DE102005049243A1 - Parabolantenne mit Spülanschluss - Google Patents
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Abstract
Verschmutzungen am Erreger einer Parabolantenne können zu verminderter Signalqualität oder sogar zu einem Ausfall des Systems führen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Parabolantenne angegeben, welche neben Parabolspiegel und Erreger eine Spülvorrichtung aufweist, die derart ausgeführt ist, dass sie den Erreger mit Spülmittel umspült und reinigt bzw. vor Verunreinigungen schützt. Das Spülmittel wird hierbei von einem Spülauslass in einem Auslasselement am Parabolspiegel auf den Erreger gespritzt, getropft oder auch geblasen. Durch die Anbringung des Spülauslasses direkt am Parabolspiegel ist es möglich, den Erreger vom Parabolspiegel aus zu reinigen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Füllstandsmessung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Parabolantenne für einen Füllstandradar, ein Füllstandradar, umfassend eine derartige Parabolantenne, die Verwendung einer solchen Parabolantenne zur Füllstandsmessung, sowie ein Verfahren zum Messen eines Füllstandes mit einer Parabolantenne.
- Bekannte Füllstandsmessgeräte weisen eine Parabolantenne auf, welche Radar- oder Mikrowellen aussendet bzw. empfängt, um den Füllstand eines Mediums in einem Füllgutbehälter zu ermitteln. Die Parabolantenne eines solchen Füllstandsmessgerätes ist dabei beispielsweise innerhalb eines Behälters angeordnet.
- Die Qualität der empfangenen Messsignale bei einer Füllstandsmessung mit einem Füllstandradar mit Parabolantenne hängt stark von der Qualität der Sende-/Empfangseinheit ab. Insbesondere kann eine Verschmutzung des Antennenfeed oder Erregers, welche beispielsweise durch Füllgutstaub oder Flüssigkeit hervorgerufen werden kann, die Qualität der Messergebnisse signifikant verschlechtern. Eine starke Verschmutzung des Erregers (welcher im Übrigen auch als Strahlungsempfänger verwendet wird) kann im Extremfall sogar dazu führen, dass gar keine Signale ausgesendet werden können.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Füllstandsmessung mit einem Füllstandradar auch bei unsauberen Umgebungsbedingungen anzugeben.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Parabolantenne für ein Füllstandradar angegeben, die Parabolantenne umfassend einen Parabolspiegel, einen Erreger zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen zum Parabolspiegel, ein Auslasselement und eine Spülvorrichtung mit einem Spülauslass zum Spülen des Erregers mit einem Spülmittel, wobei das Spülauslass in dem Auslasselement angebracht ist und wobei das Auslasselement am Parabolspiegel angebracht ist.
- Somit weist also die erfindungsgemäße Parabolantenne neben Parabolspiegel und Erreger eine Spülvorrichtung auf, welche derart ausgeführt ist, dass sie den Erreger mit Spülmittel umspült und reinigt bzw. vor Verunreinigungen schützt. Das Spülmittel wird hierbei von einem Spülauslass in einem Auslasselement am Parabolspiegel auf den Erreger gespritzt, getropft oder auch geblasen. Durch die Anbringung des Spülauslasses, welcher beispielsweise in Form von Auslassdüsen ausgeführt sein kann, direkt am Parabolspiegel ist es möglich, den Erreger vom Parabolspiegel aus zu reinigen. Das Auslasselement kann hierbei nach Fertigung des Parabolspiegels am Parabolspiegel angebracht werden, oder aber auch mit dem Parabolspiegel zusammen, einstückig gefertigt werden. Weiterhin kann das Auslasselement an einem Hohlleiter, welcher mit dem Erreger/Empfänger verbunden ist, angebracht sein.
- Das Auslasselement kann unabhängig von der Form und Größe des Parabolspiegels gefertigt werden. Die Spülöffnungen und die Anzahl der Spülkanäle können entsprechend dem zum Einsatz kommenden Erreger so ausgelegt werden, dass sich der effektivste Reinigungseffekt ergibt. Die zentrale Lage des Auslasselementes stellt die kürzest mögliche Entfernung zum Erreger dar.
- Hierdurch ist eine einfache und preiswerte individuelle Konfektionierung des Füllstandradars bzw. der Antenne möglich, indem verschiedene Antennensysteme in der Endmontage mit entsprechenden individuellen Auslasselementen ausgestattet werden. Somit wird eine hohe Flexibilität bei geringen Produktionskosten ermöglicht.
- Weiterhin kann die erfindungsgemäße Streuscheibe eine hohe Stabilität der Verbindung zwischen dem Hohlleiter und dem Parabolspiegel ermöglichen. Die Streuscheibe kann beispielsweise mit dem Hohlleiter verschraubt und mit dem Parabolspiegel verschweißt werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung einen Spülkanal auf, wobei der Spülkanal zum Leiten des Spülmittels zum Spülauslass ausgeführt ist, und wobei der Spülauslass zum Auslassen des Spülmittels in Richtung zum Erreger ausgeführt ist.
- Beispielsweise kann der Spülkanal innerhalb einer Antenneneinkopplung (welche als Hohlleiter ausgeführt ist) angebracht sein. Der Spülkanal ist somit in die Antenneneinkopplung integriert und wird also während des Fertigungsprozesses der Antenneneinkopplung ausgebildet.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung weiterhin einen Spülanschluss auf, wobei der Spülanschluss zum Anschluss der Spülvorrichtung an ein Spülmittelreservoir ausgeführt ist.
- Der Spülanschluss ist hierbei mit dem Spülkanal verbunden, so dass das Spülmittel von der Reservoir über den Spülanschluss und dem Spülkanal (also direkt durch die Antenneneinkopplung) zum Spülauslass geleitet wird.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Auslasselement als Kreisring ausgebildet, wobei der Kreisring zentrisch am Parabolspiegel angebracht ist.
- Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des Auslasselements und durch die zentrische Anbringung des Auslasselements am Parabolspiegel ist ein insgesamt rotationssymmetrischer und einfacher Aufbau der Parabolantenne gewährleistet. Durch die Ausnehmung in der Mitte des Kreisrings ist eine Durchführung eines Hohlleiters durch den Kreisring möglich. Der Kreisring kann hierbei direkt am Hohlleiter angebracht werden.
- Es ist zu beachten, dass das Auslasselement auch andere Formen aufweisen kann. Beispielsweise ist eine viereckige, pyramidenförmige oder ovale Ausbildung möglich.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Spülauslass in Form einer Vielzahl an Bohrungen im Kreisring ausgeführt, die mit dem Spülkanal verbunden sind.
- Auf diese Weise können mehrere Düsen bereitgestellt werden, durch welche das Spülmittel auf dem Erreger aufgesprüht oder aufgeblasen werden kann.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Parabolantenne eine Antenneneinkopplung auf, wobei der Spülanschluss ein Gewinde zum Einschrauben in die Antenneneinkopplung aufweist.
- Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist durch das Gewinde eine einfache Anbringung des Spülanschlusses an die Antenneneinkopplung gewährleistet.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spülvorrichtung ein Rückschlagventil auf, wobei das Rückschlagventil zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports ausgeführt ist.
- Auf diese Weise kann verhindert werden, dass, wenn beispielsweise der Druck des Spülmittels unter einen vorbestimmten Wert sinkt, die Verbindung zwischen Außenwelt (Spülmittelreservoir) und Behälterinnerem (Spülauslass) offen bleibt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Explosionsschutz hergestellt werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Rückschlagventil ein Federelement und eine Kugel auf.
- Federelement und Kugel stellen ein einfaches aber wirkungsvolles Rückschlagprinzip bereit.
- Die Spülvorrichtung kann einerseits zum Verhindern einer Verschmutzung des Erregers, andererseits zum Säubern des Erregers von einer Verschmutzung ausgeführt sein.
- Beispielsweise kann der Erreger einen Teflonkegel umfassen.
- Bei dem Spülmittel kann es sich, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um Luft, Stickstoff oder Wasser handeln. Je nach Anforderungen können auch Reinigungsmittel zugesetzt sein. Auch kann das Spülmittel erhitzt sein, um die Reinigungswirkung zu verstärken. Das Spülmittel kann ggf. unter hohem Druck auf den Erreger aufgesprüht werden. Natürlich ist auch die Verwendung weiterer Spülmittel möglich, wie beispielsweise in Erdgase oder aber auch reaktive Mischungen, welche die Reinigungswirkung weiter verstärken können.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die vom Erreger ausgesendeten elektromagnetischen Wellen erste elektromagnetische Wellen, wobei der Parabolspiegel zum Bündeln der ersten elektromagnetischen Wellen ausgeführt ist.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Auslasselement als Streuscheibe ausgebildet, wobei die vom Erreger ausgesendeten elektromagnetischen Wellen zweite elektromagnetische Wellen umfassen und wobei die Streuscheibe zum seitlichen Abführen der zweiten elektromagnetischen Wellen vorbei an dem Erreger ausgeführt ist.
- Somit ist es möglich, dass ungewollte Strahlung vom Auslasselement seitlich abgeführt oder weggestreut wird, so dass sie den Erreger nicht erreicht und somit das Messergebnis nicht verschlechtern bzw. verfälschen kann.
- Die Qualität der Messung wird somit auf zwei Arten erhöht. Einerseits wird dafür gesorgt, dass der Erreger stets sauber und frei von Verunreinigungen ist. Andererseits wird dafür gesorgt, dass störende Strahlung vom Erreger weggestreut wird und somit nicht mehr der Mess- und Auswerteelektronik zugeführt wird.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Streuscheibe eine konische Form mit einer Rotationsachse auf, so dass ein in Richtung der Rotationsachse auf die Streuscheibe auftreffendes Bündel paralleler Strahlen durch einen Rückstreuprozess von der Rotationsachse weggeleitet wird.
- Die konische Form kann beispielsweise ermöglichen, dass die parallelen Strahlen, welche auf die Streuscheibe auftreffen, alle im selben Winkel zur Rotationsachse der Parabolantenne weggeleitet werden. Eine derartige konische Streuscheibe ist leicht herzustellen. Somit können Produktions- und Herstellungskosten gesenkt werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Füllstandradar angegeben, welcher eine oben beschriebene Parabolantenne aufweist.
- Weiterhin ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Parabolantenne zur Füllstandsmessung angegeben.
- Weiterhin ist ein Verfahren zum Messen eines Füllstandes mit einer Parabolantenne angegeben, bei dem elektromagnetische Wellen zu einem Parabolspiegel hin mit Hilfe eines Erregers ausgesendet werden, Spülmittel mithilfe einer Spülvorrichtung mit einem Spülauslass zum Erreger ausgelassen wird und der Erreger mit dem Spülmittel gespült wird. Hierbei ist der Spülauslass in einem Auslasselement angebracht, welches am Parabolspiegel angebracht ist.
- Hierdurch wird ein Verfahren bereitgestellt, durch das die Qualität der Messsignale auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen gewahrt werden kann, indem der Erreger/Empfänger zur Reinigung mit Spülmittel umspült wird.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Spülmittel von einem Spülmittelreservoir in einen Spülanschluss der Spülvorrichtung eingeleitet und dann vom Spülanschluss zum Spülauslass durch einen Spülkanal weitergeleitet.
- Weitere Ausführungsbeispiele, Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine Schnittdarstellung einer weiteren Parabolantenne gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
3 zeigt eine perspektivische Draufsicht der Parabolantenne von2 . -
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Rückschlagventils für eine an die Streuscheibe angeschlossene Spülvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Streuscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. - In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
-
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in1 zu erkennen, besteht die Parabolantenne100 im Wesentlichen aus einem Parabolspiegel2 mit einer Streuscheibe1 und einem Erreger/Empfänger3 . Der Parabolspiegel2 umfasst hierbei einen umlaufenden Parabolspiegelrand20 . Der Parabolspiegelrand20 geht über in einen zusätzlichen Kragen9 mit einem außenseitigen Kragenrand90 . Die Wandung des Kragens9 erstreckt sich dabei in etwa achsparallel zu einer zentralen Parabolspiegelachse X des Parabolspiegels2 . - Die Parabolantenne
100 umfasst außerdem den Erreger und/oder Empfänger3 , welcher auf der Parabolspiegelachse X angeordnet ist und von der rückseitigen Wandung des Parabolspiegels2 mit einem wellenleitenden Element, beispielsweise einem Antennenrohr bzw. Hohlleiter4 , beabstandet angeordnet ist. Der Hohlleiter4 geht rückseitig in eine Wellenleiteranordnung aus zumindest einem Wellenleiter5 über, an dessen rückseitigem Endabschnitt ein Anschluss6 für eine Sende-/Empfangseinrichtung angeordnet ist. Die Sende-/Empfangseinrichtung umfasst eine Elektronik und Komponenten zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, insbesondere einer Radar- oder Mikrowelle. - Die derart erzeugte elektromagnetische Welle wird von dem Anschluss
6 durch den Wellenleiter5 und den Hohlleiter4 zum Erreger3 übertragen. Vom Erreger3 aus wird die Welle in Richtung des Parabolspiegels abgestrahlt und von diesem in achsparalleler Richtung zur Parabolspiegelachse X reflektiert. - Nachdem die derart ausgesendete elektromagnetische Welle auf ein Füllgut getroffen ist, wird die Welle von dem Füllgut reflektiert und in der Regel zumindest teilweise von dem Parabolspiegel
2 aufgenommen. Die Wandung des Parabolspiegels2 reflektiert die zurückreflektierten Wellenanteile zu dem Empfänger3 der Erreger-/Empfängeranordnung3 . Von dem Empfänger3 wird die aufgenommene Welle über den Hohlleiter4 und den Wellenleiter5 über den Anschluss6 zu der Empfangseinrichtung der Sende-/Empfangseinrichtung übertragen und in dieser aufgenommen. Die Elektronik der Sende-/Empfangseinrichtung oder einer weiteren, nachgeschalteten Auswerteeinrichtung bestimmt die Zeitdifferenz zwischen Aussenden der elektromagnetischen Welle und Empfangen der vom Füllgut bzw. der Oberfläche reflektierten elektromagnetischen Welle. Daraus lässt sich der Füllstand des Füllguts in einem Behältnis bestimmen. - Zur Befestigung der Parabolantenne
100 in einer Behältniswandung, insbesondere in einem Behälterflansch8 , weisen die rückseitigen Komponenten im Bereich des Wellenleiters5 eine Befestigungseinrichtung7 , z. B. mit einem Flansch, auf. Der Erreger/Empfänger3 befindet sich innerhalb der Anordnung aus Parabolspiegel2 und Kragen9 , so dass der Erreger/Empfänger3 teilweise innerhalb des Parabolspiegelrands20 und teilweise außerhalb des Parabolspiegelrands20 angeordnet ist. Es ragt ein Teil des Erregers/Empfängers3 in den Bereich des Parabolspiegels2 hinein und ein anderer Teil ragt aus dem Bereich des Parabolspiegels2 heraus, in den Bereich des Kragens9 hinein. In der in1 dargestellten Ausführungsform ist der Erreger/Empfänger3 vollständig innerhalb des von Kragenrand9 und Parabolspiegel2 definierten Innenraums angeordnet. - Hierdurch wird der Erreger/Empfänger
3 mechanisch geschützt. Außerdem werden bei voller Ausleuchtung Sidelobes und Backlobes, bei denen es sich um unerwünschte Nebenkeulen zum Beispiel aufgrund einer Überstrahlung des Parabolspiegels2 handelt, bestmöglich verhindert. - Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis zwischen Brennweite f und Durchmesser D der Parabolantenne 0,27. Es sind aber auch ganz andere, größere oder kleinere Werte möglich.
- Weiterhin ist eine integrale einstückige Ausbildung aus Parabolspiegel
2 und Kragen9 möglich. Optional kann der Kragen9 aus dem selben oder einem dazu verschiedenen anderen Material als der Parabolspiegel2 bestehen. Möglich ist insbesondere eine innenseitige Beschichtung oder ein vollständiges Kragenmaterial zum Absorbieren von elektromagnetischen Wellen, welche auf die Innenwandung des Kragens9 treffen. - Zur weiteren Reduzierung von störenden Reflexionen und zur Minimierung bzw. Verringerung des Abklingelverhaltens im Nahbereich ist eine Streuscheibe
1 im Zentrum des Parabolspiegels2 angeordnet, welche elektromagnetische Wellen, die von Erreger3 ausgesendet werden, seitlich abführt, so dass die reflektierten Wellen den Erreger3 nicht mehr treffen können. Wie in1 zu erkennen, weist die Streuscheibe1 hierbei eine derartige Form auf, dass Strahlen, die von Erreger3 auf die Streuscheibe1 treffen, von der Rotationsachse X wegreflektiert werden. Hierdurch kann das Abklingelverhalten im Nahbereich signifikant reduziert werden. Die Form der Streuscheibe1 muss hierbei nicht konisch sein, wichtig ist lediglich, dass sie eine Schräge hinsichtlich der Ebene senkrecht zur Rotationsachse X aufweist, so dass achsparallele Strahlen weggestreut werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Streuscheibe1 aus einem Strahlung absorbierenden Material bestehen, so dass auftreffende Strahlung zumindest teilweise aufgenommen wird. - Da durch die Streuscheibe
1 elektromagnetische Wellen, welche andererseits nach Aussenden aus dem Erreger/Empfänger3 und Reflexion an den Parabolspiegel2 direkt wieder vom Erreger/Empfänger3 aufgenommen worden wären, nun weggestreut werden, wird die Gefahr eines Übersteuerns der Empfangselektronik verringert. Da die ungewollte Störstrahlung weggestreut oder von der Streuscheibe1 absorbiert wird (und nicht detektiert wird), kann somit beispielsweise die Abstrahlleistung erhöht werden, ohne dass ein Übersteuern der Empfangselektronik zu befürchten ist. - Insgesamt wird das Hintergrundrauschen der Messung reduziert, was zu verbesserten Messergebnissen führen kann.
- Weiterhin weist die erfindungsgemäße Streuscheibe
1 Spülauslässe auf (nicht dargestellt in1 ), durch welche ein Spülmittel zur Reinigung des Erregers/Empfängers3 in Richtung Erreger/Empfänger3 gespritzt, getropft, geblasen oder anderweitig transportiert werden kann. - Die komplette Parabolantenne
2 , mit dem Erregerelement3 und dem Hohlleiter4 kann bei Bedarf mit einer einfachen, ebenen Schutzhülle, einem sog. Radom, welches über den Kragenrand9 der Parabolantenne gezogen ist, abgedeckt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Polytetrafluorethylen (PTFE) handeln. Auch kann eine PTFE-Scheibe oder ein ggf. gewölbter Deckel zur Abdeckung der Parabolantenne vorgesehen sein. -
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Parabolantenne gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in2 dargestellte Parabolantenne entspricht im Wesentlichen der Parabolantenne von1 . Die Streuscheibe1 ist hier konisch ausgeführt, weist also eine der einfallenden elektromagnetischen Strahlung zugewandte Oberfläche ohne Biegung auf. Weiterhin sind Befestigungselemente22 ,23 vorgesehen, um die Antennenanordnung100 zu lagern bzw. an einem Füllgutbehälterdeckel zu befestigen. - Die Spülvorrichtung
11 weist einen Spülanschluss14 auf, welcher mit einem Gewinde versehen ist, um in der Antenneneinkopplung21 befestigt zu werden. Der Spülanschluss14 ist über den Spülkanal13 an mehrere Spülauslässe12 ,25 ,26 ,27 angeschlossen (siehe5 und7 ). -
3 zeigt eine perspektivische Draufsicht der Antennenanordnung der2 . Insbesondere ist hier die Anordnung der Befestigungselemente22 ,23 und weiterer Befestigungselemente301 bis304 dargestellt. -
4 zeigt eine Antennenanordnung in schematischer Querschnittsdarstellung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in4 zu erkennen, ist der Erreger/Empfänger3 mit einem (beispielsweise metallenen) Haltebügel24 versehen. -
5 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Wie in5 zu erkennen, ist die Antenneneinkopplung21 auf den Antennenkörper29 aufgesetzt. Im Inneren des Antennenkörpers29 und der Antenneneinkopplung21 verlaufen Spülkanäle13 , welche ein Spülmittel von dem Spülanschluss14 zum Auslass12 leiten. Der Auslass12 , welcher in Form einer Bohrung ausgeführt ist, befindet sich in der Streuscheibe1 , welche dem Wegstreuen von ungewollter Strahlung dient. Der Spülanschluss12 wird zum Reinigen des Erregers/Empfängers3 durch einen Spülmittelstrahl bzw. zum Sauberhalten des Erregers/Empfängers3 eingesetzt. -
6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Rückschlagventils15 zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports. Wie in6 zu erkennen, weist das Rückschlagventil15 eine Kugel17 und eine Feder16 auf, welche in einem Gehäuse20 angebracht sind. Die Feder16 drückt hierbei die Kugel17 gegen eine Zuleitung18 , welche mit einem Spülmittelreservoir verbunden ist. Ist nun der Druck des Spülmittels, welches vom Reservoir zur Zuleitung18 fließt und gegen die Kugel17 drückt, groß genug (typischerweise über 0,5 bar), dann wird die Feder16 zusammengepresst und die Kugel17 gibt den Zugang zum Gehäuse20 frei, so dass das Spülmittel durch das Gehäuse zur Ableitung19 fließen kann. Die Ableitung19 ist hierbei an dem Auslass12 angeschlossen. Wenn allerdings der positive Druck des Spülmittels unter einen voreingestellten Schwellwert sinkt, drückt die Feder16 die Kugel17 gegen den Eingang der Zuleitung18 , so dass die Zuleitung18 dichtend versperrt wird. Ein weiteren Stofftransport wird somit unterbunden. Im Falle der Zündung eines explosiven Gasgemisches außerhalb des Behälters kann sich die Explosion wegen des Rückschlagventils15 sich nicht in den Behälter hinein fortsetzen bzw. auswirken. Hierdurch ist ein Explosionsschutz sichergestellt. -
7 zeigt eine schematische Draufsicht einer Streuscheibe1 . Die Streuscheibe1 weist hierbei mehrere Spülauslässe12 ,25 ,26 ,27 auf, durch welche das Spülmittel zum Spülen des Erregers/Empfängers3 abgegeben werden kann. Weiterhin weist die Streuscheibe1 eine Durchführung28 für einen Hohlleiter zum Speisen des Erregers/Empfängers3 auf. Die Streuscheibe1 ist hierbei konisch ausgeführt, so dass elektromagnetische Wellen, welche senkrecht zur Zeichenebene auf die Streuscheibe1 einfallen, in einer Richtung ungleich der Einfallsachse weggestreut werden. Natürlich können auch mehr als vier oder weniger als vier Spülauslässe vorgesehen sein. - Die Streuscheibe
1 ist beispielsweise als separates Bauteil gefertigt und wird in der Montage am Parabolspiegel2 oder beispielsweise auch an den Hohlleiter4 angebracht. Die Anbringung kann beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, Vernieten, Verschrauben oder Verquetschen erfolgen. Natürlich können Parabolspiegel2 und Streuscheibe1 auch einstückig ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass die Streuscheibe1 und der Hohlleiter4 ein Stück ausbilden. - Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
Claims (21)
- Parabolantenne für ein Füllstandradar, die Parabolantenne umfassend: einen Parabolspiegel (
2 ); einen Erreger (3 ) zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen zum Parabolspiegel (2 ); ein Auslasselement (1 ); eine Spülvorrichtung (11 ) mit einem Spülauslass (12 ) zum Spülen des Erregers (3 ) mit einem Spülmittel; wobei der Spülauslass (12 ) in dem Auslasselement (1 ) angebracht ist; und wobei das Auslasselement (1 ) am Parabolspiegel (2 ) angebracht ist. - Die Parabolantenne nach Anspruch 1, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) einen Spülkanal (13 ) aufweist; wobei der Spülkanal (13 ) zum Leiten des Spülmittels zum Spülauslass (12 ) ausgeführt ist; und wobei der Spülauslass (12 ) zum Auslassen des Spülmittels in Richtung zum Erreger (3 ) ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Auslasselement (
1 ) als Kreisring (1 ) ausgebildet ist; und wobei der Kreisring (1 ) zentrisch am Parabolspiegel (2 ) angebracht ist. - Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülauslass (
12 ) in Form einer Vielzahl an Bohrungen im Kreisring (1 ) ausgeführt ist, die mit dem Spülkanal (13 ) verbunden sind. - Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) einen Spülanschluss (14 ) aufweist; und wobei der Spülanschluss (14 ) zum Anschluss der Spülvorrichtung (11 ) an ein Spülmittelreservoir ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach Anspruch 5, wobei die Parabolantenne eine Antenneneinkopplung (
21 ) aufweist; und wobei der Spülanschluss (14 ) ein Gewinde zum Einschrauben in die Antenneneinkopplung (21 ) aufweist. - Die Parabolantenne nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) ein Rückschlagventil (15 ) aufweist; und wobei das Rückschlagventil (15 ) zur Verhinderung eines rückläufigen Stofftransports ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) einen Explosionsschutz aufweist. - Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Rückschlagventil ein Federelement (
16 ) und eine Kugel (17 ) aufweist. - Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) zum Verhindern einer Verschmutzung des Erregers (3 ) ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Spülvorrichtung (
11 ) zum Säubern das Erregers (3 ) von einer Verschmutzung ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Erreger (
3 ) einen Teflonkegel umfasst. - Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spülmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Luft, Stickstoff, Wasser.
- Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Erreger (
3 ) elektromagnetische aussendet; und wobei der Parabolspiegel (2 ) zum Bündeln der elektromagnetischen Wellen ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auslasselement (
1 ) als Streuscheibe (1 ) ausgebildet ist; und wobei die Streuscheibe (1 ) zum seitlichen Abführen eines Teils der elektromagnetischen Wellen vorbei an dem Erreger (3 ) ausgeführt ist. - Die Parabolantenne nach Anspruch 15, wobei die Streuscheibe (
1 ) eine konische Form mit einer Rotationsachse aufweist, so dass ein in Richtung der Rotationsachse auf die Streuscheibe (1 ) auftreffendes Bündel paralleler Strahlen durch einen Rückstreuprozess von der Rotationsachse weggeleitet wird. - Füllstandradar, umfassend eine Parabolantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
- Verwendung einer Parabolantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Füllstandsmessung.
- Verfahren zum Messen eines Füllstandes mit einer Parabolantenne, das Verfahren umfassend die Schritte: Aussenden von elektromagnetischen Wellen hin zu einem Parabolspiegel (
2 ) mit Hilfe eines Erregers (3 ); Auslassen von Spülmittel zum Erreger (3 ) mit Hilfe einer Spülvorrichtung (11 ) mit einem Spülauslass (12 ); und Spülen des Erregers (3 ) mit dem Spülmittel; wobei der Spülauslass (12 ) in einem Auslasselement (1 ) angebracht ist; und wobei das Auslasselement am Parabolspiegel (2 ) angebracht ist. - Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin umfassend den Schritt: Einleiten des Spülmittels von einem Spülmittelreservoir in einen Spülanschluss (
14 ) der Spülvorrichtung (11 ). - Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, weiterhin umfassend den Schritt: Leiten des Spülmittels vom Spülanschluss (
14 ) zum Spülauslass (12 ) durch einen Spülkanal.
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