[发明专利]用于确定流速的超声波测量装置和方法

权利要求书

1.一种用于确定在管路(14)中流动的流体(12)的流速的超声波测量装置(10)，其具有能够安装在所述管路(14)中并用这种方式构成所述管路(14)一部分的测量体(20)，所述测量体(20)具有用于所述流体(12)的流动通道(26)和环绕的通道壁(24)，其中将至少一个超声波换能器(18a-b)从外部固定在所述通道壁(24)上，方式是将所述超声波换能器(18a-b)的振动体耦合到所述通道壁(24)的部分区域(30a-b)，从而使得所述部分区域(30a-b)用作所述超声波换能器(18a-b)的、具有振动功能的膜，其特征在于，所述超声波换能器(18a-b)布置在所述通道壁(24)的隆起部(44)中，所述隆起部(44)延伸入所述流动通道(26)。

2.如权利要求1所述的超声波测量装置(10)，其中按相对于所述流体(12)的流动方向平的发射角度来布置所述超声波换能器(18a-b)。

3.如权利要求1或2所述的超声波测量装置(10)，其中所述超声波换能器(18a-b)布置在所述通道壁(24)的空腔(28a-b)中，所述空腔(28a-b)向外开口且在向内通向所述流动通道(26)的方向具有所述部分区域(30a-b)。

4.如前述权利要求中任一项所述的超声波测量装置(10)，其中所述隆起部(44a-b)在所述管路(14)的纵向方向上依次具有被倒圆的流引导区域(46a-b)和所述部分区域(30a-b)。

5.如权利要求4所述的超声波测量装置(10)，其中所述流引导区域(46a-b)被构造成平缓上升的，所述部分区域(30a-b)被构造成陡峭下降的。

6.如权利要求4或5所述的超声波测量装置(10)，其中在所述部分区域(30a-b)下面，与所述流引导区域(46a-b)相对，所述通道壁(24)具有平缓上升的凹口(52a-b)。

7.如前述权利要求中任一项所述的超声波测量装置(10)，其中在所述管路(14)的横截面上看来，所述隆起部(44a-b)在中间具有突起部(50a-b)。

8.如权利要求7所述的超声波测量装置(10)，其中在所述管路(14)的横截面上看来，所述隆起部(44a-b)具有被倒圆的、波浪状的W形轮廓，所述W形轮廓在中间具有突起(50a-b)。

9.如前述权利要求中任一项所述的超声波测量装置(10)，其中所述测量体(20)具有先逐渐变细而后又重新变宽的流区域(40)。

10.如权利要求6和9所述的超声波测量装置(10)，其中所述流区域(40)的通道壁(24)继续所述凹口(52a-b)的坡度。

11.如前述权利要求中任一项所述的超声波测量装置(10)，其中布置至少两个关于所述流通道截面而言相对的超声波换能器(18a-b)，所述超声波换能器(18a-b)相互交替用作发射器和接收器并且在两者间形成测量路径，用于确定关于顺着和逆着所述流体(12)发射的超声波信号的传播时间差。

12.一种用于确定管路(14)中流动的流体(12)流速的方法，在所述流体(12)流经具有用于流体(12)的流通道(26)和环绕的通道壁(24)的测量体(20)的同时用所述方法来进行超声测量，其中超声波信号被耦合进所述流通道(26)，方式是将超声波换能器(18a-b)的振动体耦合到所述通道壁(24)的部分区域(30a-b)，并因此所述部分区域(30a-b)用作所述超声波换能器(18a-b)的、具有振动功能的膜，其特征在于，通过将所述部分区域(30a-b)布置到在所述流通道(26)内部的并延伸入所述流通道(26)的隆起部(44a-b)上来发射和/或接收超声。