[发明专利]用于将测量或显示单元固定在物体上的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将测量或显示单元固定在物体上的装置。该测量单元例如是压力或温度传感器、超声传感器或者夹钳式流量计，其例如为所谓的流料箱的形式，正如在本申请人与本专利申请同时提交的专利申请中所详细描述的。

背景技术

夹钳式超声流量计经常应用于过程及自动化技术中。由于位于管道外部，所以它们能够实现无接触地确定管道中的介质的体积和/或质量流量。例如在EP 0 686 255 B1、US-A 4,484,478或US-A 4,598,593中描述了夹钳式超声流量计。通常，超声传感器单独地利用带子固定在管道上，要确定的是该管道中的流量。

可以从申请人获得的超声流量计根据渡越时间差原理工作。在渡越时间差原理中，分析超声测量信号在介质的流向以及相反方向上的不同渡越时间。为此，超声传感器的超声测量信号在介质的流动方向以及相反方向上交替地被发送或接收。基于超声测量信号的渡越时间差，可以确定流速，并且由此，在已知管道的直径的情况下可以确定体积流速，或者在已知介质的密度的情况下可以确定质量流量。

在根据渡越时间差原理工作的夹钳式流量计的情况中，超声测量信号被以预定的角度辐射入介质位于其中的管道内。为了由一个超声传感器接收尽可能大部分的由另一超声换能器辐射入容器的能量，两个超声传感器必须具有限定的间距。超声传感器在管道上的特定位置依赖于管道的内径以及介质中的音速。作为有时导致较大测量误差的其他应用参数，可能有管道的壁厚以及在管道材料中的音速。

从而，已知的夹钳式超声流量计不能在没有附加安装辅助装置(例如，螺丝刀)的情况下安装在管道上。此外，正如已经提到的，超声传感器就位于最佳入射/出射区域以及之后固定在那里都相当成问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置，其显著简化夹钳式流量计在管道上的安装。

这个目的通过以下特征实现：提供细长的引导元件，用于测量单元和/或显示单元的定位辅助工具和夹具沿引导元件的纵向可移位地设置在引导元件上；定位辅助工具和夹具可以相对于彼此就位，使得物体被夹钳保持在定位辅助工具和夹具之间；提供弹性的张力调整装置，利用它可以以规定的压下力将测量或显示单元压在物体上。定位辅助装置优选地是棱柱，其在彼此对称且平行于管道纵轴延伸的两条接触线的区域中抵靠着管道。通过利用定位辅助工具对夹持装置进行预定的定位及对中心，夹持装置仅仅仍然可以围绕管道的纵轴旋转。两个保留的自由度是预先限定的。另外，具有优点地，在具有较小标称直径的管道的情况中，重量分布得到平衡。而且，不稳定的管道不会由于本发明的装置固定在管道上而变形。

正如已经在背景技术中描述的，测量单元优选地是具有至少两个超声传感器的流料箱，该超声传感器根据渡越时间差原理确定流经管道的介质的流量。当然，超声传感器还可以是通过多普勒原理确定流量的超声传感器。在第一种情况中，两个超声传感器可以相对于彼此就位，使得从一个超声传感器发送的超声测量信号的最大部分总是在第二超声传感器得到接收。当然，本发明的固定系统还可以被分配给至少两个超声传感器中的每一传感器。由于超声传感器总是简单地平行于管道纵轴就位，根据本发明，为此仅仅必须根据需要沿着它们的直的连接线移位超声传感器。由于无需附加辅助工具就可以简单地在管道上释放及固定固定装置，所以可以显著简化位置精确的安装。

特别地，本发明的装置最优地适用于将测量和/或显示单元固定在具有较小标称直径的管道上。由于在对于测量或显示单元的定位辅助装置及夹具之间的设定的压下力，可以有效防止管道的形变。另外，由于弹性的支承，即使在环境条件改变的情况下，特别是在温度条件改变的情况下，也总是保证压下力基本恒定。在一个或多个超声传感器联接在管道上的情况中，这对于良好的测量性能是必不可少的。

通常，在外部安装于管道上的超声传感器的情况中，在超声传感器的支承面和管道之间提供联接层，例如联接垫。这个联接层用于保持测量信号前反射部分尽可能小，从而大部分测量信号被射入管道及介质。由于联接层的特性可能随着其上的压力而改变，所以这里重要的还有压下力或压紧力保持基本恒定。换言之，本发明的夹具的特点在于恒定的表面压力。

在本发明的装置的一个优选实施例中，引导元件是空心轴。进一步，在空心轴中设置拉簧，其通过第一止动元件固定或可固定在上部区域以及通过第二止动元件固定或可固定在下部区域。在最简单的情况中，止动元件是销。