專利名稱：物位測量儀和將物位測量儀裝入到容器內(nèi)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序部分特征的、將物位測量儀裝入到容器內(nèi)的方法，以及一種具有權利要求3前序部分特征的、用于裝入到容器內(nèi)的物位測量儀。
背景技術：
測量一容器內(nèi)一種填充介質(zhì)的物位時，使用雷達物位測量儀已為人們所熟知。這樣的雷達物位測量儀具有帶喇叭狀天線或鞭狀天線的天線適配系統(tǒng)，這些天線伸入到容器內(nèi)部。這種容器具有部分凸出于容器外部的法蘭管接頭、鎖緊螺紋接頭或螺紋管接頭，用于固定雷達物位測量儀。
但將雷達測量儀與容器上的這種法蘭或管接頭組裝(組合)在一起時并不適于在無菌環(huán)境中使用，因為當填料殘留物接觸到容器管接頭附近區(qū)域、天線以及雷達測量儀的其它部件時，無法進行徹底清潔。尤其是無法對這種結(jié)構中處于安裝狀態(tài)的天線部件進行清潔，因為在伸入容器內(nèi)部的天線與容器管接頭之間的密封做得不夠平滑。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，改進物位測量儀與容器的配置結(jié)構，以便在物位測量儀和容器組裝后可以更好地清潔，特別是也可以在無菌環(huán)境中使用，同時提出了用以組裝物位測量儀和容器的相關方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了具有權利要求1所述特征的、將一物位測量儀裝入到一容器內(nèi)的方法，具有權利要求3所述特征的、用于裝入到一容器內(nèi)的物位測量儀以及具有權利要求9所述特征的、用于裝入一物位測量儀的容器。按照權利要求10和11所述特征，這樣一種容器和這樣一種物位測量儀的組合結(jié)構特別有利。
通過在所裝物位測量儀與臨近的容器內(nèi)壁之間的側(cè)面間隙區(qū)內(nèi)壓入部分密封元件，可使物位測量儀與臨近的容器內(nèi)壁之間的過渡部分具有特別好的密封性。為了使密封元件變形地壓入間隙區(qū)，在裝入物位測量儀時，物位測量儀上的一定位部就會將密封件向容器內(nèi)腔方向擠壓，其中，通孔(物位測量儀裝入其內(nèi))向容器內(nèi)側(cè)方向縮小，從而形成一用于密封元件的支座。通過這種結(jié)構設置并進行相應的組裝，可將部分密封件壓入到通孔內(nèi)側(cè)與物位測量儀外周之間的空隙或間隙區(qū)內(nèi)。變形地壓入間隙區(qū)內(nèi)的部分密封件可使通孔內(nèi)的物位測量儀在側(cè)面方向緊固，也就是說，在一個基本上垂直于物位測量儀安裝方向的平面的方向，該物位測量儀通過容器內(nèi)側(cè)緊固于安裝區(qū)域。此外，該密封件還起到密封作用，防止部分填充介質(zhì)滲入到間隙區(qū)內(nèi)。從容器內(nèi)側(cè)經(jīng)壓入間隙區(qū)內(nèi)的部分密封件，至物位測量儀的內(nèi)側(cè)表面，形成了一種基本光滑或連續(xù)的表面，其例如構成為雷達物位測量儀的天線錐體。除了防止填充介質(zhì)滲入縫隙、裂縫或類似部位，或滲入填料管接頭內(nèi)部區(qū)域以及物位測量儀內(nèi)，對這種結(jié)構進行清潔也因此變得更加容易。此外，需要強調(diào)的是，通過這種結(jié)構可使容器通孔內(nèi)的物位測量儀達到尤為穩(wěn)定的緊固效果。
這種結(jié)構設置和安裝方式尤其可使用普通的密封元件，特別是O型圈形式的密封件，只要該密封件符合相應的衛(wèi)生規(guī)定和有關耐化學性(取決于所裝的填充介質(zhì))方面的規(guī)定。其優(yōu)越性在于，無需再使用異型密封件。
各從屬權利要求書的主題為優(yōu)選的有利設計。
有利地，將密封件壓入到間隙區(qū)的方式是，不僅使其伸入間隙區(qū)內(nèi)，還使部分密封件由該間隙區(qū)凸起到容器內(nèi)部。雖然這使得容器內(nèi)側(cè)與處在容器內(nèi)側(cè)的物位測量儀表面之間的過渡不是絕對平滑，但卻能非常可靠地防止部分填充介質(zhì)滲入間隙區(qū)內(nèi)可能還存在的縫隙中。此外，還可確保在整個間隙區(qū)內(nèi)，即在盡可能大的空間區(qū)域內(nèi)，內(nèi)側(cè)的容器壁或通孔壁與物位測量儀的外壁之間的部分密封元件起到更好的穩(wěn)定效果。
通孔朝容器內(nèi)側(cè)方向縮小，以便形成部分密封件的支座，以通孔變形的這種基本原則為基礎，與過渡區(qū)域的壁上一垂直或平行于普通主通孔壁延伸的容器外壁相比，這種結(jié)構尤為理想。這種非直線的延伸形式可通過逐漸縮小的方式完全或部分構成該區(qū)域內(nèi)物位測量儀的直徑。但使該區(qū)域內(nèi)物位測量儀直徑得以增加的一種空腔尤為有利，以便在用于壓入密封件的定位部與隨直徑增加的內(nèi)壁之間實現(xiàn)支座功能。將物位測量儀插入通孔時，可在裝入測量儀前便放好一密封元件，隨后將其與物位測量儀一起插入通孔內(nèi)。此外，在緊固過程中，用于將密封元件壓入或擠入間隙區(qū)內(nèi)而施加在密封元件上的變形壓力進一步增大。呈槽形或至少部分呈弧形的空腔，即特別是與一用作標準密封元件的典型O型圈相匹配的空腔尤為有利。
有利地，容器上的通孔為典型的法蘭形式，該法蘭部分伸出容器外部。這樣，通過容器上的法蘭就可以穩(wěn)定緊固及牢固固定物位測量儀。為了在容器填料空間內(nèi)形成一盡可能光滑的表面，比較好的方式是在容器內(nèi)裝入一焊接法蘭，該法蘭焊接在容器壁上的一相應開口處。如同容器內(nèi)部的所有其它焊縫一樣，也宜對該內(nèi)側(cè)焊縫進行刨平和拋光。

下面根據(jù)附圖對實施例和變型結(jié)構進行詳細說明圖1是一剖視圖，其中示出了裝入容器內(nèi)的物位測量儀。
圖2是一物位測量儀與容器配置結(jié)構的變形方案。
圖3A-3C是物位測量儀與容器壁之間過渡區(qū)域的局部，用于說明容器內(nèi)側(cè)過渡區(qū)域的各種結(jié)構。
具體實施方式如圖1剖視圖中所示，一物位測量儀1裝在一容器2的容器壁上，由物位測量儀1和容器2構成的配置結(jié)構具有很多組件，但下面僅僅對有助于理解的主要部件進行說明。對于本領域技術人員來說，可以預見多種不同的替代結(jié)構，下面只引述其中的個別示例。
在所示實施例中，物位測量儀1是一雷達物位測量儀，在后部或外側(cè)部分，該測量儀相應具有一雷達電子裝置1a。從該雷達電子裝置1a開始，一帶有其它測量儀組件的測量儀管接頭3以普通方式朝容器2的容器內(nèi)腔延伸。測量儀管接頭3的前端部分伸入一位于容器2壁中的通孔4內(nèi)。
為了能在通孔4內(nèi)牢固固定測量儀1，尤其是物位測量儀，在容器2的容器壁上具有一法蘭5。該法蘭優(yōu)選從容器內(nèi)向外部伸出，使通孔4由此形成較大的引導及接觸面。
此外，該法蘭5還用于將物位測量儀1固定在容器2上。在所示實施例中，法蘭5在其外周區(qū)域內(nèi)具有一螺紋孔6，在該螺紋孔內(nèi)可擰入一用于緊固物位測量儀1的緊固螺栓7。物位測量儀1在其外周上具有一個或多個測量儀緊固定位部8，這些測量儀緊固定位部被一張緊套9搭接，該張緊套9借助于緊固螺栓7固定在法蘭5上。根據(jù)密封件10的厚度和/或測量儀管接頭3相對于周壁上測量儀緊固定位部8位置的長度，也可將測量儀緊固定位部8用作終端位置的止擋，如通過緊靠在法蘭5上的測量儀緊固定位部8示例表示的那樣。
在所示實施例中，法蘭5焊接在容器2的容器壁上。這樣可在容器內(nèi)側(cè)2a區(qū)域形成一特別光滑的表面，因為將法蘭5焊接在容器2的容器壁上后，可對其進行刨平和拋光。
還可能有其它的實施形式，如圖2所示。在此，測量儀管接頭3具有一測量儀緊固定位部8，該測量儀緊固定位部通過一張緊套9緊固在法蘭5上，該法蘭5具有一外螺紋，而部分張緊套9具有一內(nèi)部螺紋，組裝時內(nèi)螺紋與外螺紋嚙合在一起。在圖2所示的實施例中，法蘭5同時構成了容器壁整體的一個組成部分。
通孔4的內(nèi)側(cè)與物位測量儀1的外側(cè)在過渡區(qū)域或者說是容器2容器內(nèi)側(cè)2a的鄰近區(qū)域內(nèi)具有一用于安裝(容納)一個或多個密封元件的專門結(jié)構。其作用是，將物位測量儀1特別牢固地固定于通孔4內(nèi)，同時還可在至物位測量儀1端面的過渡區(qū)域內(nèi)形成一容器內(nèi)側(cè)的光滑表面。尤其可以使用非常普遍的O型圈形式的密封件10。
圖3a是一個將圖1所示實施例放大后的局部視圖，如圖所示，通孔4的內(nèi)壁朝容器內(nèi)側(cè)2a，沿著與中心軸線11平行的方向穿過通孔4。也就是說，由于設置了一個伸入通孔內(nèi)的通孔壁18，使通孔4朝容器內(nèi)側(cè)2a的方向縮小。換句話說，法蘭5擴大地延伸，例如以一種小擋檐的形式朝容器內(nèi)側(cè)2a插入到通孔4中。
朝容器內(nèi)側(cè)2a伸入到通孔4內(nèi)的壁18的傾斜度或斜度大小按下述方式確定，即，應當為在該通孔壁18與物位測量儀1定位部13之間緊固的密封件10形成一支座。此外，選擇傾斜度時，還應將壓向該通孔壁的密封件10朝一縫口形間隙區(qū)14的方向擠壓，該間隙區(qū)位于容器內(nèi)側(cè)2a鄰近區(qū)域內(nèi)通孔4的內(nèi)壁與該處物位測量儀1的外壁之間。
在朝向容器內(nèi)側(cè)2a的過渡區(qū)域內(nèi)，物位測量儀1正面部分的外周寬度窄于此處通孔4的寬度。這樣就形成了一間隙區(qū)14。
在從容器內(nèi)側(cè)2a出來的一段距離內(nèi)，物位測量儀1具有一個或多個用于密封件10的定位部13。其中，該定位部13可構成由例如特氟隆制成的天線錐體16的一部分，可構成測量儀管接頭3的正面部分，可構成一天線錐體16的分隔或過渡元件15，或者構成天線錐體的軸肩17。定位部13、位于其前面的物位測量儀1周壁、測量儀管接頭、天線錐體軸肩17或天線錐體的周壁，以及通孔4內(nèi)壁和伸入通孔內(nèi)的通孔壁18凸伸部分的內(nèi)壁構成一用于容納密封件10的空間。
將物位測量儀1裝入通孔4內(nèi)時，會使位于該區(qū)域內(nèi)的密封件10壓緊，密封件定位部13將該密封件朝容器內(nèi)側(cè)2a和伸入通孔4內(nèi)的通孔壁18的方向擠壓。尤其是還由于法蘭5伸入通孔4內(nèi)的通孔壁18及容器2容器壁具有一定傾斜度，因此會將密封件10壓入伸入通孔4內(nèi)的通孔壁18與物位測量儀(天線錐體軸肩17)外周之間的間隙區(qū)內(nèi)。在優(yōu)選的實施例中，密封件10不僅壓入間隙區(qū)14內(nèi)，而且還一直壓到容器內(nèi)側(cè)2a或特別是略微凸起(19)地擠入容器2內(nèi)腔。
圖1和圖3A中示出一特別優(yōu)選的朝向容器內(nèi)側(cè)2a的過渡區(qū)域的實施例。其中，伸入通孔4內(nèi)的通孔壁18傾斜地朝間隙區(qū)14的方向突起，這樣便使向內(nèi)伸入的通孔壁18同時用作受壓的密封件10的支座和導向元件。
在該區(qū)域內(nèi)物位測量儀或天線錐體軸肩17(如果存在的話)的外周具有一空腔20。在優(yōu)選的實施例中，所示空腔20為凹面的圓形結(jié)構，例如，其半徑大于用于裝入作為密封件10的典型O型圈的半徑。由于空腔20所具有的形狀，一方面，可通過背向容器內(nèi)側(cè)的空腔20部分將一密封圈擠向法蘭5的凸伸的通孔壁18方向，另一方面，可通過朝容器內(nèi)側(cè)2a延伸的空腔20部分將該密封件在側(cè)面朝間隙區(qū)14的方向傾斜地引導和擠壓。
如圖3A的放大圖中所示，在過渡區(qū)域內(nèi)沒有尖銳的邊緣，由于各個壁和過渡區(qū)域是倒圓的，因此避免了可能會損壞密封件10的尖銳邊緣。這種損壞通常不會造成危險，但會導致朝向容器2內(nèi)腔露出的部分密封件10表面粗糙不平，并形成部分填充介質(zhì)的附著點。
圖3B至3D中示出了過渡區(qū)域的其它變型結(jié)構。在圖3B所示的變型結(jié)構中，天線錐體軸肩17的外壁以平滑直線方式延伸至定位部13。在該實施例中，密封件10仍因受到定位部13的壓力及伸入通孔4內(nèi)通孔壁18的相應引導作用而被壓入間隙區(qū)14內(nèi)。如同其它實施例中一樣，在該實施例中，由于部分密封件10變形地被壓入間隙區(qū)14內(nèi)，因而在物位測量儀1的正面，或是天線錐體16上形成了一朝向容器內(nèi)側(cè)2a方向延伸的平滑的、特別是沒有縫隙的連續(xù)表面。此外，由于部分密封件10被壓入間隙區(qū)14內(nèi)，從而起到了側(cè)面穩(wěn)定作用，這種穩(wěn)定作用使天線錐體軸肩17以及物位測量儀1的正面部分位于容器2內(nèi)側(cè)2a的一個平面內(nèi)，沿軸向、側(cè)向/徑向穩(wěn)定地壓緊并使其在通孔內(nèi)對中。
在圖3B所示的實施例中，伸入通孔4內(nèi)的通孔壁18還具有一種連貫圓滑的結(jié)構。
如圖3C所示，也可改用這樣的實施形式，其中天線錐體軸肩17的外壁同樣逐漸縮小地延伸。除這些所述實施形式外，還可使用其它任何結(jié)構形式，尤其是可以采用呈波形延伸的壁以及類似結(jié)構。
物位測量儀1或天線錐體軸肩17正面外周部分上的空腔20可在制造相關元件時直接或在以后通過銑削、鏜孔或類似方式加工。確定整個結(jié)構尺寸時要特別注意，在使用標準化密封件10以及將物位測量儀1擰在法蘭5上時，應向密封件10施加壓力，使其準確壓入環(huán)狀縫隙或位于法蘭5與天線錐體16、17之間的間隙區(qū)14內(nèi)，同時在徑向和軸向形成密封作用，并尤其將天線錐體16、17固定在其位置上。間隙區(qū)14內(nèi)的密封件10發(fā)生規(guī)定變形，以便在容器2的法蘭5與物位測量儀1的天線錐體16之間形成一種無縫隙過渡，在無菌環(huán)境中使用時這種過渡十分必要而且也很理想。
將雷達物位測量儀用作物位測量儀1時，天線錐體16、17宜由一種絕緣材料構成，例如陶瓷或塑料，由于錐體表面非常平滑，因此可以進行非常良好的清潔，例如可通過一噴頭自動進行清潔。
也可使用非標準化密封件10，在這種情況下，可通過不同類型密封件承受的壓力給出相應的規(guī)定，必須檢查所選壓緊力與壓緊深度是否滿足要求，而始終無需費事地檢查容器2內(nèi)密封件的凸起情況。
由容器外側(cè)(2b)向容器內(nèi)側(cè)(2a)在過渡區(qū)域內(nèi)與密封件(10)安裝在一起的上述各個元件最好是圓形的，這樣可以采用一O型圈作為密封件10，將橫截面為圓形的物位測量儀裝入管接頭或法蘭(5)中。不過特別地，定位部13和其它導向元件不必非得是連貫的圓形，而是可以構成為彼此獨立的單個元件。這樣，定位部等等可以至少由一個組成部分構成，但也可以由多個組成部分構成。
這種方法或結(jié)構方式也可以轉(zhuǎn)用于裝入到一容器內(nèi)或一壁上的其它儀器。
權利要求
1.將一物位測量儀(1)裝入到一需測量其填充介質(zhì)物位的容器(2)內(nèi)的方法，其中-準備帶有一通孔(4)的容器(2)，所述通孔尤其是在一個法蘭中，該通孔由容器外側(cè)(2b)通過容器壁引向容器內(nèi)側(cè)(2a)，并準備物位測量儀(1)，-將物位測量儀(1)從容器外側(cè)(2b)裝入到通孔(4)內(nèi)，-其中，將一密封件(10)裝入容器(2)的壁(5)與物位測量儀(1、17)之間，其特征在于，-容器(2)的壁形成一向容器內(nèi)側(cè)(2a)伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)，該通孔壁使通孔(4)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向至少局部地縮小，-將物位測量儀(1)有間距地裝入，在裝入時，在伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)的側(cè)面方向上有一間隙區(qū)(14)，-通過一至少部分在物位測量儀(1)外周上、在容器一側(cè)的區(qū)域中形成的定位部(13)，將密封件(10)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向擠向凸伸的通孔壁(18)并擠入到間隙區(qū)(14)內(nèi)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，密封件變形地擠入到間隙區(qū)(14)內(nèi)，特別是部分凸起地擠入到容器(2)的內(nèi)腔中。
3.物位測量儀，特別是用以實施如權利要求1或2所述的方法，所述物位測量儀用于裝入到一需測量其填充介質(zhì)物位的容器(2)內(nèi)，該容器具有一由容器外側(cè)(2b)向容器內(nèi)側(cè)(2a)延伸的通孔(4)，用以安裝物位測量儀(1)，其特征在于，-通過一個伸入通孔(4)內(nèi)的通孔壁(18)，使通孔(4)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向縮小，-物位測量儀(1)在安裝狀態(tài)下在通孔(4)向容器內(nèi)側(cè)(2a)的過渡區(qū)域內(nèi)比通孔(4)狹窄，以形成一間隙區(qū)(14)，-物位測量儀(1)在外周至少局部地具有一定位部(13)，該定位部在安裝狀態(tài)下使一密封件(10)密封地和使其變形地朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向擠向所述伸入通孔(4)內(nèi)的通孔壁(18)，并擠入到間隙區(qū)(14)內(nèi)。
4.如權利要求3所述的物位測量儀，其特征在于，在安裝狀態(tài)下，為引入密封件(10)，物位測量儀的外周區(qū)域在通孔(4)向容器內(nèi)側(cè)(2a)的過渡區(qū)域內(nèi)不平行于通孔(4)的縱軸線(11)。
5.如權利要求3或4所述的物位測量儀，其特征在于，在安裝狀態(tài)下，為將密封圈(10)引向間隙區(qū)(14)，物位測量儀的外周在通孔(4)向容器內(nèi)側(cè)(2a)的過渡區(qū)域內(nèi)增大。
6.如權利要求3至5中任意一項所述的物位測量儀，其特征在于，在安裝狀態(tài)下，為引入密封件(10)，物位測量儀的外周朝著向容器內(nèi)側(cè)(2a)的過渡區(qū)域的外側(cè)形成為空腔(20)并呈槽形。
7.如權利要求3至6中任意一項所述的物位測量儀，其特征在于，在安裝狀態(tài)下，為引入密封件(10)，物位測量儀的外周朝著向容器內(nèi)側(cè)(2a)和間隙區(qū)(14)的過渡區(qū)域的外側(cè)至少部分呈弧形。
8.容器，特別是用以實施如權利要求1或2所述的方法或用以安裝如權利要求3至7中任意一項所述的物位測量儀(1)，-在容器外側(cè)(2b)與容器內(nèi)側(cè)(2a)之間有一通孔(4)，用于通過一密封件(10)密封地裝入一物位測量儀(1)，其特征在于，-通過設置一伸入到通孔(4)內(nèi)的通孔壁(18)，使通孔(4)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向縮小。
9.如權利要求8所述的容器，其特征在于，通過一管接頭或法蘭(5)形成通孔(4)，所述管接頭或法蘭(5)朝向容器內(nèi)側(cè)(2a)有一個在容器內(nèi)側(cè)光滑的、特別是焊接的往容器內(nèi)側(cè)(2a)的壁的過渡。
10.如權利要求8或9所述的容器，以及如權利要求3至7中任意一項所述的物位測量儀，其中，在組裝狀態(tài)下，容器內(nèi)壁(2a)和物位測量儀(1)的端面基本處于一個平面中。
11.如權利要求8或9所述的容器，以及如權利要求3至7中任意一項所述的物位測量儀，其中，在組裝狀態(tài)下，密封件(10)在通孔(4)內(nèi)周與物位測量儀(1、17、16)外周之間從間隙區(qū)(14)凸起(19)地被部分壓入到容器(2)的內(nèi)腔中。
全文摘要
本發(fā)明涉及物位測量儀和將物位測量儀裝入到容器內(nèi)的方法。本發(fā)明特別涉及由一容器(2)連同一裝入的物位測量儀(1)所構成的配置結(jié)構，其中，容器(2)的一法蘭內(nèi)具有一通孔(4)，該通孔從容器外側(cè)(2b)經(jīng)容器壁伸向容器內(nèi)側(cè)(2a)，物位測量儀(1)自容器外側(cè)(2b)裝入通孔(4)內(nèi)，同時將一密封件(10)塞入容器(2)的容器壁(5)與物位測量儀(1、17)之間。為確保容器內(nèi)側(cè)表面光滑以便于清潔，建議使容器(2)的容器壁形成一朝向容器內(nèi)側(cè)(2a)伸入通孔(4)內(nèi)的通孔壁(18)，該通孔壁(18)使通孔(4)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向縮小，將物位測量儀(1)有間距地裝入，在裝入時，在伸入到通孔(4)中的通孔壁(18)的側(cè)面方向上有一間隙區(qū)(14)，并通過物位測量儀(1)外壁上的一定位部(13)將密封件(10)朝容器內(nèi)側(cè)(2a)方向擠向凸伸的通孔壁(18)，并將其擠入間隙區(qū)(14)內(nèi)。
文檔編號G01F23/22GK1731107SQ20041008207
公開日2006年2月8日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權日2004年8月5日
發(fā)明者弗里茨·倫克 申請人:Vega格里沙貝兩合公司