(57)【要約】【課題】汚染されづらく且つ／又は清掃が簡単な、レーダによるレベル測定用アンテナを提供すること。【解決手段】容器に含まれる充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用のアンテナが開示される。アンテナは、対称軸のまわりで対称な反射器と、反射器との間でマイクロ波信号を送受するためのフィーダとを備える。フィーダは細長く基本的に筒状であって前記フィーダの長手方向軸が反射器の前記対称軸と基本的に一致し、前記フィーダが、反射器へ電磁放射を送信し且つ反射された電磁放射を受信するための環状の放射供給領域を備える。好ましい実施例では、受面リングがフィーダのまわりに配置され、フィーダ及び受面リングの少なくとも１つが互いに対して前記フィーダの軸方向に移動可能であり、これによってフィーダの簡単且つ効率的な清掃が可能になる。アンテナの清掃方法も開示される。【選択図】図１
2008107356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸のまわりに配置された反射器と、
前記反射器との間でマイクロ波信号を送受するためのフィーダとを備え、前記フィーダが細長く基本的に筒状であって前記フィーダの長手方向軸が前記反射器の前記軸と基本的に一致し、また、前記フィーダが、前記反射器へ電磁放射を送信し且つ反射された電磁放射を受信するための環状の放射供給領域を備え、容器に含まれる充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用のアンテナ。
【請求項２】
前記環状の放射供給領域が、前記フィーダの前記長手方向軸と基本的に放射状の方向に放射を送受信するように配置される請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記フィーダからの放射パターンが基本的にドーナッツ形である請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記フィーダが、前記フィーダの全長にわたって基本的に直径が一定の円形の断面を有する請求項１から３までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記環状の放射供給領域が、対称軸の方向に、且つ前記反射器の基部から見えて、前記反射器の前記長手方向延長部より低く配置される請求項１から４までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記フィーダのまわりに配置された受面リングをさらに備え、前記フィーダ及び前記受面リングのうち少なくとも１つが互いに対して前記フィーダの軸方向に変位可能である請求項１から５までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記容器の外から前記受面リングを遠隔で位置決めするための手段をさらに備え、前記受面リングが前記フィーダに沿って変位可能である請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記受面リングを遠隔で位置決めするための前記手段が少なくとも１つのガイド・レバーを備える請求項７に記載アンテナ。
【請求項９】
前記受面リングが前記反射器に結合され、前記フィーダが前記受面リング及び前記反射器に対して軸方向に変位可能である請求項６に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記フィーダが、前記アンテナ向けの放射パターンを調整するために、前記反射器に対して放射状の方向及び横方向のうち少なくとも１方向に移動可能である請求項１から９までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記円筒状のフィーダが５〜５０ｍｍの範囲の直径を有する請求項１から１０までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記円筒状のフィーダが１０〜２０ｍｍの範囲の直径を有する請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記反射器の少なくとも前記フィーダから最も遠い部分が、基本的に円錐形である請求項１から１２までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記反射器の前記円錐形部分が、前記フィーダに対して約４５度の傾斜を有する請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記反射器の外側の周囲が前記容器の壁に結合される請求項１から１４までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記反射器が前記軸のまわりに対称に配置される請求項１から１５までのいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか一項に記載のアンテナを備える、タンク内の充填物質の充填レベルを求めるためのレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１８】
前記充填物質の面に向けて測定信号を送信するための送信器と、
前記タンクからのエコー信号を受信するための受信器と、
前記受信器によって受信された前記エコー信号を基に前記タンクの充填レベルを求めるための処理回路とをさらに備える請求項１７に記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１９】
前記アンテナが、前記タンクの上側部分内に配置され、且つ基本的に垂直方向の電磁放射を送信するように配置される請求項１７又は１８に記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項２０】
前記アンテナの前記フィーダが前記タンク内に基本的に垂直に配置される請求項１７から１９までのいずれか一項に記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項２１】
反射器を設けるステップと、
前記反射器との間でマイクロ波信号を送受するための、細長く基本的に円筒形であるフィーダを設けるステップと、
前記フィーダのまわりに配置された受面リングを設けるステップと、
前記フィーダ及び前記受面リングのうち少なくとも１つを互いに対して前記フィーダの軸方向に移動させることによって、前記フィーダの面の汚れを削り落すステップとを含む、容器に含まれた充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用のアンテナを清掃するための方法。
【請求項２２】
前記移動するステップが前記受面リングを前記フィーダに沿って移動させるステップを含み、前記受面リングが前記容器の外から遠隔で制御される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記移動するステップが前記受面リング及び前記反射器に対して前記フィーダを移動させるステップを含む請求項２１又は２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内の充填物質の充填レベルを求めるための、レーダによるレベル・ゲージ用アンテナ並びにそのようなアンテナを清掃する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体又はグラニュー糖のような固体などの充填物質のレベルを測定するレーダ・レベル測定（ＲＬＧ）は、タンク、容器などの内部のレベル測定用にますます重要さの度合いが増している方法である。この数年、様々なＲＬＧシステム向けにホーン・アンテナ、パラボラ・アンテナ、平面アンテナ及びロッド・アンテナなど多くの様々なアンテナが提案されてきた。細いアンテナ・ビームを生成するために、これまで対称なパラボラ・アンテナ、アレイ・アンテナ及びある程度までホーン・アンテナが、レーダ・レベル測定に使用されてきた。例えば、ＲＬＧ向けロッド・アンテナが米国特許第６，８５９，１６６号に開示され、ＲＬＧ用パラボラ・アンテナが米国特許出願第２００６／０００５６２１号に開示され、またＲＬＧ用アレイ・アンテナが米国特許第６，７５９，９７７号に開示されている。
【０００３】
しかし、レーダ・レベル測定用の適切なアンテナを求めるとき、汎用アンテナは、基本的にレベル測定の特別な問題に対応するようには設計されていないという根本的な問題がある。ＲＬＧシステムでは、アンテナは、例えば容器、凝縮などに含まれるはずの充填物質によって、厳しい汚染のリスクにさらされている。したがって、レベル測定用途では、アンテナは、例えば、汚染物が集まり得る隠れたスペースなどから可能な限り離れることによって、例えば充填物質、はね散らし及び凝縮からの汚染に耐える優れた能力を有する必要がある。大多数の一般的なレーダ・アンテナとは対照的に、レベル測定におけるレーダ・ビームは垂直に近いものであり、また、多くの標準タイプのアンテナは、そのような装着によって特にほとんど水平な面上に結露及び汚染物を蓄積する恐れがある。水の特別なマイクロ波特性のために、１０分の１ｍｍ又は数１０分の１ｍｍの湿った泥でさえ、アンテナの機能及び性能にひどい影響を及ぼす恐れがある。具体的には、アンテナの感応部分の汚染を回避することが重要である。狭いスペースでは、感応領域で表面張力が液体を保ち得ることが１つの典型的な問題であり、レーダ・ビームが通過しなければならない絶縁表面上の汚染がさらなる問題である。
【０００４】
したがって、ＲＬＧ用途向けのアンテナを設計する際の第１の目標は汚染を回避することである。しかし、汚染を回避することが必ずしも可能とは限らないので、第２の目標は、少なくとも長期間の使用の後に、できるだけ安全且つ容易にアンテナを清掃する手段を提供することである。例えば、タンクが加圧されたり何らかの劇毒物によって満たされたりすることがあり得るので、タンクを開かずにそのようなアンテナの清掃を行うことができれば好ましいであろう。
【０００５】
さらに、アンテナに利用可能なスペースは、しばしばタンク内及びタンク開口内に限定されている。レーダ・レベル・ゲージ・システムにはホーン・アンテナがよく使用されるが、これらのアンテナは、大きな直径が必要とされるとやや大きく大容積になりがちなので、多くのタイプの用途及びタンク形状に適さないことがある。さらに、最近はＲＬＧシステムで短波長を使用する傾向があり、このことでホーン・アンテナはアンテナの選択肢として実用性が低下する。例えば、先端では小さなスペースしかなく、指定された直径では長いホーンが必要とされるためである。
【０００６】
アレイ・アンテナなどの平面アンテナは、一般に汚染の影響を比較的受けやすく、苛酷なタンク内環境で使用することが困難である。さらに、漏れのないアレイ・アンテナ取付けを達成するのは一般に困難である。そのうえ、アレイ・アンテナは一般に比較的高くつく。
【０００７】
パラボラ・アンテナは、一般に作製するのが比較的簡単且つ廉価であり、動作中の信頼性が比較的高い。アレイ・アンテナに匹敵するように、パラボラ・アンテナはホーン・アンテナよりも大きな直径に適しており、主にステンレス鋼など耐久性のある材料で作製される。しかし、パラボラ・アンテナも汚染の影響を比較的受けやすく、苛酷な動作条件下で使用するのが困難である。一般に、例えば海上の用途に存在するそのような環境では、アンテナの清掃がしばしば必要とされ、１か月に１回又は数回程度頻繁に必要となる。清掃作業は一般に手動であり、例えば、容器の屋根の開けられる上げ蓋を通じてブラシを用いて行なわれる。言うまでもなく、この清掃法は厄介で高くつく。さらに、一般的なタンク取付けにおけるパラボラ・アンテナは、例えばパラボラ上に、何らかの隠れたスペースを生じさせることになり、ここにタンクの内容物が蓄積する恐れがある。
【０００８】
レーダ・レベル測定システムにおけるアンテナの別の考えられる必要性は、垂直のレーダ・ビームが充填物質の方へ放射される必要性に適合するために、レーダ・ビームの方向を調整することであり、これは特定の容器の設計次第では、実際上困難なことがある。例えば、その上にアンテナが取り付けられるべきフランジが水平でないことがある。
【０００９】
したがって、前述の問題を緩和し得る、レーダによるレベル測定用の改善されたアンテナの必要性が依然として存在する。具体的には、厳しい環境条件で使用可能で、汚染されづらく且つ／又は清掃するのがより簡単なアンテナの必要性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、従来技術の前述の問題を少なくとも部分的に緩和する、充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用アンテナ並びにそのようなアンテナを清掃する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、添付の特許請求の範囲によるアンテナ及び方法で達成される。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、容器に含まれる充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用のアンテナが提供され、前記アンテナが、軸のまわりに配置された反射器と、反射器との間でマイクロ波信号を送受するためのフィーダとを備え、前記フィーダが細長く基本的に筒状であって前記フィーダの長手方向軸が反射器の前記軸と基本的に一致し、また、前記フィーダが、反射器へ電磁放射を送信し且つ反射された電磁放射を受信するための環状の放射供給領域を備える。
【００１３】
環状の放射供給領域は、放射要素によって覆われた連続的な領域でよいが、放射供給領域内に広がった放射要素によってある程度まで覆われた領域でもよい。前記環状領域内の実際の放射要素は、長手方向のスロット又は円周方向のスロットなど多くの様々な形式及び形状をとり得るが、フィーダの円筒形表面上の環状領域内に含まれることになる。さらに、必ずしもフィーダの同じ高さに環状領域を配置する必要はなく、例えばスパイラル形状なども実施可能であろう。
【００１４】
フィーダの円筒形は、好ましくは円形の円筒形であるが、他の円筒形も実施可能である。
【００１５】
このアンテナは、頑強性、信頼性、小型で経済的なこと並びに細いアンテナ・ビームの供給など従来のパラボラ・アンテナの固有の利点と、汚染に対して著しく改善された抵抗性及び簡単で効率的な洗浄方法の可能性とを兼ね備える。
【００１６】
アンテナ用の新規の形状が、現在レーダ・レベル測定に使用されているアンテナに対する最も困難な制限を解決する。この基本的な形状によって、汚染されづらいこと及び／又は簡単なアンテナ清掃を可能にすること並びに好ましくは限定された機械的動作でローブ整合も可能にすることを全てが目指した、いくつかの実際的な達成が可能になる。
【００１７】
本発明者は、汚染によって引き起こされた外乱は、反射器上よりフィーダ上ではるかに強いことに気付いた。したがって、清潔且つ汚染されないように保つべき最も重要な部分はフィーダ上の放射供給領域である。ここに、フィーダは細長く基本的に円筒形であり、前記フィーダの長手方向軸が、通常垂直方向である反射器の前記軸と基本的に一致する。フィーダは、反射器に向けて電磁放射を送信し且つ反射された電磁放射を受信するための環状の放射供給領域を備える。フィーダの外側領域が下からの汚染にそれほど露出しておらず、また、凝縮などの汚染物が垂直面に付きづらいので、この形状によって、フィーダは放射フィーダ領域上が汚染されづらくなる。さらに、この形状は、汚染されやすい隠れたスペースなどがなく比較的簡単である。
【００１８】
さらに、本アンテナの簡単な形状によって、既存アンテナにおけるフィーダの交換などアンテナの保守及び点検がより簡単になる。フィーダは、その基本的な円筒状の形状によって、取付けや交換のためにパラボラを移動させることなく上方へ移動されることができるように取り付けることができる。
【００１９】
そのうえ、フィーダが垂直の円筒形をしていることで、必ずしもタンクを開くことなしにシリンダを引き上げるか又はシリンダに沿って移動可能な短い中空円筒などのリングを備える簡単な機械的動作によって、より簡単なやり方でフィーダを清掃し、容器の外から清掃作業を行うことさえ可能になる。したがって、タンクを開くことなく、必要に応じて加圧された状態で、効率的な清掃機能を達成することができる。
【００２０】
環状の放射供給領域は、好ましくは前記フィーダの長手方向軸と基本的に放射状の方向に放射を送受信するように配置され、好ましくは前記フィーダからの放射パターンは基本的にドーナッツ形である。これによって、反射器での反射によって都合よく向けられた細い放射ビームが、充填物質に向けて供給され得る。反射器は、放物線状のようなものであるが、垂直アンテナ・ビームを最適化するために、好ましくはフィーダからのドーナッツ状のパターンに関して形作られる。
【００２１】
円筒状のフィーダは、好ましくはフィーダの全長にわたって基本的に直径が一定の円形の断面を有する。
【００２２】
反射器は、様々な形状及び寸法であり得る。例えば、全体的に放物線状か又は全体的に円錐形の形状が実施可能である。好ましくは、少なくとも反射器の外側部分、すなわち前記フィーダから最も遠い反射器の部分は、基本的に円錐形である。さらに、反射器の円錐部がフィーダに対して約４５度の傾斜を有することが好まれる。同じフィーダに様々な反射器直径を用いることができる。反射器の形状は、好ましくは基本的に円錐形であるが、好ましくは有限要素プログラムによってその形状を最適化する。好ましくは、反射器の外側の周囲が容器の壁に結合され、それによって反射器の上の隠れたスペースを回避することができる。反射器は、反射器軸のまわり及びフィーダのまわりに好ましくは対称に配置される。
【００２３】
環状の放射供給領域は、好ましくは反射器の長手方向延長部より低く、反射器の軸方向に配置され、反射器の基部から見える。
【００２４】
好ましい実施例では、アンテナは、フィーダのまわりに配置された受面リングをさらに備え、フィーダ及び受面リングの少なくとも１つが互いに対して前記フィーダの軸方向に移動可能である。これによって、前記相対移動によってフィーダ上の汚染物を削り取ることによりフィーダを清掃することができる。実施例の一系統では、受面リングはフィーダに沿って変位可能であり、また、アンテナは、容器の外から受面リングを遠隔で位置決めするための手段をさらに備える。例えば、遠隔で受面リングを位置決めするための手段は、１つ又はいくつかのガイド・レバーを備えることができる。或いは、受面リングが反射器に結合されてよく、フィーダは、受面リング及び反射器に対して軸方向に変位可能である。
【００２５】
その代りに又はそれに加えて、フィーダは、アンテナ・ローブの調整などアンテナ向けの放射パターンの調整のために、好ましくは反射器に対して放射方向又は横方向に移動可能である。これによって、発せられる放射の方向、すなわちローブ方向は、アンテナの取付け後に調整されてよく、このことは、例えば取付けフランジが水平でないときなど有利である。フィーダを含んでアンテナ全体を移動させることも可能である。この目的のために、フィーダ又はアンテナ全体を調整可能な玉接手に取り付けることができるばかりでなく、反射器及びフィーダがどちらもわずかに非対称で、取付けの間中回転可能であってアンテナ・ビームの限定された傾斜を与える、より簡単な機械的解決策も実施可能である。簡単な手段によって密封された調整が可能になるもう１つの方法に従来型のボックス・シールがある。
【００２６】
円筒状のフィーダは、好ましくは５〜５０ｍｍの範囲の直径を有し、最も好ましくは１０〜２０ｍｍの範囲の直径を有する。フィーダ直径が、アンテナが使用される電磁放射の少なくとも１つの半波長に相当することも好まれることである。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、前述のアンテナを備える、タンク内充填物質の充填レベルを求めるためのレーダ・レベル・ゲージが提供される。レーダ・レベル・ゲージは、好ましくは、充填物質の面に向けて測定信号を送信するための送信器と、タンクからのエコー信号を受信するための受信器と、前記受信器によって受信された前記エコー信号を基にタンクの充填レベルを求めるための処理回路とを備える。さらに、アンテナは、好ましくは前記タンクの上側部分内に配置され、且つ基本的に垂直方向の電磁放射を送信するように配置される。そのうえ、アンテナのフィーダは、好ましくはタンク内に基本的に垂直に配置される。
【００２８】
本発明の別の態様によれば、容器に含まれる充填物質の充填レベルを求めるのに使用可能な、レーダによるレベル・ゲージ用のアンテナを清掃するための方法が提供され、前記方法が、
反射器を設けるステップと、
反射器との間でマイクロ波信号を送受するための、細長く基本的に円筒形であるフィーダを設けるステップと、
フィーダのまわりに配置された受面リングを設けステップと、
フィーダ及び受面リングのうち少なくとも１つを互いに対して前記フィーダの軸方向に移動させることによって、フィーダ面の汚れを削り落すステップとを含む。
【００２９】
この態様によれば、第１の態様に関して既に論じられているのと類似の利点及び好ましい特徴を得ることができる。
【００３０】
本発明のこれら及び別の態様が、以下に説明される実施例から明白になり、実施例を参照することで顕在化されるであろう。
【００３１】
例示の目的のために、本発明が、添付図に示された実施例を参照しながら、以下でより詳細に説明されることになる。
【実施例】
【００３２】
図１は、本発明によるアンテナを組み込んだレーダ・レベル・ゲージ・システム２を概略的に示す。手短には、図１のシステムは、タンク１内の充填物質のレベル８を求めるために、レーダ信号を送受信して受信された信号を処理するための電子ユニット３、タンク内へレーダ電波を送受信するためにタンク内部に配置され、以下で詳細に論じられるアンテナ４、及び電子ユニット３とアンテナ４の間へ信号を導くためのレーダ導波管組立体５を備える。出力放射を発するための送信器として、また反射されたエコー信号を受信するための受信器として、個別のアンテナを使用することも可能であるが、好ましくは同じアンテナをこれら両方の機能に使用することができる。レーダ・レベル・ゲージは、好ましくはタンクの屋根７の上に配置され、それによって導波管５がタンクの開口６を通ってタンク内へ突き出るように配置される。
【００３３】
使用するとき、レーダ・レベル・ゲージ２は、導波管５に沿ってタンクの屋根の開口を通してレーダ・エネルギーを送信し、液体面８から反射されたエネルギーを受信してタンク内の液体レベルの指標を与える。信号線などを介して遠隔地（例えば制御室）にレーダ・レベル・ゲージ２を結合することができる。
【００３４】
システムは、パルス又は連続的に発せられる放射を使用してよい。パルス信号が使用される場合、信号は、周期が約２ｎｓ又はそれ未満の直流パルスで周波数がＭＨｚ台であり、平均電力レベルはｎＷ又はμＷの範囲であり得る。或いは、パルスはＧＨｚ周波数の搬送波上で変調される。必要に応じて、タンクには、電磁気信号がタンクの壁を通過するのを可能にする一方で、タンク内容がタンクから漏れるのを防ぐように気密シールを維持するために配置されたシーリングが備わっている。
【００３５】
アンテナ４の第１の実施例が図２に示されている。アンテナは、反射器との間でマイクロ波信号を送受するための反射器４１及びフィーダ４２を備える。反射器４１は、対称軸のまわりで対称であるが、異なった形状及び寸法をとってもよい。しかし、好ましい実施例では、反射器は、全体的に円錐形の外側部分４１ａ、すなわちフィーダから最も遠い部分、及び全体的に放物線状の内側部分４１ｂ、すなわちフィーダに最も近い部分を備える。反射器の基本的に円錐形の部分は、好ましくはフィーダに対して約４５度の傾斜を有する。反射器の正確な形状及び寸法は、例えば有限要素プログラムを使用することによって特定のフィーダ及び利用条件向けに最適化されてよい。
【００３６】
フィーダ４２は細長く基本的に円筒形であり、前記フィーダの長手方向軸が、通常垂直方向、すなわち充填物質の表面に対して垂直である反射器の前記対称軸と基本的に一致する。
【００３７】
円筒状のフィーダは、好ましくはフィーダの全長にわたって基本的に直径が一定の円形の断面を有する。
【００３８】
円筒状のフィーダは、好ましくは５〜５０ｍｍの範囲の直径を有し、最も好ましくは１０〜２０ｍｍの範囲の直径を有する。フィーダは、例えばスチール製であり得る。
【００３９】
フィーダは、反射器に電磁放射を送信し且つ反射された電磁放射を受信するための環状の放射供給領域４３を備える。環状の放射供給領域は、好ましくは反射器の軸方向の延長部より低く対称軸の方向に配置され、反射器の基部から見える。すなわち、反射器は、フィーダ又は少なくともフィーダの放射供給領域４３を保持する部分より深く容器内へ延びる。放射供給領域は、好ましくは前記フィーダとの間で基本的に放射状の方向に放射を送受信するように配置され、前記フィーダからのアンテナ・パターンは、好ましくは図２に概略的に示されるように基本的にフィーダからドーナッツ形に出るが、それによって、都合よく向けられた細いビームが充填物質の表面へ反射器によって与えられる。
【００４０】
したがって、フィーダは、容器の内側に向けて比較的滑らかで均一な円筒状の外面を示す。放射供給領域４３並びに電子ユニット３と放射供給領域４３の間に電磁気信号を導くための導波路５は、多種多様な方法で実現され得ることが当業者には理解されるであろう。例えば、放射供給領域４３は、円筒状に湾曲した環状アレイ・アンテナとして実現されてよく、これは通常の電気信号電線（図示せず）によって電子ユニット３に接続されてよい。（シリンダに沿って）垂直に、（周辺に）水平に、或いは４５°傾けて配置された放射状に広がる半波スロットは有望な候補であり、鋼管などの中の穴として作ることができる。しかし、放射供給領域４３もレーダ信号を通す窓として実現されてよく、それによって導波路は導波管などであり得る。しかし、他の実現の選択肢も実施可能である。
【００４１】
フィーダの形状が垂直の放射供給面をもたらし、これは汚染に対して耐性がある。しかし、前述のフィーダ形状の別の利点は、必ずしもタンクを開くことなしにシリンダを引き上げるか又は短いシリンダなどのリングをシリンダに沿って移動させることによる簡単な機械的動作によって清掃することができることである。したがって、タンクを開くことなく、必要に応じて加圧された状態でも、効率的な清掃機能を達成することができる。そのような清掃手段を含む２つの実施例が、図３及び図４を参照しながら以下でもう少し詳細に論じられることになる。様々な実施例からの特徴が様々な方法で組み合わせられ得ることが、当業者には理解されるはずである。
【００４２】
図３に示された実施例では、アンテナは、フィーダのまわりに配置され反射器４１にしっかりと結合された受面リング４４をさらに備える。さらに、フィーダ４２’は、受面リングに対して軸方向に変位可能である。これによって、フィーダが反射器及び受面リングに対して上下に移動することができ、それによってフィーダ上の汚染物を前記相対移動によって削り取ることにより、フィーダ面の清掃が可能になる。好ましくは、フィーダは、少なくとも放射供給領域が受面リングを通過するほど遠くに変位可能である。清掃運動の後、次いで、タンク内容の残滓は、タンク内へ落ちるか、又は放射供給領域の下の汚れに敏感でないフィーダの最も低い部分に付着する。受面リングは、固体材料製又はゴムなどの柔軟な材料製でよく、反射器に統合するか又は別部品として与えることができる。好ましくは、受面リングはシールとして機能し、また、例えばＯ−リング・シールとして具体化され得る。さらに、様々な高さに配置された２つ以上の受面リングを使用することも実施可能である。
【００４３】
この実施例では、タンクの外からフィーダを動かしてよく、それによって、タンクを開かず、オペレータ及び外側部分をタンク内容にさらすことなく清掃作業を行うことができる。さらに、全移動操作を、例えば容器内に大気圧と異なる圧力を維持したままで実施することができる。
【００４４】
上記で開示されたフィーダの移動は、放射されたビーム・パターンの調整のために利用されてよく、或いはフィーダの修理又は交換など保守及び点検のために使用されてもよい。
【００４５】
図４に、フィーダと受面リング間の相対的運動をもたらすための代替実施例が示されている。この実施例では、受面リング４４’がフィーダ４２及び反射器４１に対して変位可能である。これによって、図３に関して前述のものと類似の清掃作業が可能になる。好ましくは、受面リング４４’は、例えば１つ又はいくつかのガイド・レバー４５によって容器の外から制御可能である。ガイド・レバーは、剛体又は可撓性でよく、ワイヤなどの可撓性レバーが使用された場合、それらはガイド管などの中で導かれてよい。
【００４６】
その代りに又はそれに加えて、フィーダも、アンテナ・ローブの調整のために、好ましくは反射器に対して放射方向又は横方向に移動可能であってよい。これによって、発せられた放射の方向、すなわちローブの方向は、アンテナの取付けの後に調整されてよい。ローブ方向の調整のために、アンテナ全体又はフィーダ・シリンダのみのいずれかが調整可能であり得る。図５に、反射器４１及びフィーダ４２を備えるアンテナの全体が玉接手４６を介してタンク開口に結合され、それによってタンクに対するアンテナ角度の調整が可能になる実施例が示されている。図６に、玉接手４６’がフィーダと反射器の間に配置され、それによってフィーダだけが調整可能である代替配置が示されている。しかし、反射器及びフィーダをわずかに非対称にすることなどによる、アンテナ及び／又はフィーダを放射方向又は横方向に調整するためのいくつかの代替手段が実施可能であり、それによって、回転がアンテナ・ビームの限定された傾斜をもたらすことができる。簡単な手段によって密封された調整が可能になるもう１つの方法に従来型のボックス・シールがある。フィーダの角運動が小さいので、前述の玉接手の代りとして、汚染及び隠れたスペースを回避するために、フィーダのピボット・ポイントの周囲に溶接された金属面を配置することも可能である。例えば、フィーダが、かなり薄い材料で作られているか、又はフィーダの小さな角運動を可能にするために局所的に可撓性にする適当なくぼみを有しているならば、フィーダを反射器に直接溶接することができる。
【００４７】
図７は、反射器の外側の周囲がタンクの開口壁に接している別の実施例を示す。これによって、反射器の上のスペースがタンク内側に対して密封され、タンク内容にさらされない。したがって、反射器の背後の隠れたスペースが回避される。反射器周囲は、好ましくは、例えば溶接やフランジ間の圧縮などによってタンクの開口壁に結合される。
【００４８】
開示されたアンテナの前述の実施例及び特定の特徴の様々な組合せが可能であることが、当業者には理解されるはずである。
【００４９】
本発明の特定の実施例がここに説明されてきた。しかし、いくつかの代替案が可能であることが当業者には明白であろう。例えば、前述のアンテナが、様々なタイプのレーダ・レベル測定システムにおいて使用されてよい。さらに、反射器の様々な形状及び寸法が実施可能であり、フィーダを介した信号送信が様々な方法で達成されてよく、フィーダと受面リングの間の相対的運動が様々な方法で可能になることなどがある。添付の特許請求の範囲によって定義されるように、そのような変更及び他の明白な変更は、本発明の範囲内であると見なされなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】その中に本発明の実施例によるアンテナ・デバイスが配置される容器の概略の断面側面図である。
【図２】本発明の一実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【図４】本発明の第３の実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【図５】本発明の第４の実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【図６】本発明の第５の実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【図７】本発明の第６の実施例によるアンテナ・デバイスの断面側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  タンク
２  レーダ・レベル・ゲージ・システム
３  電子ユニット
４  アンテナ
５  レーダ導波管組立体
６  タンクの開口
７  タンクの屋根
８  充填物質のレベル
９  開口
４１  反射器
４１ａ  反射器の外側部分
４１ｂ  反射器の内側部分
４２  フィーダ
４２’  フィーダ
４３  放射供給領域
４４  受面リング
４４’  受面リング
４５  ガイド・レバー
４５’  ガイド・レバー
４６  玉接手
４６’  玉接手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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