之間的距離的四分之一。在實(shí)施方式中，有益地，屏蔽結(jié)構(gòu)可以是管狀的。例如，屏蔽結(jié)構(gòu)可以是具有圓形橫截面的金屬管。然而，應(yīng)該注意的是，原則上屏蔽結(jié)構(gòu)可以具有任何橫截面。此外，屏蔽結(jié)構(gòu)不一定完全包圍單導(dǎo)體探針。例如，可以以具有縱向縫隙的金屬管的形式提供屏蔽結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施方式，這樣的縫隙可以寬于單導(dǎo)體探針的直徑，以便于在現(xiàn)有的探針周圍安裝該屏蔽結(jié)構(gòu)。另外，可以能夠松脫地將連接構(gòu)件附接至屏蔽結(jié)構(gòu)，以允許根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)適于具有不同管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐。屏蔽結(jié)構(gòu)和罐之間的電連接可以是導(dǎo)電性連接或電容性連接。有益地，連接構(gòu)件可以導(dǎo)電連接至屏蔽結(jié)構(gòu)。例如，屏蔽結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)件二者均可以由金屬制成，并且可以彼此金屬接觸。另外，不論屏蔽結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)件之間的電連接是導(dǎo)電性還是電容性， 有益地，連接構(gòu)件和罐之間的電連接可以是電容性電連接。期望的是：在實(shí)踐中，與實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的(關(guān)于時間不變化)導(dǎo)電(電流)性連接相比，更易于實(shí)現(xiàn)連接構(gòu)件和罐(優(yōu)選管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁)之間的穩(wěn)定的(關(guān)于時間不變化)的電容性電連接。針對電磁發(fā)送信號的典型頻率范圍(GHz)的情況尤其如此。根據(jù)各種實(shí)施方式，連接構(gòu)件可以包括金屬部分和電介質(zhì)部分，電介質(zhì)部分被布置成防止金屬部分和管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間的導(dǎo)電連接。由此，提供屏蔽結(jié)構(gòu)和罐(管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁)之間的穩(wěn)定阻抗。為了提供屏蔽結(jié)構(gòu)和管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間的足夠好的電連接，同時還允許使用諸如PTFE或類似物(和/或氣體)的合適的電介質(zhì)材料，以下述方式與管狀安裝結(jié)構(gòu)有關(guān)地確定連接構(gòu)件的尺寸：使連接構(gòu)件與管狀安裝結(jié)構(gòu)所形成的電容器的電容為至少約8pF。對于管狀安裝結(jié)構(gòu)的典型尺寸，這可以通過以下述方式配置連接構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)：使連接構(gòu)件的金屬部分與管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁間隔小于5mm。此外，根據(jù)各種實(shí)施方式，可以以下下述方式配置屏蔽結(jié)構(gòu)：使包括探針和屏蔽結(jié)構(gòu)的探針屏蔽結(jié)構(gòu)布置的阻抗與饋通的阻抗的差小于饋通的阻抗的20％。這將顯著地進(jìn)一步減小上述雙反射信號。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)可以另外包括布置在單導(dǎo)體探針和屏蔽結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間的至少一個電介質(zhì)間隔件，以防止單導(dǎo)體探針和屏蔽結(jié)構(gòu)之間的不希望的接觸。該至少一個電介質(zhì)間隔件可附接至單導(dǎo)體探針。有益地，電介質(zhì)間隔件可以被配置成提供基本上彼此抵消的第一反射和第二反射，以提供來自間隔件的非常小的總反射。例如，電介質(zhì)間隔件可以沿單導(dǎo)體探針延伸大約發(fā)送信號的中心波長的一半。替選地，間隔件可以包括第一間隔件部分和第二間隔件部分，第一間隔件部分與第二間隔件部分沿單導(dǎo)體探針間隔開大約發(fā)送信號的中心波長的四分之一。為了進(jìn)一步減少總反射，間隔件可以包括另外的間隔件部分，其中，每個間隔件部分與相鄰的間隔件部分間隔開大約發(fā)送信號的中心波長的四分之一。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，屏蔽結(jié)構(gòu)的端處的阻抗過渡具有已知的大小并且沿單導(dǎo)體探針出現(xiàn)在已知位置處，這使得在軟件中處理該阻抗過渡的影響是可行的。因此，包括在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)中的處理電路可以有益地包括信號處理電路，該信號處理電路用于基于發(fā)送信號和反射信號來形成回波信號并且去除由上述雙反射所產(chǎn)生的回波。另外，在罐布置中可以有益地包括根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)，該罐布置進(jìn)一步包括具有從罐的頂部基本上豎直向上延伸的管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種用于確定具有管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐中的物品的填充物位的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)，該管狀安裝結(jié)構(gòu)從罐的頂部基本上豎直向上延伸，該雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)包括：測量單元，該測量單元包括收發(fā)器以及處理電路，收發(fā)器用于生成、發(fā)送和接收電磁信號，處理電路連接至收發(fā)器，以基于發(fā)送和接收的電磁信號來確定填充物位；單導(dǎo)體探針，該單導(dǎo)體探針經(jīng)由饋通電連接至收發(fā)器，以基本上豎直地延伸穿過管狀安裝結(jié)構(gòu)、經(jīng)過安裝結(jié)構(gòu)的下端、向罐中的物品延伸并且進(jìn)入罐中的物品，以向物品的表面引導(dǎo)來自收發(fā)器的電磁發(fā)送信號，并且往回向收發(fā)器返回由發(fā)送信號在該表面處的反射所產(chǎn)生的電磁表面反射信號；導(dǎo)電管狀屏蔽結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電管狀屏蔽結(jié)構(gòu)與單導(dǎo)體探針徑向間隔開，以在安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)沿單導(dǎo)體探針延伸；以及多個導(dǎo)電連接構(gòu)件，所述多個導(dǎo)電連接構(gòu)件用于將屏蔽結(jié)構(gòu)電連接至管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁，每個連接構(gòu)件能夠附接至屏蔽結(jié)構(gòu)，并且具有不同的徑向延伸，以允許雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)適于具有不同內(nèi)徑的管狀安裝結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有罐上提供的管狀安裝結(jié)構(gòu)(管口)的尺寸通常尚未被標(biāo)準(zhǔn)化。因此，不同的罐可能提供有具有不同管口長度和/或內(nèi)徑的管口。由于提供了一組合適的具有不同外部尺寸的連接構(gòu)件，所以根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)能夠被安裝在具有管狀安裝結(jié)構(gòu)(管口)的幾乎任何現(xiàn)有的罐處。本發(fā)明的該第二方面的另外的效果和變化與參照本發(fā)明的第一方面的上面所描述的那些大部分類似。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在具有管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐處安裝雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的方法，該管狀安裝結(jié)構(gòu)從罐的頂部基本上豎直向上延伸，該雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)包括：測量單元，該測量單元包括收發(fā)器和處理電路；單導(dǎo)體探針，該單導(dǎo)體探針電連接至測量單元的收發(fā)器。該方法包括以下步驟：在單導(dǎo)體探針周圍布置導(dǎo)電管狀屏蔽結(jié)構(gòu)；至少確定管狀安裝 結(jié)構(gòu)的直徑；在多個連接構(gòu)件中選擇導(dǎo)電連接構(gòu)件，每個連接構(gòu)件能夠附接至管狀屏蔽結(jié)構(gòu)并且具有相互不同的徑向延伸；將所選擇的連接構(gòu)件附接至管狀屏蔽結(jié)構(gòu)；以及在管狀安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)布置單導(dǎo)體探針，該單導(dǎo)體探針被附接有所選擇的連接構(gòu)件的管狀屏蔽結(jié)構(gòu)所屏蔽。另外，可以測量管狀安裝結(jié)構(gòu)的長度，并且如果適用，則可以將屏蔽結(jié)構(gòu)縮短至與管狀安裝結(jié)構(gòu)的長度類似的長度。本發(fā)明的第三方面的另外的效果和變化與參照本發(fā)明的第一方面和第二方面的上面所描述的那些大部分類似?？傊?，本發(fā)明因此涉及用于具有管狀安裝結(jié)構(gòu)的罐的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)。該雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)包括：收發(fā)器；單導(dǎo)體探針，該單導(dǎo)體探針延伸穿過管狀安裝結(jié)構(gòu)；導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)與單導(dǎo)體探針徑向間隔開，并且在安裝結(jié)構(gòu)內(nèi)沿單導(dǎo)體探針延伸；連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件從屏蔽結(jié)構(gòu)徑向延伸以將屏蔽結(jié)構(gòu)電耦合至罐；以及處理電路，該處理電路連接至收發(fā)器以確定填充物位。附圖說明現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的至少一個示例實(shí)施方式的附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其它方面，其中：圖1a示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的示例性罐布置；圖1b是包括在圖1a中的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)中的測量電子單元的示意圖；圖2a是具有屏蔽結(jié)構(gòu)的底部部分的放大橫截面圖的、圖1a中的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的示意性且部分開放的側(cè)視圖，用于示出罐的管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁和屏蔽結(jié)構(gòu)之間的電耦合；圖2b示意性地示出了在具有和不具有圖2a中的連接構(gòu)件的情況下所實(shí)施的測試所產(chǎn)生的回波曲線；圖3示意性地示出了用于安裝在具有不同管口尺寸的罐中的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的方法的流程圖。具體實(shí)施方式在本詳細(xì)描述中，參照包括從罐的頂部豎直延伸的管狀安裝結(jié)構(gòu)(管口)的罐來討論根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)和罐布置的示例性實(shí)施方式。此外，本文所描述的單導(dǎo)體傳輸線探針是借助于重物在罐中保持筆直的軟線探針(相對柔韌的探針)。此外，連接構(gòu)件主要被描述為可拆卸套筒。應(yīng)當(dāng)注意的是，這決不限制本發(fā)明的范圍，其同樣適用于其它雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)，諸如通過其他方式(諸如通過將導(dǎo)體探針緊固在罐的底部)軟線探針保持筆直的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)，或者具有剛性桿狀單導(dǎo)體傳輸線探針的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)。此外，管狀安裝結(jié)構(gòu)不必豎直地延伸，而是可以例如基本上水平地延伸以提供從罐的側(cè)面進(jìn)入罐的內(nèi)部。而且，只要實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能，即將屏蔽結(jié)構(gòu)電連接至罐以減少沿屏蔽結(jié)構(gòu)行進(jìn)的反射，就可以以不同形式提供連接構(gòu)件，。圖1a示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的包括罐布置17的物位測量系統(tǒng)1以及被示出為控制室的主機(jī)系統(tǒng)10。罐布置17包括GWR(導(dǎo)波雷達(dá))類型的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2和罐4，罐4具有從罐4的頂部豎直延伸的管狀安裝結(jié)構(gòu)13(通常被稱為“管口”)。安裝雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2以測量容納在罐4中的物品3的填充物位。參照圖1a，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2包括測量單元6和從測量單元6延伸，穿過管狀安裝結(jié)構(gòu)13，向物品3延伸并進(jìn)入物品3的單導(dǎo)體探針7的形式的傳播裝置。在圖1a中的示例實(shí)施方式中，單導(dǎo)體探針7為導(dǎo)線探針，其具有附接在其端處以保持導(dǎo)線筆直且豎直的重物8。通過分析由探針7向物品3的表面11引導(dǎo)的發(fā)送信號ST以及從表面11往回行進(jìn)的反射信號SR，測量單元6能夠確定基準(zhǔn)位置(諸如罐的外部和罐的內(nèi)部之間的饋通)和物品3的表面11之間的距離，由此能夠推斷填充物位。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然在本文中討論容納單一物品3的罐4，但是能夠以類似的方式測量沿探針至任何材料界面的距離。如在圖1b中示意性地示出的，測量單元6包括收發(fā)器20、處理電路系統(tǒng)21、通信接口22以及用于與控制室10無線通信的通信天線23。收發(fā)器20被配置成生成、發(fā)送和接收電磁信號，處理電路系統(tǒng)21連接至收發(fā)器20，并且處理電路系統(tǒng)21被配置成基于發(fā)送信號ST和反射 信號SR來確定物品3的填充物位L。通信接口22連接至處理電路系統(tǒng)21，并且通信接口22被配置成允許經(jīng)由通信天線23與主機(jī)系統(tǒng)10通信。在圖1a-b的示例實(shí)施方式中，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2與主機(jī)系統(tǒng)10之間的通信10被指示為無線通信。替選地，通信例如可以在基于模擬和/或數(shù)字線路的通信信道上進(jìn)行。例如，通信信道可以為雙線4-20mA回路，并且可以通過在雙線4-20mA回路上提供與填充物位相對應(yīng)的某個電流來傳達(dá)該填充物位。也可以使用HART協(xié)議在這樣的4-20mA回路上發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，雖然未在圖1b中示出，但是雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2可以被提供有本地能量存儲。替選地或組合地，該雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)可以通過專用的電力線或者通過諸如上述雙線電流回路的通信線來連接至外部電源。參照圖2a，現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述圖1a中的罐布置17的頂部部分。如圖2a中示意性地示出的，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2包括導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)30，該導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)30與單導(dǎo)體探針7徑向間隔開，并且在管狀安裝結(jié)構(gòu)13內(nèi)沿單導(dǎo)體探針7、從管狀安裝結(jié)構(gòu)13的第一端(即上端)處的饋通15向管狀安裝結(jié)構(gòu)13的第二端(即下端16)延伸。雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2還包括連接構(gòu)件31，連接構(gòu)件31從屏蔽結(jié)構(gòu)30徑向延伸以將屏蔽結(jié)構(gòu)電耦合至罐4。在圖2a中所示的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)2的示例實(shí)施方式中，以具有圓形橫截面的金屬管的形式提供導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)30，并且連接構(gòu)件31包括金屬套筒33，金屬套筒33具有適于屏蔽結(jié)構(gòu)30的外徑的內(nèi)徑。如圖2a中所指示的，連接構(gòu)件31的金屬套筒33通過可松脫的緊固件而附接至并且導(dǎo)電性地耦合至屏蔽結(jié)構(gòu)30，該可松脫的緊固件在此處示出為安裝在屏蔽結(jié)構(gòu)30中的對應(yīng)孔中的固定螺絲34a-b的形式。與管狀安裝結(jié)構(gòu)13的內(nèi)徑有關(guān)地確定金屬套筒33的尺寸，以使得沿徑向方向在金屬套筒33的外表面和管狀安裝結(jié)構(gòu)13的內(nèi)壁之間存在間隙。為了經(jīng)由連接構(gòu)件31來提供屏蔽結(jié)構(gòu)30和罐4之間的足夠的電容性耦合，連接構(gòu)件的金屬套筒33可以被有益地確定尺寸，以使得金屬套筒33的外表面和管狀安裝結(jié)構(gòu)13的內(nèi)壁之間的間距小于5mm。為了防止連接構(gòu)件31和罐4之間的不希望的金屬接觸，連接構(gòu)件可以包括電介質(zhì)間隔件，諸如圖2a中所示的環(huán)狀間隔件35。替選地，金屬套筒33的徑向外表面的一部分或整個徑向外表面可以被電介質(zhì)層覆蓋。取決于應(yīng)用(罐中的物品的屬性、溫度、壓力等)，用于電介質(zhì)間隔件35(或覆蓋金屬套筒33的電介質(zhì)層)的合適材料可以為PTFE或類似物。對于罐計(jì)量領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說，選擇合適的電介質(zhì)材料將是簡單的。為了防止探針7和屏蔽結(jié)構(gòu)30之間的不希望的接觸，探針7可以被提供有至少一個間隔件40，該間隔件40例如可以由PTFE或合適的陶瓷材料制成。為了減少不希望的反射，若干間隔件可以沿探針7相互間隔開與發(fā)送信號的中心波長的四分之一相對應(yīng)的距離。如上面在
發(fā)明內(nèi)容部分中描述的，以本發(fā)明為基礎(chǔ)的重要實(shí)現(xiàn)在于：應(yīng)該盡可能地防止所發(fā)送的電磁信號沿屏蔽結(jié)構(gòu)(由屏蔽結(jié)構(gòu)引導(dǎo))向測量單元返回。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，這通過提供將屏蔽結(jié)構(gòu)電耦合至金屬罐4的連接構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)。在圖2b中，通過分別針對具有和不具有連接構(gòu)件的圖2a中的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)配置的所測量的回波曲線(例如反射信號SR的時間擴(kuò)展表示)的示意性表示，示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的有效性。參照圖2b，由實(shí)線指示第一回波曲線45，并且由點(diǎn)劃線表示第二回波曲線46。第一回波曲線45和第二回波曲線46二者均包括基準(zhǔn)回波48、管口端回波49、雙反射回波(doublebounceecho)50和探針端回波51。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)產(chǎn)生了圖2b的回波曲線的測量被執(zhí)行時在罐4中沒有物品。還應(yīng)當(dāng)注意的是，在屏蔽結(jié)構(gòu)30的下端與管狀安裝結(jié)構(gòu)13的下端16基本上一致的簡化情況下獲得圖2b中的回波曲線。當(dāng)情況并非如此時，會出現(xiàn)具有多個雙反射回波的更復(fù)雜的情況。由發(fā)送信號在饋通阻抗(通常為50Ω)和探針屏蔽結(jié)構(gòu)布置的阻抗(在該特定的情況下為68Ω)之間的阻抗過渡處的反射產(chǎn)生了基準(zhǔn)回波48。由發(fā)送信號在管狀安裝結(jié)構(gòu)13的端處(以及在屏蔽結(jié)構(gòu)30的端處)的阻抗過渡處的反射產(chǎn)生了管口端回波49。管狀安裝結(jié)構(gòu)以下的阻抗通常為約370Ω。雙反射回波50與以下信號相對應(yīng)：該信號在被收發(fā)器20接收到之前，在管口13的端/屏蔽結(jié)構(gòu)30的端處的阻抗過渡處被反射，然后在饋通15處的阻抗過渡處被反射，最后再次在管口13的端/屏蔽結(jié)構(gòu)30的端處被反射。從第一回波曲線45和第二回波曲線46之間的比較清楚看出：通過提供連接構(gòu)件31顯著地減小了管口端回波49的大小。由于防止或者至少急劇減少在屏蔽結(jié)構(gòu)的外側(cè)上的電流流動，所以在第二回波曲線46中，雙反射回波50幾乎被完全消除。通過將探針屏蔽結(jié)構(gòu)阻抗與饋通15的阻抗更好地匹配，甚至還能夠 進(jìn)一步減小雙反射回波50的大小。在現(xiàn)有的罐上提供的管狀安裝結(jié)構(gòu)可以具有廣泛變化的尺寸，管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑和長度二者均可以在罐和罐之間不同。為了使罐與現(xiàn)有的管狀安裝結(jié)構(gòu)(管口)兼容，本發(fā)明的方面提供了能夠適于不同管口尺寸的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)?，F(xiàn)在將參照圖3描述這樣的雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)的示例。如圖3中所示，雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)60包括雷達(dá)物位計(jì)61，雷達(dá)物位計(jì)61包括上述測量單元6、探針7和重物8。雷達(dá)物位計(jì)系統(tǒng)60還包括：在這里采用不銹鋼管的形式的屏蔽結(jié)構(gòu)30以及具有不同外徑的多個連接構(gòu)件62a-c。如在圖3中示意性地指示的，每個連接構(gòu)件62a-c被提供有上述的可松脫緊固件34a-b(在圖3中僅這些中的一個可見)，并且屏蔽結(jié)構(gòu)30被配備有相應(yīng)的孔(在圖3中統(tǒng)一表示為63)，以用于沿屏蔽結(jié)構(gòu)30在不同附接位置處附接和電連接連接構(gòu)件62a-c中的一個。如圖3中所指示的，屏蔽結(jié)構(gòu)30還被提供有用于將屏蔽結(jié)構(gòu)附接至雷達(dá)物位計(jì)61的裝置。在圖3的說明性示例中，屏蔽結(jié)構(gòu)30被提供有螺紋部65，并且雷達(dá)物位計(jì)包括匹配的螺紋部(在圖3中未示出)。根據(jù)說明性示例，包括雷達(dá)物位計(jì)61、屏蔽結(jié)構(gòu)30和選自下表的多個不同連接構(gòu)件的部件套件可供銷售。管口內(nèi)徑(mm)連接構(gòu)件外徑(mm)最小間隔(mm)最大間隔(mm)38-44361444-50421450-56481456-62541462-68601468-74661474-80721480-86781486-92841492-98901498-1049614在上表中，“最小間隔”和“最大間隔”分別指連接構(gòu)件和管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間的最小間隔和最大間隔。最后，現(xiàn)在將參照圖4中的流程圖并且繼續(xù)參照圖3來描述根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式。在第一步驟100中，測量管狀安裝結(jié)構(gòu)13的尺寸(長度和內(nèi)徑)。之后，在步驟101中，屏蔽結(jié)構(gòu)30被切割成合適的長度，該長度可以合適地與管狀安裝結(jié)構(gòu)的長度基本上相對應(yīng)。例如，屏蔽結(jié)構(gòu)可以被切割成當(dāng)被安裝時在管狀結(jié)構(gòu)的第二端稍上方處終止。隨后，在步驟102中，根據(jù)上表選擇合適的連接構(gòu)件。在下一步驟103中，所選擇的連接構(gòu)件被附接至屏蔽結(jié)構(gòu)30，最后，在步驟104中，穿過屏蔽結(jié)構(gòu)30而插入探針7，并且屏蔽結(jié)構(gòu)被附接至雷達(dá)物位計(jì)61。之后，探針和屏蔽結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備好插入穿過管狀安裝結(jié)構(gòu)，并且雷達(dá)物位計(jì)能夠被附接至罐。本領(lǐng)域技術(shù)人員意識到，本發(fā)明決不限于上述優(yōu)選實(shí)施方式。與此相反，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)許多修改和變型是可能的。例如，連接構(gòu)件可以是屏蔽結(jié)構(gòu)的組成部分和/或可以擠壓管狀安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁以提供導(dǎo)電性耦合。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的各種實(shí)施方式不限于使用特定雷達(dá)物位計(jì)量技術(shù)，諸如使用脈沖發(fā)送信號或FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)技術(shù)等。當(dāng)前第1頁1 2 3