Система радарного уровнемера с однопроводным зондом и резервуарная конструкция - заявка 2016146367 на патент на изобретение в РФ

1. Система радарного уровнемера для определения уровня заполнения продуктом резервуара, причем резервуар оборудован трубчатой монтажной конструкцией, выступающей от верхней стенки резервуара вертикально вверх, а система радарного уровнемера содержит:
- трансивер, расположенный вне резервуара и выполненный с возможностью генерировать, посылать и принимать электромагнитные сигналы,
- однопроводной зонд, установленный внутри резервуара и электрически подключенный к трансиверу через проходной электрический ввод, расположенный у верхнего конца трубчатой монтажной конструкции, причем однопроводной зонд проходит, по существу, вертикально вниз через трубчатую монтажную конструкцию и, далее, за нижний конец трубчатой монтажной конструкции в резервуаре в направлении продукта и в его внутренний объем с возможностью направлять передаваемый электромагнитный сигнал от трансивера через находящийся в резервуаре воздух в направлении поверхности продукта и возвращать электромагнитный сигнал, образованный в результате отражения переданного сигнала от поверхности продукта, обратно в направлении трансивера,
- процессорный контур, подключенный к трансиверу и способный определять уровень заполнения с использованием переданного сигнала и сигнала, отраженного от поверхности продукта, и
- электропроводный экранирующий компонент, пространственно отделенный в радиальном направлении от однопроводного зонда и проходящий вдоль его верхнего участка внутри трубчатой монтажной конструкции и за его нижний конец, при этом:
экранирующий компонент по меньшей мере частично заключает в себе верхний участок однопроводного зонда и выполнен раскрытым в радиальном направлении с возможностью его заполнения продуктом, с обеспечением тем самым возможности измерения уровней заполнения, соответствующих верхнему участку зонда;
экранирующий компонент имеет первый участок, проходящий внутри трубчатой монтажной конструкции вдоль однопроводного зонда, и второй участок, проходящий вдоль однопроводного зонда за нижним концом указанной конструкции,
причем в поперечном сечении экранирующего компонента, перпендикулярном продольной оси однопроводного зонда, на первом участке экранирующего компонента угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, превышает 180°, а на втором участке указанный угловой размер уменьшается по мере увеличения расстояния от нижнего конца трубчатой монтажной конструкции.
2. Система по п. 1, в которой на указанном втором участке угловой размер указанной дуги уменьшается от по меньшей мере 180° до менее 20°.
3. Система по п. 2, в которой указанный второй участок проходит вдоль однопроводного зонда по меньшей мере на расстояние, соответствующее разрешению по длине, обеспечиваемому указанной системой.
4. Система по любому из пп. 1-3, в которой на указанном втором участке угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, уменьшается непрерывным образом.
5. Система по п. 4, в которой угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, уменьшается непрерывным образом от нижнего конца трубчатой монтажной конструкции до нижнего конца экранирующего компонента.
6. Система по любому из пп. 1-5, в которой на указанном первом участке, расположенном между верхним и нижним концами трубчатой монтажной конструкции, угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, превышает 180°.
7. Система по любому из пп. 1-6, в которой на указанном первом участке угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, превышает 270°.
8. Система по любому из пп. 1-7, в которой экранирующий компонент по меньшей мере на указанном первом участке имеет, по существу, трубчатую форму.
9. Система по п. 8, в которой в экранирующем компоненте выполнена продольная щель, расширяющаяся на указанном втором участке.
10. Система по любому из пп. 1-9, в которой максимальный поперечный размер экранирующего компонента составляет менее 5 см.
11. Система по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащая по меньшей мере одну разделительную вставку, установленную между однопроводным зондом и внутренней поверхностью экранирующего компонента и предотвращающую нежелательный контакт между однопроводным зондом и экранирующим компонентом.
12. Система по любому из пп. 1-11, в которой радиальное расстояние между внутренней поверхностью экранирующего компонента и однопроводным зондом, по существу, постоянно по длине экранирующего компонента.
13. Система по любому из пп. 1-12, дополнительно содержащая устройство для согласования импедансов, установленное между экранирующим компонентом и однопроводным зондом с примыканием к проходному электрическому вводу.
14. Система по п. 13, в которой устройство для согласования импедансов сконфигурировано таким образом, что радиальное расстояние между ним и однопроводным зондом увеличивается по длине зонда по мере увеличения расстояния от проходного ввода.
15. Система по п. 14, в которой указанное радиальное расстояние увеличивается ступенчатым образом, при этом по длине каждой ступени, проходящей вдоль однопроводного зонда, выдерживается, по существу, постоянное радиальное расстояние между однопроводным зондом и устройством для согласования импедансов, по меньшей мере приблизительно соответствующее четверти центральной длины волны передаваемого сигнала.
16. Система по п. 14 или 15, в которой устройство для согласования импедансов представляет собой электропроводный компонент, упирающийся во внутреннюю поверхность экранирующего компонента.
17. Система по любому из пп. 1-16, в которой в состав процессорного контура входит контур обработки сигналов, формирующий, на основе передаваемого и отраженного сигналов, эхо-сигнал и удаляющий эхо-сигнал, созданный в результате отражения передаваемого сигнала у нижнего конца экранирующего компонента.
18. Резервуарная система, содержащая:
- резервуар, содержащий подлежащий измерению продукт и оборудованный трубчатой монтажной конструкцией, выступающей от верхней стенки резервуара, по существу, вертикально вверх, и
- систему радарного уровнемера, выполненную согласно любому из пп. 1-17 и прикрепленную к указанной трубчатой монтажной конструкции.
19. Резервуарная система, имеющая:
- резервуар, содержащий подлежащий измерению продукт и оборудованный трубчатой монтажной конструкцией, выступающей от верхней стенки резервуара, по существу, вертикально вверх, и
- систему радарного уровнемера для определения уровня заполнения резервуара продуктом, содержащимся в резервуаре, при этом система радарного уровнемера содержит:
- трансивер, расположенный вне резервуара и выполненный с возможностью генерировать, посылать и принимать электромагнитные сигналы,
- однопроводной зонд, установленный внутри резервуара и электрически подключенный к трансиверу через проходной электрический ввод, расположенный у верхнего конца трубчатой монтажной конструкции, причем однопроводной зонд проходит, по существу, вертикально вниз через трубчатую монтажную конструкцию и, далее, за нижний конец трубчатой монтажной конструкции в резервуаре в направлении продукта и в его внутренний объем с возможностью направлять передаваемый электромагнитный сигнал от трансивера через находящийся в резервуаре воздух в направлении поверхности продукта и возвращать электромагнитный сигнал, образованный в результате отражения переданного сигнала от поверхности продукта, обратно в направлении трансивера,
- процессорный контур, подключенный к трансиверу и способный определять уровень заполнения с использованием переданного сигнала и сигнала, отраженного от поверхности продукта, и
- электропроводный экранирующий компонент, пространственно отделенный в радиальном направлении от однопроводного зонда и проходящий вдоль его верхнего участка внутри трубчатой монтажной конструкции и за его нижний конец, при этом:
экранирующий компонент по меньшей мере частично заключает в себе верхний участок однопроводного зонда и выполнен раскрытым в радиальном направлении с возможностью его заполнения продуктом, с обеспечением тем самым возможности измерения уровней заполнения, соответствующих верхнему участку зонда;
экранирующий компонент имеет первый участок, проходящий внутри трубчатой монтажной конструкции вдоль однопроводного зонда, и второй участок, проходящий вдоль однопроводного зонда за нижним концом указанной конструкции,
причем в поперечном сечении экранирующего компонента, перпендикулярном продольной оси однопроводного зонда, на первом участке экранирующего компонента угловой размер дуги, охватывающей однопроводной зонд, превышает 180°, а на втором участке указанный угловой размер уменьшается по мере увеличения расстояния от нижнего конца трубчатой монтажной конструкции.
Наверх