【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在管系统的凸缘连接的部位处插入到管系统的第一管中的超声流量测量装置，其带有用于引导可流动介质的具有纵向轴线的测量管且带有用于将测量管至少间接地固定在管系统中的凸缘，其中测量管具有用于容纳第一超声换能器的至少一个第一换能器凹穴和用于容纳第二超声换能器的至少一个第二换能器凹穴，其中在第一换能器凹穴中布置有第一超声换能器，其构造为超声发射器和/或超声接收器，且其中在第二换能器凹穴中布置有第二超声换能器，其构造为超声发射器和/或超声接收器。此外，本专利技术涉及一种测量组件，其包括根据本专利技术的超声流量测量装置和管系统的至少一个第一管，其中测量管插入到第一管中。
技术介绍
1、谈论的超声流量测量装置从现有技术已知且用于确定可流动介质的流动速度和因此流量。
2、从现有技术已知如下，即，超声流量测量装置形成管系统的一部分。该也称为线内流量测量装置的超声流量测量装置通常借助于两个凸缘插入到管系统中且如此形成介质的流动段的独立部分。测量管必须因此满足管系统也必须满足的所有密封和强度要求，尤其鉴于压力和温度强度。因为超声换能器插入到测量管中，对此设置的换能器凹穴(wandlertasche)以及换能器凹穴和超声换能器之间的连接也必须相应于强度要求。因为超声换能器从测量管突出，其同样需要以壳体形式的换能器的至少机械的屏蔽。
3、在开头提到的超声流量测量装置的情形中的情况是不同的，其测量管插入到管系统的管中，即到管的内部空间中。该超声流量测量装置因此不形成介质的流动段的独立部分。通常，在这样的超声流量测量
技术实现思路
1、本专利技术基于如下任务，如此改进开头提到的超声流量测量装置，使得其具有简单的结构且从应用起是灵活的。此外，本专利技术的任务是说明一种包括根据本专利技术的超声流量测量装置的测量组件。
2、该任务在根据本专利技术的超声流量测量装置中首先且基本上通过以下解决，即带有专利权利要求1的特征部分的特征：测量管构造为薄壁管，如此使得测量管的壁厚小于换能器凹穴垂直于测量管的纵向轴线的延展。此外，在根据本专利技术的超声流量测量装置中换能器凹穴延伸到测量管的外部空间中。
3、根据本专利技术已知，物理边界条件在管系统的第一管中使用测量管的情形中(没有测量管的内部空间和外部空间之间的压差)能够实现非常广泛的结构措施。测量管的薄壁结构形式不仅是有利的，因为这产生对于制造所需的材料的显著减少，其同样是有利的，因为薄壁测量管能够实现使用生成制造工艺(例如3d打印)，其一般地可能看起来不是有意义的。此外，薄壁测量管结构同样导致测量管插入到其中的管系统的管的内部横截面仅最小地减少。
4、薄壁在本专利申请的意义中意味着，测量管的壁厚小于换能器凹穴垂直于测量管的纵向轴线的延展。绝对壁厚取决于测量管的直径且由本领域技术人员相应选择。
5、根据本专利技术的设计方案能够实现明显的材料节省和由此降低材料成本。
6、根据本专利技术，换能器凹穴此外如此构造在测量管中，使得其延伸到测量管的外部空间中。这具有如下优点，即，换能器凹穴不伸入到测量管的内部空间中且因此不伸入到介质的流动横截面中且由此不产生介质通过换能器凹穴的干扰，该干扰例如可导致涡流形成。
7、为了将测量管插入到管系统的管中且可固定在管处，设置有凸缘。根据本专利技术的超声流量测量装置的特别优选的设计方案通过以下出众，即，测量管和凸缘一件式构造。一件式意味着，测量管和凸缘不由两个彼此连接的工件构成，而是由唯一的工件制成或作为唯一的工件生成。这具有如下优点，凸缘和测量管不必彼此连接。由此，可省略连接器件，此外简化制造过程。因为测量管和凸缘是一件式的，同样不会产生在不存在的连接区域中的不密封性。此外，不需要彼此协调不同的材料性质，如凸缘和测量管由不同的材料制造的情况那样。优选地，同样换能器凹穴与测量管一件式地设计。
8、在一种特别优选的变型方案中，测量管和凸缘由塑料制造。尤其，在此提供以乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称petg)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(简称abs)、聚丙烯(简称pp)、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(简称asa)或尼龙的使用。使用聚醚醚酮(简称peek)作为用于制造测量管和凸缘的材料也是有利的。
9、塑料的使用此外具有如下优点，即，测量管和凸缘一方面具有较低重量。在使用不导电塑料的情形中此外得出如下优点，即，布置在换能器凹穴中的超声换能器自动彼此电绝缘。此外，在塑料中的声传播也通常劣于在金属中，从而减少了通过测量管传递寄生超声的问题。
10、特别优选地，测量管和凸缘借助于生成制造工艺制造。由此，制造耗费进一步最小化。
11、根据另一特别优选设计方案，测量管和测量管凸缘由环氧树脂制造。
12、根据超声流量测量装置的另一设计方案，测量管和凸缘由不同材料制造。例如，凸缘由抗压材料、例如环氧树脂制造，且测量管由上面提到的塑料制造。根据该设计方案，测量管和凸缘事后彼此连接。
13、如开头描述，测量管具有至少两个换能器凹穴，用于容纳两个超声换能器。超声换能器中的一个至少构造为超声发射器，另一超声换能器至少构造为超声接收器。优选地，两个超声换能器构造为超声发射器和超声接收器。两个超声换能器共同撑开测量路径。为了提高测量准确度，有意义的是，实现多于一个测量路径，其中测量路径优选地伸延通过测量管的不同区域。在根据本专利技术的超声流量测量装置的一种优选设计方案中，测量管具有至少一个另外的换能器凹穴，用于容纳另一超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径。特别优选地，测量管不仅具有另一换能器凹穴，而且具有多个另外的换能器凹穴，用于容纳另外的超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径。在换能器凹穴中，不必强制性布置有超声换能器，相反也可在换能器凹穴中布置有反射器，在所述反射器处反射超声信号。根据本专利技术的设计方案除了实现另外的测量路径的可能性的优点以外具有如下优点，即，测量管独立于其具体使用可被预制。根据测量情况，测量管可单独地装备有超声换能器或反射器。此外，根据本专利技术设置成，同样封闭件可布置在换能器凹穴中。所述封闭件然后仅形成测量管内壁的一部分且在既不设置有超声换能器也不设置有反射器的位置处插入到换能器凹穴中。描述的测量管也可非常灵活地插入，因为其可以较低的耗费完全不同地配置。如此，在超声换能器数量相同的情况下，可实现完全不同的测量路径，它可以完全不同数量的超声换能器但是以及非常不同程度复杂的测量路径布置实施。如果设置有相应数量的换能器凹穴，则所有这些在利用唯一类本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在管系统(2)的凸缘连接的部位处插入到管系统(2)的第一管(3)中的超声流量测量装置(1)，其带有用于引导可流动介质的具有纵向轴线(lM)的测量管(5)且带有用于将所述测量管(4)至少间接地固定在所述管系统(2)中的凸缘(6)，其中所述测量管(5)具有用于容纳第一超声换能器(8)的至少一个第一换能器凹穴(7)和用于容纳第二超声换能器(10)的至少一个第二换能器凹穴(9)，
2.根据权利要求1所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)和所述凸缘(6)一件式地构造，尤其其中所述测量管(5)和所述凸缘(6)由塑料构造，且/或其中所述测量管(5)和所述凸缘(6)借助于生成制造工艺制造。
3.根据权利要求1或2所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)具有至少一个另外的换能器凹穴(14)，用于容纳另一超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径(16,16')，尤其所述测量管(5)具有多个另外的换能器凹穴(14)，用于容纳另外的超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径(16,16')。
4.
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述超声换能器(8,10)和、如果存在、反射器、封闭体或传感器和所述换能器凹穴(7,9)具有对应的保持突起(17)和保持凹部(18)，用于将所述超声换能器和、如果存在、反射器、封闭体或传感器固定在所述换能器凹穴(7,9)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述超声换能器(8,10)和如果存在所述反射器、封闭体或传感器和/或所述换能器凹穴(7,9)具有有弹性和/或弹性的卡锁元件(19)，用于将所述超声换能器和、如果存在、反射器、封闭体或传感器固定在所述换能器凹穴(7,9)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，设置有布置在所述管系统(2)外部的控制和评估单元(15)，且电导线由所述超声换能器(8,10)和、如果存在、由所述反射器、所述封闭体或所述传感器优选地通过所述凸缘(6)引导至所述控制和评估单元(15)。
8.根据权利要求7所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述凸缘(6)至少部分地通过印刷电路板形成，其实现在所述超声换能器(8,10)和所述控制和评估单元(15)之间的导电连接的一部分。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述超声流量测量装置具有在装配状态中布置在所述管系统(2)外部的控制和评估单元(15)，其中所述控制和评估单元至少与所述超声换能器(8,10)经由电导线连接，且所述超声流量测量装置具有电路板，其中所述电路板在装配状态中可如此布置在所述第一管的第一管凸缘和所述第二管的第二管凸缘之间，使得实现由所述管系统的内部空间到所述管系统的外部空间中的电连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)在其外侧上以电绝缘层(20)覆层，尤其其中同样所述凸缘至少部分地以电绝缘层(20)覆层。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)在其外侧上以声隔绝层(21)覆层。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)具有恒定的内部横截面或所述测量管(5)沿其纵轴线(lM)具有可变内部横截面。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)在至所述管系统(1)的过渡处的内径相应于所述管系统的内管直径，或所述测量管(5)在至所述管系统(2)的过渡处的内径小于所述管系统的内管直径。
14.一种测量组件，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的超声流量测量装置和管系统的至少一个第一管，其中所述测量管(5)插入到所述第一管(3)中，其特征在于，所述第一管(3)和所述测量管(5)如此彼此协调，使得所述换能器凹穴(7)不触碰所述第一管(3)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在管系统(2)的凸缘连接的部位处插入到管系统(2)的第一管(3)中的超声流量测量装置(1)，其带有用于引导可流动介质的具有纵向轴线(lm)的测量管(5)且带有用于将所述测量管(4)至少间接地固定在所述管系统(2)中的凸缘(6)，其中所述测量管(5)具有用于容纳第一超声换能器(8)的至少一个第一换能器凹穴(7)和用于容纳第二超声换能器(10)的至少一个第二换能器凹穴(9)，
2.根据权利要求1所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)和所述凸缘(6)一件式地构造，尤其其中所述测量管(5)和所述凸缘(6)由塑料构造，且/或其中所述测量管(5)和所述凸缘(6)借助于生成制造工艺制造。
3.根据权利要求1或2所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述测量管(5)具有至少一个另外的换能器凹穴(14)，用于容纳另一超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径(16,16')，尤其所述测量管(5)具有多个另外的换能器凹穴(14)，用于容纳另外的超声换能器、反射器或封闭体，以为了实现另外的测量路径(16,16')。
4.根据权利要求3所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，至少一个压力传感器和/或温度传感器布置在换能器凹穴(14.8,14.9)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述超声换能器(8,10)和、如果存在、反射器、封闭体或传感器和所述换能器凹穴(7,9)具有对应的保持突起(17)和保持凹部(18)，用于将所述超声换能器和、如果存在、反射器、封闭体或传感器固定在所述换能器凹穴(7,9)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，所述超声换能器(8,10)和如果存在所述反射器、封闭体或传感器和/或所述换能器凹穴(7,9)具有有弹性和/或弹性的卡锁元件(19)，用于将所述超声换能器和、如果存在、反射器、封闭体或传感器固定在所述换能器凹穴(7,9)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声流量测量装置(1)，其特征在于，设置有布置在所述管系...
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