[发明专利]用于测量介质的不同质性的系统

说明书

用于测量介质的不同质性的系统。系统包括：第一超声发射器，沿第一路径发送第一超声信号；第二超声发射器，沿与第一路径不同的第二路径发送第二超声信号；第一超声接收器，接收第一超声发射器发送的第一超声信号并测量接收的第一超声信号的第一测量参数p1；第二超声接收器，接收第二超声发射器发送的第二超声信号并测量接收的第二超声信号的第二测量参数p2；和控制单元。控制单元配置成：从第一超声接收器接收第一测量参数p1；从第二超声接收器接收第二测量参数p2；确定第一测量参数p1与第二测量参数p2的比率p1/p2；确定第一超声信号沿第一路径覆盖的距离h与第二超声信号沿第二路径覆盖的距离D的比率h/D；比较p1/p2和h/D；和基于p1/p2和h/D的比较控制过程。

技术领域

本发明涉及用于测量容器中的介质的不同质性(inhomogeneity)的测量系统和方法、控制单元、程序元件、计算机可读介质，以及这种测量系统的使用。

背景技术

外壳内部的材料的同质性的检测对于工业中的许多过程是重要的，这些过程例如物质(例如二相流体、乳剂、固体-液体混合物、泡沫等)的混合、熔融过程、化学反应监测、聚合物或水泥的固化等。对于这些过程中的许多过程，存在能够检测材料的物理性质(例如颗粒大小或者不同相的比率)的特定传感器系统。

对于针对外壳内部的材料的无创测量，基于超声的测量可用于基于信号的衰减来分析乳剂中的相对含量和液滴大小。该分析包括预测衰减与系统性质的相关性的复杂模型。一些系统使用来自微粒(例如气泡)的超声信号的散射来确定混合环境中的二相性质和浓度。超声断层摄影将多个换能器并且通常还将信号的衰减和散射用于空间解析具有不同材料性质的不同区域。

发明内容

为了控制依靠容器中液体介质的不同质性状态的知识的过程，期望一种系统和方法，其允许以简单、稳健和节省成本的方式来确定介质的不同质性。

此问题通过独立权利要求的主题来解决。实施例通过从属权利要求、下面的描述和附图来提供。

所述的实施例类似地涉及用于测量介质的不同质性的方法、测量系统、控制单元、测量系统的使用、计算机程序元件和计算机可读介质。协同效果可产生于实施例的不同组合，虽然可能没有详细描述它们。

更进一步，应该注意，涉及方法的本发明的所有实施例可利用所描述的步骤的顺序来执行，但是这不必是该方法步骤的唯一且必要的顺序。本文提供的方法能够利用所公开步骤的另一顺序来执行，而不背离相应的方法实施例，除非后文明确提及相反的情况。

技术术语根据其常识来使用。如果针对某些术语传达特定含意，则下面将在使用术语的上下文中给出该术语的定义。

在本公开中，使用术语“超声发射器”和“超声接收器”。如果发射器与接收器之间的区分不是必要的，则还使用更一般术语“传感器”或“换能器”。传感器或换能器可以是发射和/或接收超声信号的装置。

按照第一方面，提供用于测量容器中的介质的不同质性的测量系统。该系统包括：第一超声发射器，配置成沿第一路径发送第一超声信号；第二超声发射器，配置成沿与第一路径不同的第二路径发送第二超声信号；第一超声接收器，接收第一超声发射器所发送的第一超声信号，并且测量所接收的第一超声信号的第一测量参数p1；第二超声接收器，接收第二超声发射器所发送的第二超声信号，并且测量所接收的第二超声信号的第二测量参数p2。该测量系统进一步包括控制单元，该控制单元配置成从第一超声接收器接收第一测量参数p1，从第二超声接收器接收第二测量参数p2，确定第一测量参数p1与第二测量参数p2的比率p1/p2，将比率p1/p2和第一超声信号沿第一路径覆盖的距离h与第二超声信号沿第二路径覆盖的距离D的比率h/D进行比较。控制单元进一步配置成基于比率p1/p2和比率h/D的比较来控制过程(例如混合过程或化学过程)。