SE504682C2 - Anordning för mätning av nivån av ett i en behållare befintligt medium - Google Patents

Description

504 6824 Antennorganet innefattar i regel utöver sin ordinarie funktion även tätnings- funktion och måste därför vara fast installerat och är vanligen relativt tungt.

Detta innebär, att en anordning av det inledningsvis nämnda slaget inte kan motsvara alla de motstridiga lcraven, som nämndes ovan. Ändamålet med uppfinningen är därför att åstadkomma en anordning av det inledningsvis nämnda slaget, vilken på ett enkelt sätt medger anpassning till befintliga tankkonstmktioner med de skilda hav dessa ställer på utrustningen för att nivåmätning med stor noggrannhet skall kunna åstadkommas. Anord- ningen skall även vara billig i anskaffning.

Enligt uppfinningen utmärkes en sådan anordning i första hand av en mellan den första och andra vågledarsektionen infogad, enkelt utbytbar tredje våg- ledarsektion försedd med organ för påverkan av den nämnda mikrovågs- signalen genom polarisation och/eller dämpning.

I en föredragen utföringsform är den första vågledarsektionen cirkulär i sitt tvärsnitt och sändaren och mottagaren är inrättade att sända respektive emot- taga mikrovågssignaler i varsin vågledarmod, vilka sinsemellan är ortogonala, dvs är inbördes oberoende. Lämpligen är de nämnda vågledarmoderna linjär- polariserade, inbördes vinkelräta.

Enligt ett utförande av uppfinningen är den tredje vågledarsektionen försedd med en i 45° vinkel mot den utsända mikrovågens utbredningsplan ställd dielelctrisk skiva. Därigenom erhålles dubbel cirkulärpolarisation av mikro- vågen, lämplig för en hornantenn. Vid reflexion i mätytan omkastas den cirkulära polarisationen (+ till - eller - till +) och vid återinträdet genom den tredje vågledarsektionen erhålles en vinkelrät linjär polarisation. Man når fördelen, att den andel av den utsända rnikrovågssignalen, som reflekterats mot en vägg under-trycks genom att den reflekterats en extra gång och då ger en linjär polarisation iden utsända polarisationen. I en alternativ utföringsform åstadkommes polarisationen av en tredje vågledarsektion med elliptiskt tvär- snitt eller försedd med invändiga åsar.

I en annan utföringsform av uppfinningen innehåller den tredje vågledar- sektionen istället en eller två skivor av dämpande material, varvid den utsända rnikrovågssignalen dämpas väsentligt (t ex 20 dB) utan att den återneflekterade signalen påverkas. I detta fall ersätter den tredje vägleder-sektionen en feritiso- lator men till lägre kostnad och med bättre miljötâlighet. Den utsända mikro- ' - vågssignalen dämpas, vilket innebär att läckagesuålning minskas i motsvarande grad, vilket kan vara ett krav om nivämätningen utföres helt eller delvis i fri rymd. Ett sådant fall är då ett perforerat vertikalt rör används som vågledare i fri rymd i tankar med s k flytande tak.

Om den tredje vågledarsektionen förses med en dämpskiva, ställd i 450 vinkel mot den utsända mikrovågens ena utbredningsplan erhålles en linjärpolariserad våg i endast en polarisation vilket medger en smalare antennlob via tex en parabolantenn.

I en speciell utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är den tredje vågledarsektionen inrättad vridbar i relation till den första vågledarsektionen, så att t ex polarisationen av den från sändaren kommande mikrovâgssignalen kan förändras genom vridning av en spak i fast förbindelse med vågledar- sektionen, utan att denna behöver bytas ut.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurerna, av vilka figur l iperspektiv och isärtagen visar en anordning enligt uppfinningen med två alternativa antennorgan och tre altemativa tredje vågledarsektioner, ñgur 2 visar a) ett tvärsnitt genom en första vágledarsektion, b-c) tvärsnitt genom tre olika tredje vågledarsektioner, medan figur 3 i perspektiv visar en tredje vågledarsektion.

I figur 1 betecknas en eletmnikenhet i kombination med en sändare och mot- tagare för en ntiloovågssigrial med 1 och en därtill ansluten första vågledar- sektion med 2, som i sin nedre ände är försedd med en fläns 3. En hom- antenn, avsedd att anslutas till flänsen 3 uppvisar en motsvarande fläns 4, monterad i ena änden av en andra vägledarsektion 5. Mellan elektronik- cnhcwn 1 och hpmanrenncn visaafiflfraaieafêslsëflftsfkffaaßi f°=m av w cirkulärnc-vlfiindriskt rör 7 med lning periferin anordnade, vilka är jämnt fördelade kring perifering bortsett från ett bredare spår 9 mellan två hopmontering av anordningen skjutes den tredje vågledar- 504 eszi 504 6s2 sektionen 6 in i den första vågledarsektionen 2 och anslutes upptill till en vågledaranslutning 10 och nedtill till en vågledaranslutning 11 vid den andra vågledarsektionen 5 i homantennen.

Sändaren och mottagaren är i detta fall irnättade att sända respektive emottaga niikrovågssi gnaler i varsin vågledarrnod, vardera linjärpolariserad, inbördes vinkelräta. Den tredje vågledarsektionen 6 kan nu utrustas med olika insatser allt efter behovet. I det aktuella fallet kan den vara försedd med en sldva av dielektriskt material, ställd i 45° vinkel mot den från sändaren utgående milcrovågssignalens utbredningsplan och av sådan längd att 90° fasslcillnad uppnås. Därvid erhålles en dubbel cirkulärpolarisation av den genom horn- antennen utgående mikrovågssignalen. Våglängden anpassas efter den aktuella utrustningens dimensioner men rör sig exempelvis inom området ca 3 cm.

Som redan nämnts innebär sådan polarisering en fördel, om det finns risk, att den utsända rniltrovågssignalen till en del kommer att reflekteras mot en tank- vägg på sin väg ner mot denna yta, som skall nivåmätas.

Om anordningen istället skall användas för mätning i fn' rymd kan det vara lärnpligt att förse en tredje vågledarsektion 6 med åtminstone en skiva av ett dämpande material, såsom metall eller en isolatorskiva täckt med ett tunt metallskikt, så att den utgående milcrovågssignalen dämpas efter behov. Den utgående signalen dämpas då utan att den ingående signalen dämpas.

Om homantennen i frg 1 byts ut mot en icke visad parabolantenn, vilken kan behövas, om det krävs en smal antennlob utrustas den tredje vågledar- sektionen 6 med en dämpande sldva, ställd 450 mot den från sändaren utgående ntiktrovågssignalens utbredningsplan. Därigenom erhålles som nämnts en linjärpolariserad båg i endast en polarisation.

I ñ g 2 återges tvärsnittet for a) en första vågledarsektion med utbrednings- planet 12 fór en utgående mikrovågssignal och utbredningsplanet 13 fór en mottagen, reflekterad rnilcrovågssignal. En skiva av dielektriskt material betecknas i fig 2b) med 14 och en skiva av metall betecknas i fig 2c) med 15.

För det fall, att man önskar kunna variera polarisation eller dämpning i en tredje vågledarsektion kan denna utföras såsom visas i frg 2 med beteck- ningen 16. I detta fall är vågledarsektionen försedd med en styrspak l7 i form av ett band, fäst vid vågledarsektionens nedre del. Vid monteringen anordnas mellanlägg mellan flänsarna 3 och 4, så att vågledarsektionen efter ' insättning i den första vágledarsektionen 2 kan vridas. Ett tvärsnitt av derma trtföringsforrn visas i fig 2d).

Det ma observeras, att det breda spåret 9 i den tredje vågledarsektionen '6 motsvaras av ett stift i den första vâgledarsektionen 2 så att det inbördes vridläget mellan den forsta och den tredje vâgledarsektion som är vridbar avlägsnas detta stift (visas icke i figuren) I frg 3 visas streckat en utformning av en dämparslciva i en tredje vågledar- sektion.

Föf det fan, an aén första vagreamkfioncn 2 maste stäms i rät vinkel med en antenns lobriktning kan ett utförande av den tredje vågledarsektionen, som framgår av beteckningen 17 användas. Denna vägleda-sektion är nertill fór- sedd med gängor 18, motsvarande dem i en muff 19 i anslutning till en andra vágledare 20 i ett antennorgan 21. Vågledarsektionen 17 skjutes som hittills beskrivits in i den första vâgledarsektionen 2, sedan den först skruvats in i muffen 19. Antennorganet 21 fästes så vid flänsen 3 med i figuren icke visade flistorgan. Antennorganet 21 äri detta fall anslutet till ett i en tank beñntligt vertikalt rör, fungerande som vágledare, vilket innebär att våg- ledarsektionen 17, den första vâgledarsektionen 2 och elektronikenheten 1 är placerade med sina symmetriaxlar horisontellt 504 6822*

Claims (1)

1. 504 ea2 Patentkrav l. Anordning för mätning av niván av ett i en behållare befintligt medium, d v s ett flytande eller granulärt material, innefattande - en sändare för utsändning av en polariserbar mikrovàgssignal genom en första vàgledarsektion, - en mottagare för emottagning av en reflekterad mikrovàgssignal, - en elektronikenhet, inrättad att bestämma den reflekterade mikrovàgssignalens reflexposition, - ett antennorgan med en andra vàgledarsektion, varvid den första vàgledarsektionen företrädesvis är cirkulär i sitt tvärsnitt, k ä n n e t e c k n a d a v att sändaren och mottagaren är inrättade att sända respektive emottaga mikrovágssignaler i var sin vàgledarmod, vilka sinsemellan är ortogonala, d v s är inbördes oberoende, och av en mellan den första (2) och andra (5) vàgledarsektionen infogad, enkelt utbytbar A tredje vàgledarsektion (6, 16, 17) försedd med organ (12, 14, 15, 22) för påverkan av den nämnda mikrovágssignalen genom polarisation och/eller dämpning för anpassning av anordningen till olika behållare och antenner. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de nämnda vàgledarmoderna är linjärpolariserade, inbördes vinkelräta. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den tredje vàgledarsektionen (6) är försedd med en 1 45° vinkel mot den fràn sändaren utgående mikrovágssignalens utbredningsplan ställd dielektrisk skiva' 504 6-82 Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den tredje vàgledarsektionen (6) är försedd med åtminstone en skiva (15) av ett dämpande material för dämpning av den utsända mikrovágssignalen, men ej av den emottagna mikrovágssignalen. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda skivan (15) av dämpande material är ställd i 45” vinkel mot den utsända mikrovàgssignalens utbredningsplan, Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den tredje vàgledarsektionen (16) är inrättad vridbar i relation till den första vàgledarsektionen (2).