[发明专利]用于超声流量测量装置的夹装式超声传感器、以及超声流量测量装置有效
申请号: | 201780063537.4 | 申请日: | 2017-09-11 |
公开(公告)号: | CN109937348B | 公开(公告)日: | 2021-09-14 |
发明(设计)人: | 阿希姆·维斯特;萨沙·格伦瓦尔德 | 申请(专利权)人: | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 |
主分类号: | G01F1/66 | 分类号: | G01F1/66;H04R17/00;G01F15/00 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 穆森;戚传江 |
地址: | 瑞士*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 超声 流量 测量 装置 夹装式 传感器 以及 | ||
1.一种用于超声流量测量装置的夹装式超声传感器(10),所述超声流量测量装置用于测量介质在测量管(60)中的流量或体积流量,所述夹装式超声传感器包括:
至少一个换能器元件(20),所述至少一个换能器元件用于产生和/或检测超声信号;以及
至少一个声发射器,所述至少一个声发射器被设计成将超声信号在测量管壁(61)中形成为至少一个兰姆波模式的方式在测量管壁(61)和换能器元件(20)之间传输所述超声信号,
其中所述声发射器在面向所述测量管(60)的一侧上具有几何结构,所述几何结构被设计成:
将所述声发射器中的超声信号转换成所述测量管壁(61)中的超声信号,和/或
将所述测量管壁(61)中的超声信号转换成所述声发射器中的超声信号,
其特征在于,所述声发射器包括至少一个超声信号导体(30)和至少一个耦合元件(40),
其中所述超声信号导体(30)和所述耦合元件(40)被可拆卸地机械连接,并且
其中所述超声信号导体(30)被声学耦合到所述换能器元件(20),并且
其中所述耦合元件(40)具有几何结构,并且被设计成声学耦合到所述测量管(60),
其中,所述几何结构包括至少两个突起(41),其中,在测量管轴线(62)的方向上,相邻的突起彼此之间相距一定的距离,所述距离关于超声信号的波长范围和/或关于所述测量管几何形状和/或所述测量管(60)的材料特性而被优化,以便改善所述耦合元件(40)的耦合特性。
2.根据权利要求1所述的夹装式超声传感器,其中,所述夹装式超声传感器还包括:具有至少一个壳体腔(71)的壳体(70),所述换能器元件(20)被布置在所述壳体腔(71)中。
3.根据权利要求2所述的夹装式超声传感器,其中,所述夹装式超声传感器还包括:保持装置,所述保持装置被设置成将所述壳体(70)或所述换能器元件(20)可释放地紧固到所述测量管(60)。
4.根据权利要求1或2所述的夹装式超声传感器,其中,所述耦合元件(40)具有基底面积和高度,其中所述高度的平方小于所述基底面积的10%。
5.根据权利要求4所述的夹装式超声传感器,其中,所述高度的平方小于所述基底面积的5%。
6.根据权利要求5所述的夹装式超声传感器,其中,所述高度的平方小于所述基底面积的2%。
7.根据权利要求1或2所述的夹装式超声传感器,其中,所述几何结构和所述测量管(60)之间的接触区域沿直线。
8.根据权利要求1或2所述的夹装式超声传感器,其中,在所述耦合元件(40)和所述测量管(60)之间和/或在所述耦合元件和所述超声信号导体(30)之间和/或在所述换能器元件(20)和所述超声信号导体(30)之间,布置对于所述超声信号具有适当的传递函数的层。
9.根据权利要求3所述的夹装式超声传感器,其中,所述耦合元件(40)能够被对准在所述壳体(70)上和/或在所述保持装置上。
10.根据权利要求3所述的夹装式超声传感器,其中,所述壳体(70)在所述保持装置上是可对准的。
11.根据权利要求1或2所述的夹装式超声传感器,其中,在所述测量管壁(61)中产生至少一个兰姆波模式导致超声信号被发射到所述测量管中,其中,所述发射具有至少一个发射方向,所述发射方向关于所述测量管轴线(62)形成的角度(β)小于90°。
12.根据权利要求11所述的夹装式超声传感器,其中,所述发射方向关于所述测量管轴线(62)形成的角度小于70°。
13.根据权利要求12所述的夹装式超声传感器,其中,所述发射方向关于所述测量管轴线(62)形成的角度小于60°。
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