[发明专利]流体测量装置

说明书

本发明涉及一种流体测量装置，具有：测量管，测量管具有能被流体穿流的流体通道，该流体通道具有测量部段，在所述测量部段中测量管壁的至少一个部段构造成用于表面声波的波导，所述波导形成用于流体的边界面；至少一个发射器，用于在波导中激发声波；和至少一个接收器，用于从所述波导接收声波，其中，由所述发射器激发的声波能至少部段地作为体积波通过流体传播，和所述体积波在所述测量管壁处具有至少一个反射点。测量管壁在发射器的区域中和在所述接收器的区域中具有第一壁厚和在所述体积波的所有的反射点的区域中具有与第一壁厚不同的第二壁厚。

技术领域

本发明涉及一种流体测量装置，用于确定流体的至少一个特性，流体测量装置具有：测量管，其具有能被流体穿流的流体通道，该流体通道具有测量部段，在所述测量部段中测量管壁的至少一个区域构造成用于表面声波的波导，所述波导形成流体的边界面，和至少一个发射器，用于在波导中激发声波；和至少一个接收器，用于从所述波导接收声波，所述发射器和接收器布置成直接接触所述波导的外表面，其中，由所述发射器激发的声波能至少部段地作为体积波通过流体传播，以及所述体积波在所述测量管壁处具有至少一个反射点。

流体的特性例如是其浓度，粘度，声速，流速，流速，温度和/或均匀性。

特别地，本发明涉及一种用于确定流过其中的液体的流体测量装置。

背景技术

这种流体测量装置从DE 10 2014 106 706 A1中已知，并且用于借助于声波测量在流体通道中流动的流体的某些特性。为此目的，在波导中激发表面声波(英语为：surfaceacoustic waves,SAW)，其类型和频率选择成使得部分地耦合输入到直接接触波导的流体中。因此，波导中的一部分表面声波作为纵向体积声波耦合输入到流体中并穿过流体。

在通过流体的路径上，声波在所述流体通道的相对的壁上至少反射一次，使得其再次到达波导，在那里体积波的一部分被再次作为表面声波耦合输入到波导中，并在其中继续行进。由此，在接收器上得到特征信号，该接收器与发射器间隔开地设置在波导上，该信号的时间强度曲线(包括相对于由发射器发射的信号的时间延迟)允许推导出所述流体的特性，例如，声速，温度，均匀性，流速，流量，浓度或粘度。

为了在测量方法中利用声波实现测量精度高，流体通过体积波的长路径是必要的，特别是在低流体流量时。为了这个目在发射器和接收器之间长的测量路段原侧上是有利的，由此出于几何结构的原因在测量管壁的内侧上得到体积波的多次反射。

然而出于同样的原因，所述测量路段的长度在已知的测量装置中受限，因为在壁上的体积波的每次反射中能量的一部分耦合输入到测量管壁中，并且因此更少被反射。结果，随着每次相互作用，体积波明显变弱，这导致接收器处的信号强度降低。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种流体测量装置，其在好的信号强度下以增大的测量区域、尤其测量小流体流量为特征。

这根据本发明在开始提到的类型的流体测量装置中如下实现：测量管壁在发射器的区域中和在所述接收器的区域中(即，在固定发射器和接收器的壁部段处)具有第一壁厚和在所述体积波的所有的反射点的区域中具有与第一壁厚不同的第二壁厚。

在根据现有技术的已知测量管中，发射器和接收器之间的总壁厚是恒定的并且被设计成使得表面波很好地耦合输入到流体中。然而，在测量管壁处的体积波的每个反射点处，部分能量耦合输入到管壁中，从而较少反射。体积波随着每次相互作用而减弱，并且到达接收器的信号相应地衰减。