Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radarfüllstandmessgerät mit einer Sicherheitseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa- tentanspruchs 1.

Radarfüllstandmessgeräte mit einer solchen Sicherheitseinrichtung sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der US 8,009,085 B2 bekannt und weisen einen Signalgenerator zur Er- zeugung elektromagnetischer Wellen und eine Antenne zum Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen in einen Behälter sowie zum Empfangen reflektierter elektromagnetischer Wellen aus dem Behälter auf, wobei die Sicherheitseinrichtung geeignet ausgebildet ist, eine Funktionsfähigkeit des Radarfüllstand- messgerätes zu überprüfen. Die im Stand der Technik gezeigten Sicherheitseinrichtungen weisen dazu einen Reflektor und eine Versteileinrichtung auf, die geeignet ausgebildet ist, den Reflektor wenigstens zwischen einer ersten Position, in der er die elektromagnetischen Wellen reflektiert, und einer zweiten Position, in der er die elektromagnetischen Wellen reduziert reflektiert, zu verstellen.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Radarfüllstandmessge ^¬ räte kommen in der Regel in Behältern, die in der Regel als Tanks oder Silos, die zur Aufbewahrung von verschiedenen Materialien ausgebildet sind, zum Einsatz. In solchen Tanks oder Silos werden beispielsweise Lebensmittel, Getränke, Arzneimit ^¬ tel oder Treibstoffe aufbewahrt, sodass eine berührungslose Füllstandmessung notwendig ist. Als berührungslose Füllstand- messtechniken sind im Stand der Technik beispielsweise die er ^¬ wähnten Radarfüllstandmessgerät oder alternativ ultraschallba ^¬ sierte Füllstandmessgeräte bekannt. Aufgrund ihrer hohen Mess- genauigkeit sowie der geringen Störanfälligkeit sind Radar- füllstandmessgeräte weit verbreitet.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Radarfüllstandmessge- räte werden in der Regel über einen Flansch im oberen Bereich eines Tanks oder Silos montiert, wobei eine Elektronik außerhalb und eine Antenne des Radarfüllstandmessgerätes innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Antenne ist geeignet ausge ^¬ richtet, elektromagnetische Wellen, das heißt insbesondere ein Radarsignal, in Richtung eines Füllgutes, das innerhalb des

Behälters aufbewahrt wird, zu senden und von dem Material reflektierte elektromagnetische Wellen zu empfangen. Aufgrund einer Zeitdifferenz zwischen einem Aussenden des elektromagnetischen Signals und dem Empfangen des reflektierten elektro- magnetischen Signals kann dann ein Füllstand innerhalb des Behälters bestimmt werden.

Zur Funktionsüberprüfung des Radarfüllstandmessgerätes, insbesondere zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit bei einem si- cherheitsrelevanten Maximalfüllstand, einem Füllstand, bei dem ein automatisches Schutzsystem eine weitere Befüllung verhindert und gegebenenfalls weiteren relevanten Füllständen ist es notwendig, eine Sicherheitseinrichtung vorzusehen, die eine Aussage über die Funktionsfähigkeit bei diesem Maximalfüll- stand erlaubt. Aus dem Stand der Technik ist es hierfür bekannt, bei einem Sicherheitstest einen Reflektor manuell in den Strahlengang des Radarfüllstandmessgerätes zu verbringen, um so auch bei einer geringeren Füllung des Behälters die Funktion des Messgerätes bei dem gewünschten Füllstand zu ü- berprüfen, indem der Reflektor bei diesem Füllstand in den

Strahlengang des Radarfüllstandmessgerätes eingebracht und auf diese Weise eine Reflexion bei der gewünschten Füllhöhe erzeugt wird. An den aus dem Stand der Technik bekannten Radarfüllstandmess- geräten wird es als nachteilig empfunden, dass die bekannten Anordnungen aufgrund ihres mechanischen Aufbaus in der Regel nicht oder nur sehr schwierig gegenüber der Umgebung abdicht- bar sind und daher ein Einsatz für toxische und/oder druckbeaufschlagte Substanzen nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen und ein weitergebildetes Radarfüllstandsmessgerät sowie eine Sicherheitseinrichtung dafür zur Verfügung zu stellen, die diese Nachteile nicht aufweisen. Diese Aufgabe wird durch ein Radarfüllstandsmessgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Sicherheitseinrich ^¬ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Radarfüllstandsmessgerät mit einem Sig- nalgenerator zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen und einer Antenne zum Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen in einen Behälter sowie zum Empfangen reflektierter elektromagnetischer Wellen aus dem Behälter mit einer Sicherheitseinrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit und/oder zum Ver- bessern der Messqualität des Radarfüllstandmessgerätes weist eine Sicherheitseinrichtung mit einem Reflektor und einer Versteileinrichtung und/oder einer Reduktionseinrichtung auf, wobei die Sicherheitseinrichtung geeignet ausgebildet ist, den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung wenigstens zwi- sehen einer ersten Position, in der der Reflektor die elektromagnetischen Wellen reflektiert und einer zweiten Position, in der der Reflektor die elektromagnetischen Wellen reduziert reflektiert, zu verstellen und zeichnet sich dadurch aus, dass die VerStelleinrichtung berührungslos auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung wirkt.

Dadurch, dass die Feststelleinrichtung berührungslos auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung wirkt wird es ermöglicht, dass die Versteileinrichtung und der Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung voneinander getrennt und insbesondere voneinander abgedichtet in den Behälter einge ^¬ bracht und betätigt werden können. Durch eine Abdichtung zwi- sehen der Versteileinrichtung und dem Reflektor und/oder der Reduktionseinrichtung wird es außerdem ermöglicht, dass eine mechanische Durchführung, die eine Bewegung der VerStelleinrichtung von außerhalb des Tanks in den Tank einkoppelt und so auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung einwirkt vermieden wird, so dass insgesamt eine zuverlässige Abdichtung des Behälters /Tanks gegenüber der Umgebung ermöglicht wird.

Eine berührungslose Wirkung der VerStelleinrichtung auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung kann beispiels- weise durch eine magnetische Kopplung zwischen der Versteil ^¬ einrichtung und dem Reflektor und/oder der Reduktionseinrichtung erreicht werden. Durch eine solche magnetische Kopplung kann eine Bewegung der Versteileinrichtung einfach und vergleichsweise zuverlässig auf den Reflektor und/oder die Reduk- tionseinrichtung übertragen werden.

In einer ersten Ausgestaltungsform überträgt die Versteileinrichtung eine rotatorische Bewegung auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung, so dass insbesondere die magneti- sehen Kopplungskräfte gering gehalten werden können.

In einer alternativen Ausgestaltungsform überträgt die Versteileinrichtung eine lineare Bewegung auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung. Durch die Übertragung einer linearen Bewegung kann beispielsweise eine schwerkraftinduzierte Rückstellung der Sicherheitseinrichtung in die zweite Position, in der die Sicherheitseinrichtung die abgestrahlten elektromagnetischen Wellen reduziert oder nicht reflektiert erreicht werden. Es wird auf diese Weise eine Einsatzfähigkeit des Radarfüllstandsmessgerätes auch bei einem Fehler der Sicherheitseinrichtung gewährleistet . Idealerweise ist die VerStelleinrichtung in einem von einer

Messumgebung vorzugsweise druckdicht getrennten Gehäuse angeordnet. Dieses Gehäuse kann beispielsweise mit einem Befesti ^¬ gungsflansch verbunden sein, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Flansch vorzugsweise eine Abdichtung, beispielsweise mit- tels einer Schweißnaht oder anderen Dichtmitteln vorgesehen ist .

Auf diese Weise wird sehr zuverlässig eine Druck- und Diffusionsdichte Trennung der Versteileinrichtung von der Messumge- bung erreicht, wodurch insbesondere ein Einsatz für druckbe ^¬ aufschlagte und/oder toxische Medien ermöglicht wird.

Vorzugsweise ist die Versteileinrichtung innerhalb und der Re ^¬ flektor und/oder die Reduktionseinrichtung außerhalb des Ge- häuses angeordnet. Das Gehäuse kann beispielsweise als ein in den Behälter ragender endseitig abgeschlossener Zylinder ausgebildet sein, der mit dem Befestigungsflansch verbunden ist. Durch eine derartige Anordnung kann gleichzeitig eine definierte Ausrichtung der Sicherheitseinrichtung zur Antenne des Radarfüllstandsmessgerätes hergestellt werden, so dass keine zusätzliche Kalibrierung und Ausrichtung notwendig ist. Vorzugsweise ist der Reflektor endseitig an dem Gehäuse ange ^¬ ordnet, so dass eine einfache Wechselwirkung zwischen der Versteileinrichtung und dem Reflektor und/oder der Reduktionseinrichtung erreicht werden kann.

Die Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie ohne Betätigung selbsttätig in die zweite Position übergeht und so auch im Fall eines Defektes, bei ^¬ spielsweise der VerStelleinrichtung, einen Betrieb des Radar- füllstandsmessgerätes sicherstellt.

Eine besonders günstige magnetische Kopplung kann erreicht werden, wenn die Versteileinrichtung und/oder der Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung wenigstens einen Permanent- magneten aufweist. Durch geeignet ausgebildete Permanentmagneten kann eine gute magnetische Kopplung erreicht werden, die abhängig von der Ausrichtung der Pole der Magneten relativ zueinander durch anziehende und/oder abstoßende Wirkung ein zuverlässiges Umschalten von der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt ermöglicht.

Die Reduktionseinrichtung kann beispielsweise als relativ zu dem Reflektor bewegbare Hülse ausgebildet sein, die beispiels ^¬ weise durch die Versteileinrichtung senkrecht nach oben gezo- gen wird und damit den Reflektor freigibt. Der Reflektor kann beispielsweise senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung der Antenne angeordnet sein und in der zweiten Position von der Hülse vorzugsweise in Radialrichtung überragt werden. Auf diese Weise kann der Reflektor außerdem beispielsweise als An- schlag für die Reduktionseinrichtung ausgebildet sein, so dass eine besonders einfache mechanische Anordnung erreicht wird. Die Reduktionseinrichtung kann dabei beispielsweise so ausges ^¬ taltet sein, dass sie in der zweiten Position die elektromagnetischen Wellen von der Antenne wegreflektiert, so dass relativ zur ersten Position eine Reduktion der reflektierten elektromagnetischen Wellen entsteht.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung einen Sensor zur Überwachung der Position des Reflektors und/oder der Reduktionseinrichtung und/oder der VerStelleinrichtung aufweisen, so dass auch eine elektronische Überwachung der Position des Reflektors und/oder der Reduktionseinrichtung ermöglicht wird. Auf diese Weise wird trotz einer räumlichen Trennung der Versteileinrichtung von dem Reflektor und/oder der Reduktionseinrichtung die Möglichkeit geschaffen, die tat- sächlichen Verhältnisse innerhalb des Behälters zu überwachen, so dass eine Information darüber vorliegt, ob die Versteileinrichtung zuverlässig auf den Reflektor und/oder die Reduktionseinrichtung wirkt. Zusätzlich zu einem Radarfüllstandsmessgerät mit einer Sicher ^¬ heitseinrichtung kann auch eine Nachrüstbarkeit der Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein. Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine Sicherheitseinrichtung für ein Radarfüllstandsmessgerät mit den oben beschriebenen Merkmalen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen: eine Prinzipskizze eines Radarfüllstandsmessgerätes mit einer Sicherheitseinrichtung in der ersten Position und Figur 2 das Radarfüllstandsmessgerät aus Figur 1 mit einer Sicherheitseinrichtung in der zweiten Position.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Radar- füllstandmessgerätes mit einer Sicherheitseinrichtung mit einem rotierbaren Reflektor in der ersten Position,

Figur 4 das Radarfüllstandmessgerät aus Figur 3 in der zweiten Position,

Figur 5 ein Radarfüllstandmessgerät mit einer rotierbar aus ^¬ gestalteten Reduktionsvorrichtung in der ersten Position und

Figur 6 das Radarfüllstandmessgerät aus Figur 5 in der zwei ^¬ ten Position.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Radarfüll- standsmessgerätes 1 mit einer Sicherheitseinrichtung 5, wobei sich die Sicherheitseinrichtung 5 in einer ersten Position I, in der ein Reflektor 7 der Sicherheitseinrichtung 5 von einer Antenne 3 des Radarfüllstandsmessgerätes 1 ausgesendete elekt ^¬ romagnetische Wellen reflektiert dargestellt ist. Das Radar- füllstandsmessgerät 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Antenne 3, die vorliegend als Hornantenne ausgebildet ist, ausgestaltet. Es sind aber auch andere Antennenformen denkbar ohne vom Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen .

Die Sicherheitseinrichtung 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 10 ausgestaltet, an dessen behälterseitigem Ende der Reflektor 7 in ei- ner Ausrichtung senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung A der Antenne 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 10 ist parallel zu dem Radarfüllstandsmessgerät 1 in einem Befestigungsflansch 6 angeordnet und dadurch bereits werkseitig passend zu dem Füll- standmessgerät 1 ausgerichtet. Die Sicherheitseinrichtung 5 weist ferner eine Reduktionseinrichtung 15 auf, die als axial an dem Gehäuse verschiebbare Hülse ausgestaltet ist. An einem flanschseitigen Ende der Reduktionseinrichtung 15 weist diese zwei Permanentmagneten 12 auf, die mit zwei weiteren Perma- nentmagneten 12, die an einer in dem Gehäuse 10 angeordneten

VerStelleinrichtung 9 angeordnet sind, zusammenwirken. Um eine höhere Ausfallsicherheit der Anordnung zu erreichen, könnten auch noch mehrere Magnete über die gesamte Länge verteilt angeordnet werden.

Durch eine magnetische Kopplung zwischen den Permanentmagneten 12 an der Reduktionseinrichtung 15 und der VerStelleinrichtung 9 wird es ermöglicht, die als Hülse ausgestaltete Reduktions ^¬ einrichtung 15 entgegen der Schwerkraft von dem endseitig an dem Gehäuse 10 angeordneten Reflektor 7, der vorliegend auch als Anschlag wirkt, abzuheben und diesen so wie in Figur 1 dargestellt, zur Reflexion von der Antenne 3 ausgesendeter e- lektromagnetischer Wellen freizulegen . Das Gehäuse 10 kann in dieser Ausgestaltungsform umlaufen mit dem Befestigungsflansch 6 verbunden, beispielsweise verschweißt sein, so dass eine druck- und diffusionsdichte Anordnung geschaffen wird. Auf diese Weise kann ein Radarfüllstandsmessgerät 1 mit der in Figur 1 dargestellten Sicherheitseinrichtung 5 auch für toxische und/oder druckbeaufschlagte Medien eingesetzt werden.

Um eine magnetische Kopplung durch das Gehäuse 10 hindurch zu ermöglichen, ist des notwendig, dass dieses zumindest ab- schnittsweise aus einem nicht magnetischen Material, bei ^¬ spielsweise Edelstahl, besteht.

Eine Betätigung der VerStelleinrichtung 9 kann - was vorlie- gend nicht näher dargestellt ist - manuell, pneumatisch oder elektrisch betätigbar sein. Insbesondere eine manuelle und pneumatische Betätigung der VerStelleinrichtung 9 wird bevorzugt, da auf diese Weise besonders einfach eine geringe Feh ^¬ leranfälligkeit der Verstellung erreicht werden kann.

Figur 2 zeigt das Radarfüllstandsmessgerät 1 aus Figur 1 mit Sicherheitseinrichtung 5 in einer zweiten Position II, in der die Reduktionseinrichtung 15 die von ihr von der Antenne 3 ausgesendeten elektromagnetischen Wellen an einer parallel zur Hauptabstrahlrichtung A der Antenne 3 orientierten Fläche reflektiert und damit in Richtung Füllgut ableitet. Im Vergleich zu der in Figur 1 dargestellten ersten Position I wird auf diese Weise eine deutliche Reduktion der Reflektion erreicht, wodurch die Sicherheitseinrichtung 5 im Wesentlichen deakti- viert ist. In der in Figur 2 gezeigten Position ist außerdem deutlich zu erkennen, dass der Reflektor 7 in der vorliegenden Ausgestaltungsform als Anschlag für die Reduktionseinrichtung 15 dient. Sollte bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die magnetische Kopplung zwischen der Betätigungsvorrichtung 9 und der Reduktionseinrichtung 15 aus irgendwelchen Gründen nicht zuverlässig arbeiten ist außerdem durch die Wirkung der Schwerkraft sichergestellt, dass die Re- duktionseinrichtung 15 selbsttätig in die zweite Position II überführt wird und damit ein regulärer Betrieb des Radarfüll- standsmessgerätes 1 gewährleistet wird. Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Radarfüllstand- messgerätes 1 mit einer Sicherheitseinrichtung 5, wobei sich die Sicherheitseinrichtung 5 in der ersten Position I befindet. Ein Überführen aus der ersten Position I in die zweite Position II, die in Figur 4 dargestellt ist, erfolgt auch in diesem Ausführungsbeispiel über eine magnetische Kopplung, die über zwei Permanentmagnete 12 realisiert ist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Reflektor 7 rotierbar ausgestaltet ist. Wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verstellein- richtung 9 in ihrer Längsachse gedreht, so wird über die Permanentmagneten 12, die einerseits an der VerStelleinrichtung 9 und andererseits an einem Reflektor 7 angeordnet sind, diese Rotationsbewegung auf den Reflektor 7 übertragen, sodass dieser aus der ersten Position I in die zweite Position II über- führbar ist. Wie den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, ist der Reflektor 7 in der ersten Position I derart angeordnet, dass er von der Antenne 3 ausgesandte elektromagnetische Strahlen reflektiert. In der zweiten Position II ist der Reflektor 7 aus dem Strahlengang der Antenne 3 entfernt, sodass keine Reflektion stattfindet. Wie auch bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hervorzuheben, dass das Gehäuse 10 druck- und diffusionsdicht mit dem Flansch 6 verbunden ist und so die Sicherheitsanordnung vorteilhaft angebracht werden kann.

In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Radarfüllstandmessgerätes 1 gezeigt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Reduktionsvorrichtung 15, wie sie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2 zum Einsatz kommt, asymmetrisch aufgebaut und rotierbar ausgestaltet ist. In der in Figur 5 dargestellten ersten Position ist die Reduktionsvorrichtung 15 derart angeordnet, dass ein Teil des Reflektors 7 freigelegt ist und dadurch eine Reflexion der von der Antenne 3 ausgesandten elektromagnetischen Strahlung erfolgen kann. In der zweiten Position II, die in Figur 6 gezeigt ist, ist die Reduktionsvorrichtung 15 um 180° um ihre Längsachse gedreht angeordnet und verdeckt durch ihre asymmet- rische Ausgestaltung den Reflektor 7 aus Sicht der Antenne 3 vollständig, sodass von der Antenne 3 ausgesandte elektromagnetische Strahlung an der Reduktionsvorrichtung 15 reduziert oder, wie in Figur 6 dargestellt in Richtung Füllgut weiter reflektiert wird. Ausschlaggebend ist in jedem Fall, dass ein durch den Reflektor 7 in Richtung der Antenne 3 zurückgeworfenes Signal geringer ausfällt als in ersten Position I.

Wie auch in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel erfolgt eine Kopplung zwischen der VerStelleinrichtung 9 und der Sicherheitseinrichtung 5, in diesem Fall der Reduktionseinrichtung 15 über zwei einerseits an der VerStelleinrichtung 9 und andererseits an der Reduktionseinrichtung 15 angeordnete Permanentmagneten 12. Diese übertragen eine Rotationsbewegung der VerStelleinrichtung 9 auf die Reduktionseinrichtung 15.

Bezugszeichenliste

1 Radarfüllstandmessgerät

3 Antenne

4 Behälter

5 Sicherheitseinrichtung

6 Befestigungsflansch

7 Reflektor

9 Versteileinrichtung

10 Gehäuse

12 Permanentmagneten

15 Reduktionseinrichtung/Hülse

A Abstrahlrichtung

I erste Position

II zweite Position