CN110646062B 雷达料位计及其信号传播装置的介电填充构件的制造方法 （罗斯蒙特储罐雷达股份公司）

U,2019.09.27A,2019.05.07U,2018.10.02A,2016.03.30A,2018.05.01A,2014.09.17雷达料位计及其信号传播装置的介电填充本申请公开了雷达料位计及其信号传播装料形成的主体和由改性聚合物材料形成的至少过利用填充材料对聚合物材料进行改性而获得2信号传播装置，其适于朝向所述产品引导微波发射信号并介电填充构件，其布置在所述信号传播装置中，以防止储罐内其中，所述至少一个结构加强元件通过烧结与所述主其中，所述中空波导结构包括具有波导部分和喇叭部分的喇其中，所述主体具有填充所述波导部分的中心部分，以及8.根据前述权利要求中任一项所述的雷达料位计，3由至少两个由所述聚合物材料制成的第一环形构件和至少一个由所述改性聚合物材料制通过利用填充材料对所述聚合物材料进行改性来获得改性聚合物材物材料在所述雷达料位计的工作频率处提供至少1dB/形成所述改性聚合物材料的至少一个结构加将所述主体和所述至少一个结构加强元件加热到使所述至少一个结构加强元件与所其中，所述至少一个结构加强元件被设计成用作用于防其中，所述主体具有填充所述信号传播装置的中空波导结构的波导部分的中心部分，其中，所述结构加强元件形成所述环形套环部分的至少一45[0002]雷达料位计(RLG)适用于测量容纳在储罐中的产品例如过程流体、粒状化合物和[0004]信号传播装置可以包括中空波导结构例如一个或若干个中空波导，以及定向天[0005]可替选地，信号传播装置可以包括延伸到储罐的内容物中的微波传输线(通常称[0009]在一些情况下，一个或若干个密封元件例如O形环等布置在介电填充构件与周围6[0012]本发明的目的是提供将介电填充构件与一个或若干个结构加强元件组合的改进述至少一个结构加强元件被设计成用作用于防止储罐内容物逸出到外部环境中的密封装露于储罐内容物的耐化学腐蚀表面，以及用于确保令人满意的密封的结构上坚固的区域。的一个指标是杨氏模量，它指定材料的弹性——即材料在变形后恢复其原始形状的能力。如何，它都将恢复到其原始形状和形态。这意味着结构加强元件不易受冷蠕变(cold7[0017]改性聚合物材料优选地具有比(纯)聚合物材料的杨氏模量显著更大(例如，大至与由改性聚合物材料制成的一个或若干个元件结合而在要被布置在雷达料位计中的喇叭[0021]更具体地，通过将聚合物材料(例如PTFE)的主体与由改性聚合物材料(例如改性充构件的材料的示例包括PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基链烷烃)和FEP(氟化乙烯丙[0026]在一些实施方式中，信号传播装置包括中空波导结构和[0027]改性聚合物材料可能呈现出差的介电特性。例如，利用PEEK改性的PTFE具有比8储罐连接件中的环形基台(abutment)的内周边缘的不可渗透的部分。当压靠着环形基台元件通过将介电填充构件对中心导体密封而形成密封装通过将介电填充构件对周围结构例如储罐连接件密封而形成密封装置的一[0034]通过形成其中形成凹槽的结构上更坚固的材料的内套筒和/或外套筒，可以提高[0041]图4a是根据本发明的实施方式的导波雷达(GWR)料位计的储罐连接件的截面视[0043]图5a是根据本发明的实施方式的导波雷达(GWR)料位计的储罐连接件的截面视[0045]图1a中示意性地示出了根据本发明的实施方式的雷达料位计(RLG)1。RL装在储罐2上并且被布置成执行对过程变量——例如储罐2中的两种材料之间的界面的料9装至由金属材料——通常为钢——制成的储罐连接件12，储罐连接件12适于牢固地装配[0047]信号传播装置包括波导结构，此处是具有波导部分15和喇叭部分16的定向天线[0048]收发器电路6被配置成生成和发射电磁(微波)发射信号ST以及接收电磁(微波)返回信号SR。耦合装置如探针(未示出)被布置成将来自收发器电路6的发射信号耦合到波导[0049]收发器电路6可以是能够发射和接收电磁信号的一个功能单元，或者可以是包括[0050]处理电路7被配置成通过分析发射信号ST和返回信号SR来确定在储罐的顶部处的[0051]处理电路7可以包括以硬件实现的模拟处理和由存储在存储器中并由嵌入式处理[0054]根据一种测量原理，发射信号是具有变化的频率的连续信号(频率调制连续波，[0055]根据另一测量原理，发射信号是持续时间为ns的量级并且重复频率为MHz的量级[0058]图1b中更清楚地示出的微波透射介电填充构件20至少部分地布置在由波导部分15和喇叭部分16形成的腔19内。填充构件20用于保护天线喇叭免受储罐气氛5的热影响和工艺的细节是本领域中已知的。成型的(以及可能机械加工的)坯件被允许放置多达几天，以具有比第一聚合物的杨氏模量大至少50％、或甚至大100％或更多的杨氏模量。作为参[0071]在步骤S3中，由改性聚合物材料形成结构加强元件30(此处是意在形成凸缘25的[0074]图3a示出了用于非接触式RLG的储罐连接件112的另一实施方式。储罐连接件112而通道113的下部向外的锥形部分113b形成喇叭部分的上部部分116a。此处喇叭部分的下部部分116b由附接至储罐连接件112的配件114的独立的圆锥形部分形成。在一些应用中，[0075]介电填充构件120布置在波导部分115中。图3b中更详细地示出的填充构件120具在其他实施方式中，它可以面向储罐内部。中心部分122具有延伸到通道113的锥形部分113b中的锥形下端122a。在通过引用并入本文的US9,212,941中论述了填充构件120的这[0076]填充构件120由外波导形成构件118保持就位，外波导形成构件118通常由与储罐过金属元件118保持就位的销119用于防止相对软的介电波导填充构件120被储罐内的压力[0077]参照图3b，套环部分125的圆柱形部分125b形成用于接纳密封元件如O形环127的[0078]重要的是要注意，结构加强元件130(即此处是圆柱形部分125b)可以具有与填充套环部分125的一部分的元件130的介电特性对雷达料位计的性能没有伸到储罐内容物中的传输线——的雷达料位计的两种类型的储罐连接件。在这种情况下，针的RLG有时被称为导波雷达(GWR)料位计。可以使用若干类型的探针，例如单线(Goubau罐馈通件——也可以被认为形成信号传播装置的一部分——通常由提供储罐密封的介电意在连接至导电探针连接器202的下端202a。探针连接器202通过介电套筒(sleeve)203被于接纳密封元件例如O形环227a和O形环227b。密封元件既沿探针连接器202又沿储罐连接合物材料制成，而中间的环形构件205b和205d是由改性聚合物材料制成的结构加强元件但是其意在连接至导电探针连接器302的下端302a。探针连接器302通过介电套筒303被悬挂，介电套筒303安装在储罐连接件312的中心开口304中。此处套筒303由两个独立的零凹槽326a，在其内部形成有凹槽326b，以分别用于接纳密封元件例如O形环327a和O形环[0087]另外，介电套筒303的外零件303b——其通常形成为独立的部件——此处也形成为另一结构加强元件330c，该元件330c也可以与主体305和结构加强元件330a和330b烧结构加强元件的形状和形态可以与