[发明专利]用于液位计量与其它应用中的雷达的改进的天线保护

说明书

技术领域

本公开大体上涉及雷达系统。更具体地说，本公开涉及用于在液位计量（level gauging）与其它应用中的雷达的改进的天线保护。

背景技术

处理设施与其它设施惯常地包括用于存储液体材料与其它材料的罐。例如，存储罐惯常地用于罐区设施以及其它存储设施中以存储油或其它材料。作为另一个实例，油轮与其它运输船惯常地包括存储油或其它材料的大量罐。

经常有必要或者期望测量存储在罐中的材料量。例如在将材料加载到罐中或者将材料从罐卸载的过程中这可以是有用的。作为特定的实例，“密闭输送”与“油的称重与测量”通常要求来自安装在罐的顶部上的液位计量装置高度准确的测量。在大型存储罐中，液位读数中的一毫米的误差能够对应于几立方米的体积误差。这能够导致一方或多方当事人几千美元的损失。

雷达计是过去几十年使用的一种类型的非接触液位计。雷达计典型地朝向罐中的材料发送无线信号并且接收从罐中的材料反射的无线信号。不幸的是，雷达测量量能够受到罐内部的多重反射的影响，诸如来自罐的壁、底部、顶部、以及像如搅拌器、梯状物和热盘管（heat coil）的障碍物的反射。此外，罐的全部容量都通常用于存储与输送。为此原因，即使当材料的液位接近罐的底部或顶部时，液位测量也典型地需要是恒定可靠的，这通过传统雷达计能够是难以实现的。

解决这些问题的一种途径是利用具有较小天线的窄的雷达射束。较小的天线能够通常适配到罐的不同喷嘴中，从而去除了与在罐中形成大的“人孔”相关的成本。此外，更窄射束能够避免来自罐中的其它物体的反射。因此，已经提出了具有超宽带宽的毫米波雷达。然而，罐中的材料能够是侵犯性的（例如，高腐蚀性），并且罐内部的压力能够高于大气压力。因此，诸如毫米波雷达的敏感性液位计量设备的牢靠保护对于实现高性能与低成本能够是非常重要的。

发明内容

本公开提供了用于在液位计量与其它应用中的雷达的改进的天线保护。

在第一实施方式中，液位计包括至少一个天线，其构造为朝向罐中的材料发送无线信号以及接收从罐中的材料反射的无线信号。液位计还包括壳体，该壳体具有外部部分、在外部部分内的凸起边缘、在外部部分与边缘之间延伸的成角度部分、以及边缘内的凹面部分。凹面部分在壳体内形成凹坑。至少一个天线构造为通过壳体的凹面部分发送和接收无线信号。

在第二实施方式中，一种装置，包括构造为保护一个或更多个无线部件的壳体。壳体包括外部部分、在外部部分内的凸起边缘、在外部部分与边缘之间延伸的成角度部分、以及边缘内的凹面部分。凹面部分在壳体内形成凹坑并且对于由一个或更多个无线部件使用的无线信号基本是可穿透的。

在第三实施方式中，一种方法，包括：通过壳体朝向罐中的材料发送无线信号，并且通过壳体接收从罐中的材料反射的无线信号。壳体包括外部部分、在外部部分内的凸起边缘、在外部部分与边缘之间延伸的成角度部分、以及边缘内的凹面部分。凹面部分在壳体内形成凹坑并且对于无线信号基本是可穿透的。

通过下面的附图、描述、与权利要求，其它技术特征对于本领域中的技术人员来说可以是容易明白的。

附图说明

为了更加全面地理解本公开及其特征，结合附图来参照下面的描述，在附图中：

图1A和图1B示出了根据本公开的实例罐液位测量系统；

图2A至图4示出了在根据本公开的液位计量系统中具有改进的天线保护的实例液位计；以及

图5示出了根据本公开的用于液位计量的实例方法。

具体实施方式

下面讨论的图1至图5以及在本专利文献中用于描述本发明的原理的各个实施方式仅仅是描述的方式，并且不应以任何方式解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是，本发明的原理可以在任何类型的适当布置的设备或系统中实施。

图1A和图1B示出了根据本公开的实例罐液位测量系统。如图1A中示出的，系统100结合能够存储一种或更多种材料104的罐102使用。罐102通常表示用于接收与存储至少一种液体或其它材料的任何适当结构。罐102能够例如表示油存储罐或用于存储其他液体或其它材料的罐。罐102还能够具有任何适当的形状与尺寸。此外，罐102能够形成更大结构的一部分。更大结构能够表示含有一个或更多个罐102或者与其相关的任何固定或可移动结构，诸如移动油轮、轨道车或卡车或固定罐区。