本发明涉及一种用于流量测量的超声波流量测量装置,并且包括:测量管,其具有直的测量管轴线;发射器,用于发射第一信号路径上的声学信号;接收器,用于接收第一信号路径上的声学信号;和第一反射面,第一信号路径上的声学信号在该第一反射面上反射,其中入射在第一反射面上的声学信号沿第一直线传播,该第一直线具有与测量管轴线的第一间距。
【发明背景】
超声波流量测量装置广泛应用与过程和自动控制技术中。目前,已知的超声波流量测量装置通常根据行程时间差原理工作。通过所谓的超声波换能器的帮助产生或接收超声波。超声波换能器通常由机电换能器元件,例如压电元件和耦合层组成。在压电元件和耦合层之间,能够布置另一耦合层,即所谓的适配或匹配层。
已知多路径系统,其具有多个超声波换能器对,在每种情况下,该超声波换能器对都形成信号路径,声学信号沿着信号路径经过测量管。
多路径系统的优点在于,它们能够在多个位置处,测量被测介质在测量管内的流动剖面,并且由此提供高度精确的流量测量值。这可以基于沿不同信号路径的个别行进时间的权重不同的事实等等加以实现。然而,多路径系统情况下的缺点在于它们的制造成本,因为需要使用若干超声波换能器,并且在给定情况下,需要复杂的评估电子器件。
【发明内容】
该发明的目的是提供一种超声波流量测量装置,其高度精确地确定流量,并且制造的也成本有效。
在该发明的实施例中,发射器适合于接收第一信号路径上的声学信号,并且接收器适合于发送第一信号路径上的声学信号。发射器和接收器是超声波换能器,尤其是具有机电换能器元件,例如压电换能器元件的超声波换能器。
在该发明中,特别地将声波或一组声波用作声学信号。用作反射面的是界面,例如被测介质和测量管之间形成的界面,或者布置在测量管中或测量管上的反射体。在该发明的实施例中,反射面是这样的反射体表面,其被分开地布置在测量管中,并且在超声波流量测量装置运行期间,接触被测介质。
在该发明的另一实施例中,垂直于用作发射器的第一超声波换能器的膜发射声学信号,并且垂直于用作接收器的第二超声波换能器的膜接收声学信号,其中相对于反射面定向两个超声波换能器,使得在反射面上将声学信号反射至第二超声波换能器。
在该发明的超声波流量测量装置的实施例中,使用行程时间差方法测量流量。对应于其适合的方法具体实施本发明的超声波流量测量装置。