高频雷达物位计

摘要

本公开提供一种高频雷达物位计，其包括：雷达物位计本体，所述雷达物位计本体用于向外发射电磁波并接收该电磁波的回波，以实现物料的位置检测；以及圆管状延长天线，所述圆管状延长天线设置于所述雷达物位计本体，并使得所述雷达物位计所发射的电磁波经过所述圆管状延长天线向外发射，以及所述电磁波的回波穿过圆管状延长天线后，被雷达物位计本体所接收；其中，当所述高频雷达物位计安装于容器，以实现容器内的物料位置检测时，所述圆管状延长天线的至少一部分位于所述容器内，并且位于所述容器内的圆管状延长天线的一端与物料的表面保持预设距离。

说明书

技术领域

本公开涉及一种物料测量装置，尤其涉及高频雷达物位计。

背景技术

现有的24ghz、60ghz或80ghz雷达物位计中，一般均包括防腐天线，以提高雷达物位计的使用寿命。

但是，这种防腐天线一般为防腐透镜结构或者喇叭结构加一个防腐罩的结构。这种结构在立管过高的时候近端会产生干扰，使得雷达物位计的盲区增大，使用效果较差。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种高频雷达物位计。

根据本公开的一个方面，提供了一种高频雷达物位计，其包括：

雷达物位计本体，所述雷达物位计本体用于向外发射电磁波并接收该电磁波的回波，以实现物料的位置检测；以及

圆管状延长天线，所述圆管状延长天线设置于所述雷达物位计本体，并使得所述雷达物位计所发射的电磁波经过所述圆管状延长天线向外发射，以及所述电磁波的回波穿过圆管状延长天线后，被雷达物位计本体所接收；

其中，当所述高频雷达物位计安装于容器，以实现容器内的物料位置检测时，所述圆管状延长天线的至少一部分位于所述容器内，并且位于所述容器内的圆管状延长天线的一端与物料的表面保持预设距离。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线的下端形成为斜切口。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述斜切口所在的平面与水平之间的夹角为30-60°。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，还包括：

喇叭结构，所述喇叭结构的直径较小的一端固定于所述圆管状延长天线，所述喇叭结构的直径较大的一端与物料的表面保持预设距离。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述喇叭结构直径较小的一端的内径与所述圆管状延长天线的内径相同。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线的材质为防腐塑料。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述防腐塑料选自聚丙烯塑料、聚四氟乙烯塑料、聚偏氟乙烯塑料和PFA塑料中的至少一种。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，在所述圆管状延长天线的内壁面设置有用于阻挡电磁波传播的材料层。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述用于阻挡电磁波传播的材料层为石墨层或者金属粉末层。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线的材质为金属材料，并且在所述金属材料的外部设置有防腐材料层。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述金属材料为不锈钢；和/或，所述防腐材料层为聚四氟乙烯塑料层。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体包括：

固定部件，在所述固定部件上形成有过程螺纹，当所述过程螺纹上安装有法兰时，所述过程螺纹的一端位于所述法兰的下侧；

所述圆管状延长天线的一端形成有内螺纹，并且通过所述圆管状延长天线的内螺纹与位于所述法兰的下侧的过程螺纹配合的方式，使得所述圆管状延长天线固定于所述固定部件。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线的一端与所述法兰之间形成有密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线与所述法兰接触的一端形成有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有密封构件，以使得所述圆管状延长天线的一端与所述法兰之间形成有密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体包括：

塑料透镜天线，在所述塑料透镜天线上形成有外螺纹；

所述圆管状延长天线的一端形成有内螺纹，并且通过所述圆管状延长天线的内螺纹与位于所述塑料透镜天线的外螺纹配合的方式，使得所述圆管状延长天线固定于所述塑料透镜天线。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体包括：

固定部件，以通过该固定部件将所述雷达物位计本体固定于所述容器；

其中，所述圆管状延长天线的一端与所述固定部件接触，并且使得所述圆管状延长天线的一端与所述固定部件之间形成有密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线与所述固定部件接触的一端形成有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内设置有密封构件，以使得所述圆管状延长天线的一端与所述固定部件之间形成有密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体与所述圆管状延长天线之间通过旋转卡槽结构连接。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体包括塑料透镜天线，所述塑料透镜天线的轴心线与所述圆管状延长天线的轴心线平行或重合。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述雷达物位计本体所发射的电磁波的频率为60GHz以上。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线壁厚不相同。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线接近雷达物位计本体的一端的壁厚大于远离雷达物位计本体的一端的壁厚。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线远离雷达物位计本体的一端的壁厚小于等于1mm。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述圆管状延长天线远离雷达物位计本体的一端通过填充结构封闭。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，还包括：

支撑结构，所述支撑结构固定于所述圆管状延长天线的下端；

其中，所述填充结构设置于所述支撑结构，并使得所述填充结构的一端位于所述圆管状延长天线内。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述支撑结构的一端形成有环形的台阶部，所述圆管状延长天线的下端设置于所述环形的台阶部，并且通过压板将所述圆管状延长天线与所述支撑结构相固定。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述支撑结构的内壁面形成有卡槽，所述填充结构上形成有卡扣，并通过所述卡扣和卡槽的配合，将所述填充结构固定至所述支撑结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述支撑结构的内壁面形成有卡扣，所述填充结构上形成有卡槽，并通过所述卡扣和卡槽的配合，将所述填充结构固定至所述支撑结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述填充结构与支撑结构之间形成密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述填充结构形成有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内设置有密封构件，以使得所述填充结构与支撑结构之间形成密封结构。

根据本公开的至少一个实施方式的高频雷达物位计，所述填充结构位于所述圆管状延长天线内的部分为锥形，和/或，所述填充结构位于所述圆管状延长天线外的部分为倒锥形。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是现有技术中的雷达物位计的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的高频雷达物位计的结构示意图。

图3是根据本公开的另一个实施方式的高频雷达物位计的结构示意图。

图4至图6是根据本公开的一个实施方式的圆管状延长天线的结构示意图。

图7是根据本公开的一个实施方式的固定部件和塑料透镜天线的结构示意图。

图8是根据本公开的一个实施方式的圆管状延长天线的密封结构的结构示意图。

图9是根据本公开的一个实施方式的填充装置的结构示意图。

图10是根据本公开的一个实施方式的高频雷达物位计的安装状态结构示意图。

图中附图标记具体为：

100 高频雷达物位计

110 雷达物位计本体

111 固定部件

112 塑料透镜天线

120 圆管状延长天线

121 第一环形凹槽

122 密封构件

130 喇叭结构

140 填充结构

141 卡扣

150 支撑结构

151 台阶部

152 卡槽

160 压板

200 容器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图2是根据本公开的一个实施方式的高频雷达物位计100的结构示意图。

如图2所示的高频雷达物位计100，其包括：

雷达物位计本体110，所述雷达物位计本体110用于向外发射电磁波并接收该电磁波的回波，以实现物料的位置检测；以及

圆管状延长天线120，所述圆管状延长天线120设置于所述雷达物位计本体110，并使得所述雷达物位计所发射的电磁波经过所述圆管状延长天线120向外发射，以及所述电磁波的回波穿过圆管状延长天线120后，被雷达物位计本体110所接收；

其中，当所述高频雷达物位计100安装于容器200，以实现容器200内的物料位置检测时，所述圆管状延长天线120的至少一部分位于所述容器200内，并且位于所述容器200内的圆管状延长天线120的一端与物料的表面保持预设距离。

以此，本公开的高频雷达物位计100，通过在雷达物位计本体110上设计一个结构，并通过该结构使得圆管状延长天线120能够固定于所述雷达物位计本体110，这样不仅可以降低立管造成的近端盲区，还能够大大降低原有天线上的冷凝水和灰尘等杂质的积累。

本公开中，所述容器200可以为反应罐，反应釜等化工设备，或者为物料在其中流动的装置等。

当然，在本公开的高频雷达物位计100在使用时，可以将圆管状延长天线120完全进入容器内部。

图3是根据本公开的另一个实施方式的高频雷达物位计的结构示意图。图4至图6是根据本公开的一个实施方式的圆管状延长天线的结构示意图。

作为一种优选方案，参考图5，所述圆管状延长天线120的下端形成为斜切口；更优选地，所述斜切口所在的平面与水平之间的夹角为30-60°。

在本公开的一个可选实施例中，参考图3和图6，所述的高频雷达物位计100还包括：

喇叭结构130，所述喇叭结构130的直径较小的一端固定于所述圆管状延长天线120，所述喇叭结构130的直径较大的一端与物料的表面保持预设距离。

本公开中，优选地，所述喇叭结构130直径较小的一端的内径与所述圆管状延长天线120的内径相同。

在本公开的一个可选实施例中，所述圆管状延长天线120的材质为防腐塑料，以使得所述圆管状延长天线具有防腐蚀能力，提高圆管状延长天线120的耐用性。

例如，所述防腐塑料选自聚丙烯塑料、聚四氟乙烯塑料、聚偏氟乙烯塑料和PFA塑料中的至少一种。

为防止雷达物位计本体110所发射的电磁波穿过圆管状延长天线120的管壁向外发散，本公开中，在所述圆管状延长天线120的内壁面设置有用于阻挡电磁波传播的材料层。

优选地，所述用于阻挡电磁波传播的材料层为石墨层或者金属粉末层。

作为另一种实现形式，所述圆管状延长天线120的材质为金属材料，并且在所述金属材料的外部设置有防腐材料层，以使得该圆管状延长天线120具有良好的防腐蚀性能。

优选地，所述金属材料为不锈钢；和/或，所述防腐材料层为聚四氟乙烯塑料层，所述防腐材料层可以通过喷镀工艺形成在金属材料所制作的基体上。

图7是根据本公开的一个实施方式的固定部件和塑料透镜天线的结构示意图。

本公开中，参考图7，所述雷达物位计本体110包括：

固定部件111，在所述固定部件111上形成有过程螺纹，当所述过程螺纹上安装有法兰时，所述过程螺纹的一端位于所述法兰的下侧；其中，参考图10，所述法兰可以设置于反应釜或者反应罐等容器的罐口位置。

所述圆管状延长天线120的一端形成有内螺纹，并且通过所述圆管状延长天线120的内螺纹与位于所述法兰的下侧的过程螺纹配合的方式，使得所述圆管状延长天线120固定于所述固定部件111。

图8是根据本公开的一个实施方式的圆管状延长天线的密封结构的结构示意图。

本公开中，参考图8，所述圆管状延长天线120的一端与所述法兰之间形成有密封结构。

作为一种实现形式，所述圆管状延长天线120与所述法兰接触的一端形成有第一环形凹槽121，所述第一环形凹槽121内设置有密封构件122，以使得所述圆管状延长天线120的一端与所述法兰之间形成有密封结构。

优选地，所述密封构件122可以为O型密封圈。

作为另一种安装圆管状延长天线120的安装方式，所述雷达物位计本体110包括：

塑料透镜天线112，在所述塑料透镜天线112上形成有外螺纹；

所述圆管状延长天线120的一端形成有内螺纹，并且通过所述圆管状延长天线120的内螺纹与位于所述塑料透镜天线112的外螺纹配合的方式，使得所述圆管状延长天线120固定于所述塑料透镜天线112。

此时，所述雷达物位计本体110包括：

固定部件111，以通过该固定部件111将所述雷达物位计本体110固定于所述容器200；

其中，所述圆管状延长天线120的一端与所述固定部件111接触，并且使得所述圆管状延长天线120的一端与所述固定部件111之间形成有密封结构。

此时，所述圆管状延长天线120与所述固定部件111接触的一端形成有第一环形凹槽121，所述第一环形凹槽121内设置有密封构件122，以使得所述圆管状延长天线120的一端与所述固定部件111之间形成有密封结构。

作为另一种连接方式，所述雷达物位计本体110与所述圆管状延长天线120之间通过旋转卡槽152结构连接。

在本公开的一个可选实施例中，所述雷达物位计本体110包括塑料透镜天线112，所述塑料透镜天线112的轴心线与所述圆管状延长天线120的轴心线平行或重合。

本公开中，所述雷达物位计本体110所发射的电磁波的频率为60GHz以上，例如，该电磁波的频率可以为60GHz和80GHz等。

在本公开的一个可选实施例中，所述圆管状延长天线120壁厚不相同，即所述圆管状延长天线120的壁厚是不均匀的。

作为一种优选，所述圆管状延长天线120接近雷达物位计本体110的一端的壁厚大于远离雷达物位计本体110的一端的壁厚。

由此，一方面，当需要在现场切割圆管状延长天线120，以使得圆管状延长天线120的长度符合要求时，能够便于切割，而且更节省成本。

作为一种实现形式，所述圆管状延长天线120远离雷达物位计本体110的一端的壁厚小于等于1mm。

图9是根据本公开的一个实施方式的填充装置的结构示意图。

在本公开的一个可选实施例中，参考图9，所述圆管状延长天线120远离雷达物位计本体110的一端通过填充结构140封闭。

本公开中，所述的高频雷达物位计100还包括：

支撑结构150，所述支撑结构150固定于所述圆管状延长天线120的下端；

其中，所述填充结构140设置于所述支撑结构150，并使得所述填充结构140的一端位于所述圆管状延长天线120内。

所述支撑结构150的一端形成有环形的台阶部151，所述圆管状延长天线120的下端设置于所述环形的台阶部151，并且通过压板160将所述圆管状延长天线120与所述支撑结构150相固定。

本公开中，所述支撑结构150的内壁面形成有卡槽152，所述填充结构140上形成有卡扣141，并通过所述卡扣141和卡槽152的配合，将所述填充结构140固定至所述支撑结构150。

作为另一种实现形式(图中未示出)，所述支撑结构150的内壁面形成有卡扣，所述填充结构上形成有卡槽，并通过所述卡扣和卡槽的配合，将所述填充结构140固定至所述支撑结构150。

在本公开的一个可选实施例中，所述填充结构140与支撑结构150之间形成密封结构，例如所述填充结构140形成有第二环形凹槽141，所述第二环形凹槽141内设置有密封构件，以使得所述填充结构140与支撑结构150之间形成密封结构。

优选地，所述填充结构140位于所述圆管状延长天线120内的部分为锥形，和/或，所述填充结构140位于所述圆管状延长天线120外的部分为倒锥形。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。