本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于測(cè)量裝置的天線陣列。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中已知用于測(cè)量裝置的各種天線陣列，這種天線陣列包括天線、天線前緣和天線固定部，天線固定部將天線可樞轉(zhuǎn)地緊固至用于將天線陣列布置在容器上的緊固裝置，其中，天線固定部經(jīng)由夾持裝置連接至緊固裝置。例如，申請(qǐng)人的EP 1615007 B1公開了這種陣列。

在現(xiàn)有技術(shù)中，用于確定容器中的介質(zhì)的物位或極限的測(cè)量裝置是已知的。在申請(qǐng)人的上述專利公開文本中披露了這種允許測(cè)量裝置可樞轉(zhuǎn)地緊固至容器的天線陣列。此外，存在有例如基于超聲波原理、雷達(dá)原理和/或微波原理的各種其它非接觸式操作的物位測(cè)量裝置。各個(gè)物位測(cè)量裝置安裝在容器蓋中或安裝在容器中的介質(zhì)的最大預(yù)期物位的上方，且在容器內(nèi)部，它們?cè)诔蚪橘|(zhì)的方向上發(fā)送測(cè)量信號(hào)。在介質(zhì)的表面處，這些測(cè)量信號(hào)被反射至測(cè)量裝置，并由此被檢測(cè)。然后，根據(jù)所反射的測(cè)量信號(hào)的傳播時(shí)間，可確定容器內(nèi)部的介質(zhì)的物位。

此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如下的極限測(cè)量裝置是已知的，該極限測(cè)量裝置安裝在待檢測(cè)的物位的高度處，并檢測(cè)該物位何時(shí)被超過。

特別地，當(dāng)檢測(cè)散裝物品的物位或極限時(shí)，例如，需要將所發(fā)射的測(cè)量信號(hào)定向至散裝物品的錐體的最大高度或定向至凹陷錐體(draining cone)的最小高度。而且，需要使輻射繞開容器內(nèi)部的安裝件。為此目的，需要使裝置樞轉(zhuǎn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中已知的申請(qǐng)人的天線陣列中，這里使用了所謂的球形固定部，球形固定部布置在用于將測(cè)量信號(hào)耦合在拋物面天線中的中空導(dǎo)體處的波適配器(wave adapter)附近。

現(xiàn)有技術(shù)中已知的陣列被認(rèn)為是不利的，這是因?yàn)樘炀€較遠(yuǎn)地突出到容器內(nèi)部，并因而在調(diào)節(jié)天線的對(duì)準(zhǔn)的情況下，容器內(nèi)部需要具有寬的樞轉(zhuǎn)范圍。特別地，在將天線布置在管件或管套中的情況下，這種天線的使用變得困難或它們的使用變得不可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步開發(fā)現(xiàn)有技術(shù)中已知的天線陣列以解決這些問題。

通過具有權(quán)利要求1的特征的天線陣列實(shí)現(xiàn)上述目的。在從屬權(quán)利要求中披露了有利的進(jìn)一步發(fā)展。

根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量裝置的天線陣列包括具有天線前緣的天線以及用于將天線可樞轉(zhuǎn)地緊固至緊固裝置的天線固定部，緊固裝置用于將天線陣列布置在容器中或例如散裝材料堆上方的緊固物處，并且天線陣列經(jīng)由夾持裝置連接至緊固裝置。根據(jù)本發(fā)明，天線固定部被構(gòu)造成球體的球形層，球形層包括彼此平行地延伸的頂面和/或底面且包含球體的中心點(diǎn)，并且發(fā)射面布置在球形層的內(nèi)部。

在本發(fā)明中，將相對(duì)于天線的主發(fā)射方向垂直地定向的表面視為天線的發(fā)射面，發(fā)射面在朝向沿著主發(fā)射方向的前方在幾何形狀上限制天線。在喇叭天線中，例如發(fā)射面表示由天線喇叭的環(huán)形邊緣限定的表面；在拋物面天線中，發(fā)射面表示由拋物面反射器的環(huán)形邊緣限定的表面；并且在平面天線中，發(fā)射面表示由發(fā)射元件的平面限定的表面。

在本發(fā)明的意義上，球形層是球體的被兩個(gè)與球體相交的平行平面(下文也稱為頂面或底面)限定的部分。

上述實(shí)施例允許根據(jù)本發(fā)明的天線陣列的天線在緊固裝置中樞轉(zhuǎn)，而不需要容器內(nèi)部的額外空間。由此，能夠普遍地使用根據(jù)本發(fā)明的天線陣列，并且特別地可將其安裝在管件或管套內(nèi)，其中，這些管件或管套未提供側(cè)向空間，使得天線不能在容器內(nèi)部進(jìn)行任何樞轉(zhuǎn)。

夾持裝置由緊固管件裝置和夾持凸緣形成且優(yōu)選地被構(gòu)造成兩個(gè)部分，由此可特別簡(jiǎn)單地將天線陣列緊固在緊固裝置上。

緊固裝置和夾持凸緣分別具有用于天線固定部的凹部，由此獲得這種夾持裝置的特別簡(jiǎn)單的實(shí)施例，其中，凹部的內(nèi)表面被相應(yīng)地構(gòu)造，且優(yōu)選地至少部分地被構(gòu)造成錐形或部分球形。

通過錐形或部分球形的實(shí)施例，緊固裝置中的相應(yīng)開口(其可以被構(gòu)造成例如用于將天線陣列緊固至容器上的夾持凸緣或螺紋凸緣)和夾持凸緣的匹配可將天線固定部以密封和樞轉(zhuǎn)方式保持在夾持裝置中，并且由此可固定天線固定部。特別地，這樣可以實(shí)現(xiàn)天線的定向，而不需要將緊固裝置從容器上拆下或松開。

在優(yōu)選實(shí)施例中，天線固定部包括限位阻擋部，以限制天線的最大樞轉(zhuǎn)角度。

在本發(fā)明中，該角度被認(rèn)為是天線相對(duì)于緊固裝置的表面上的垂線樞轉(zhuǎn)的天線樞轉(zhuǎn)角度。

優(yōu)選地，限位阻擋部布置在天線固定部的外側(cè)，并且例如可被構(gòu)造為優(yōu)選地沿球體的徑向延伸的環(huán)形支柱。特別地，限位阻擋部防止天線固定部的移動(dòng)超過最大允許樞轉(zhuǎn)角度。例如，由于在超過最大允許樞轉(zhuǎn)角度的任何樞轉(zhuǎn)的情況下，任何密封功能不再得到確?；蛘咛炀€的功能被消弱，因此可預(yù)先確定最大允許樞轉(zhuǎn)角度。例如，在天線發(fā)射的測(cè)量信號(hào)不再被發(fā)送到容器的內(nèi)部，而是沿著緊固裝置的方向被發(fā)射時(shí)，這可導(dǎo)致天線功能的消弱。

僅出于實(shí)際考慮，最大樞轉(zhuǎn)角度不應(yīng)超過25°。特別地，有利地將最大樞轉(zhuǎn)角度限制為15°，優(yōu)選地限制為10°。

[注意：如果現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)給出其它特征，那么該限制是從屬權(quán)利要求的目的并且旨在作為次選方案。]

為了特別是針對(duì)天線陣列的穩(wěn)定性和密封性產(chǎn)生使天線樞轉(zhuǎn)的充分選項(xiàng)，球形層的高度優(yōu)選地處于球體的直徑的1/2至1/4的范圍內(nèi)。通過這種實(shí)施例，提供了球形層的足夠大的外罩面，該外罩面與夾持裝置配合以允許樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和密封功能。

在從天線的主發(fā)射方向看時(shí)，球體的中心優(yōu)選地位于球形層的中心處。由此確保了在夾持裝置中的天線緊固的良好的夾持特征，并且提供了良好的調(diào)節(jié)選擇。

在從天線的主發(fā)射方向看時(shí)，天線的發(fā)射面優(yōu)選地位于中心點(diǎn)之前，因?yàn)橛纱藢?shí)現(xiàn)了即使在相對(duì)于緊固裝置樞轉(zhuǎn)情況下，天線不會(huì)向緊固裝置的材料中發(fā)射，而是向容器內(nèi)部發(fā)射。

在天線陣列的進(jìn)一步實(shí)施中，例如，夾持裝置包括可被構(gòu)造成O形環(huán)的密封裝置。例如，密封裝置可布置在緊固裝置與夾持凸緣之間，并且作用于天線固定部，使得通過密封裝置可產(chǎn)生密封效果以及夾持效果。

附圖說明

在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。

圖1示出具有喇叭天線的天線陣列的第一實(shí)施例。

圖2示出具有平面天線的天線陣列的第二實(shí)施例。

圖3示出圖1和圖2的細(xì)節(jié)放大圖。

圖4示出根據(jù)圖2的實(shí)施例的從下方觀察的平面圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了具有天線3的天線陣列1的第一實(shí)施例，根據(jù)圖1中的實(shí)施例，天線3被構(gòu)造成喇叭天線。

在圖1示出的實(shí)施例中，喇叭天線3的發(fā)射面5由天線喇叭的前緣限定，并且相對(duì)于喇叭天線3的主發(fā)射方向A垂直地定向。喇叭天線3在前側(cè)處被透鏡31封閉，透鏡31表示光學(xué)部件。在后側(cè)處，喇叭天線3經(jīng)由空心導(dǎo)體30被供應(yīng)在測(cè)量電子裝置4中產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)?？商娲鼗蝾~外地，中空導(dǎo)體可部分地或全部地填充有電介質(zhì)(例如，PP或PTFE)。

在本實(shí)施例中，喇叭天線3與天線固定部7被一體地構(gòu)造，天線固定部7形成在天線3的沿主發(fā)射方向A的前方區(qū)域中。天線固定部7被構(gòu)造成球形層形式。

在本申請(qǐng)中，球形層應(yīng)當(dāng)被理解為球體的被兩個(gè)與該球體相交的平行平面(在下文中還被稱為頂面或底面)限定的部分。

天線固定部7經(jīng)由夾持裝置11來緊固，在本實(shí)施例中，夾持裝置11通過夾持凸緣13與緊固裝置9的配合來形成。如在本實(shí)施例中所示，緊固裝置9可被構(gòu)造成凸緣，以用于能夠?qū)⑻炀€陣列1緊固在容器上。作為如圖1所示的夾持凸緣的實(shí)施例的替代，這里，螺紋凸緣或焊接凸緣的實(shí)施例也是可能的。

在本實(shí)施例中，夾持凸緣13經(jīng)由夾持螺栓14連接至緊固裝置9。通過擰緊夾持螺栓14，夾持凸緣13在朝向緊固裝置9的方向上受壓，并因此將天線固定部7相對(duì)于夾持凸緣固定。夾持凸緣13和緊固裝置9均具有以對(duì)應(yīng)于天線固定部7的方式構(gòu)造的凹部，天線固定部布置在這些凹部中。作為產(chǎn)生夾持效果的決定性因素，夾持凸緣13和緊固裝置9二者包圍天線固定部7。在這種情況下，“包圍”表示由夾持凸緣13和緊固裝置9形成的凹部的最大直徑位于該布置結(jié)構(gòu)內(nèi)。

在本實(shí)施例中，以如下方式進(jìn)行構(gòu)造：天線固定部7的球形部分所屬的球體的中心點(diǎn)M位于天線固定部7的球形層中。在本實(shí)施例中，天線固定部的高度h為所屬球體的直徑的約1/3。

圖2示出了天線陣列1的第二實(shí)施例，在圖2示出的實(shí)施例中，天線3形成為平面天線并包括并排布置的多個(gè)貼片元件32。因此，在圖2示出的實(shí)施例中，由布置有貼片元件32的平面來限定天線3的發(fā)射面5。另外，圖2示出的實(shí)施例和圖1示出的實(shí)施例區(qū)別僅在于，在作為平面天線的天線3的相應(yīng)實(shí)施例中，天線3的饋送不經(jīng)由中空導(dǎo)體30，而是經(jīng)由將平面天線3連接至測(cè)量電子裝置4的供應(yīng)線33。

在此方面，應(yīng)當(dāng)注意，圖2示出的實(shí)施例還可包括平面天線的蓋。

圖3示出了圖1和圖2的細(xì)節(jié)放大圖，其中，以特別清楚的方式示出了夾持凸緣13和緊固裝置9的配合以及由此產(chǎn)生的對(duì)天線固定部7的夾持效果。如上所說明，夾持凸緣13經(jīng)由夾持螺栓14連接至緊固裝置9，由此在不將緊固裝置9從容器松開的情況下實(shí)現(xiàn)天線固定部7的任意樞轉(zhuǎn)。此外，圖3示出了限位阻擋部16，限位阻擋部16限制天線固定部7相對(duì)于夾持裝置11的最大樞轉(zhuǎn)角度α。在本實(shí)施例中，限位阻擋部16被構(gòu)造為形成在天線固定部7上并沿徑向延伸的環(huán)形支柱。

另外，在圖3中，設(shè)置有為了清楚可見的目的而未在圖1和圖2中示出的密封裝置18，密封裝置18布置在夾持凸緣13和緊固裝置9之間，從而對(duì)天線固定部7產(chǎn)生密封效果和夾持效果。在本實(shí)施例中，為此目的，表示為O型環(huán)的密封裝置18布置在鄰接天線固定部7的緊固裝置9的環(huán)形臺(tái)階上。夾持凸緣13包括以對(duì)應(yīng)于環(huán)形臺(tái)階的方式構(gòu)造的支柱，該支柱在密封裝置18上施加額外的壓力，并因此擠壓密封裝置以提高密封效果。

圖4示出了根據(jù)圖1或圖2的布置的從下方觀察的平面圖。在圖4示出的圖示中，為了清楚起見，未示出圖2的各個(gè)貼片元件32。相反，圖4示出了設(shè)置在天線固定部7中的沖洗噴嘴20。沖洗噴嘴20形成且布置成使得它們產(chǎn)生用于清潔和冷卻天線3的氣流，氣流從沖洗噴嘴20開始向內(nèi)朝徑向地對(duì)準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，示出了六個(gè)獨(dú)立沖洗噴嘴20，然而，也能夠應(yīng)用具有更多或更少?zèng)_洗噴嘴的實(shí)施例或具有也用于產(chǎn)生流經(jīng)天線的氣流的環(huán)形沖洗通道的實(shí)施例。

在根據(jù)圖1的實(shí)施例中，沖洗噴嘴布置成清潔透鏡31上的污染物。

此處應(yīng)當(dāng)指出，除圖1和圖2示出的具有天線和平面天線的實(shí)施例之外，在不偏流本發(fā)明的基本思想的情況下，也可應(yīng)用其它形式的天線，特別是與或未與透鏡組合的天線。

附圖標(biāo)記列表

1天線陣列 3天線

5發(fā)射面 7天線固定部

9緊固裝置 11夾持裝置

13夾持凸緣 14夾持螺栓

16限位阻擋部 18密封裝置

20沖洗噴嘴 30中空導(dǎo)體

31透鏡 32貼片元件

71頂面 72底面

M中心點(diǎn) h高度

A主發(fā)射方向 α樞轉(zhuǎn)角度