Claims (14)
österreichisches Patentamt AT 10 959 U2 2010-01-15 Ansprüche 1. Ultraschall-Gasdurchflusssensor, umfassend ein vom Gas durchströmtes Messrohr (1) mit zumindest einem Sende-Schallwandler (2) zur Schallgenerierung und zumindest einem Empfangs-Schallwandler (3) zum Empfang der zeitlich transienten Schallsignale und eine Sende-, Empfangs- und Auswerte-Elektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (5) für die Messung der Temperatur des Gases vorgesehen und mit der Auswerteelektronik (4) verbunden ist, wobei in der Auswerteelektronik (4) ein Auswertealgorithmus implementiert ist, der aus der Laufzeit der Schallsignale die Gastemperatur ermittelt und diese mit der vom Temperatursensor (5) gemessenen Temperatur des Gases vergleicht.Austrian Patent Office AT 10 959 U2 2010-01-15 Claims 1. Ultrasonic gas flow sensor, comprising a measuring tube (1) through which flows gas, with at least one transmitting transducer (2) for sound generation and at least one receiving transducer (3) for receiving the temporally transient sound signals and a transmitting, receiving and evaluation electronics (4), characterized in that at least one temperature sensor (5) for measuring the temperature of the gas is provided and connected to the transmitter (4), wherein in the transmitter (4) an evaluation algorithm is implemented which determines the gas temperature from the transit time of the sound signals and compares these with the temperature of the gas measured by the temperature sensor (5).
2. Gasdurchflusssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteelektronik (4) ein Auswertealgorithmus implementiert ist, der die Ermittlung der Temperatur des Gases aus der Laufzeit der Schallsignale durch die vom Temperatursensor (5) gemessene Temperatur des Gases kalibriert.2. Gas flow sensor according to claim 1, characterized in that in the transmitter (4) an evaluation algorithm is implemented, which calibrates the determination of the temperature of the gas from the running time of the sound signals by the temperature sensor (5) measured temperature of the gas.
3. Ultraschall-Gasdurchflusssensor, umfassend ein vom Gas durchströmtes Messrohr (1) mit zumindest einem Sende-Schallwandler (2) zur Schallgenerierung und zumindest einem Empfangs-Schallwandler (3) zum Empfang der zeitlich transienten Schallsignale und eine Sende-, Empfangs- und Auswerte-Elektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (5) für die Messung der Temperatur des Gases vorgesehen und mit der Auswerteelektronik (4) verbunden ist, wobei in der Auswerteelektronik (4) ein Auswertealgorithmus implementiert ist, der aus der Laufzeit der Schallsignale die Gastemperatur ermittelt und der weiters ein Qualitätskriterium für die vom Temperatursensor (5) gemessene Temperatur des Gases und auf gleicher Basis ein Qualitätskriterium für die aus der Laufzeit der Schallsignale ermittelte Temperatur bestimmt und die Werte beider Qualitätskriterien miteinander vergleicht.3. Ultrasonic gas flow sensor, comprising a gas flowed through the measuring tube (1) with at least one transmitting transducer (2) for generating sound and at least one receiving transducer (3) for receiving the temporally transient sound signals and a transmission, reception and evaluation -Electronics (4), characterized in that at least one temperature sensor (5) is provided for the measurement of the temperature of the gas and connected to the transmitter (4), wherein in the transmitter (4) an evaluation algorithm is implemented, which from the running time the sound signals determines the gas temperature and further determines a quality criterion for the temperature of the gas measured by the temperature sensor (5) and on the same basis a quality criterion for the temperature determined from the transit time of the sound signals and compares the values of both quality criteria.
4. Gasdurchflusssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Qualitätskriterium das Signal/Rausch-Verhältnis herangezogen wird.4. Gas flow sensor according to claim 1, characterized in that is used as a quality criterion, the signal / noise ratio.
5. Gasdurchflusssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Temperatursensor (6) für die Messung der Temperatur der Wand des Messrohres (1) vorgesehen und mit der Auswerteelektronik (4) verbunden ist.5. Gas flow sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one further temperature sensor (6) for measuring the temperature of the wall of the measuring tube (1) is provided and connected to the evaluation electronics (4).
6. Gasdurchflusssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (8) zur Ermittlung der Gaszusammensetzung vorgesehen ist, insbesondere eine Lambda-Sonde.6. Gas flow sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that a device (8) is provided for determining the gas composition, in particular a lambda probe.
7. Vorrichtung zur Messung von Abgas-Strömungen von Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Abgasstrang der Verbrennungskraftmaschine ein Gasdurchflusssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 eingebaut ist.7. A device for measuring exhaust gas flows of internal combustion engines, characterized in that in the exhaust line of the internal combustion engine, a gas flow sensor according to one of claims 1 to 6 is installed.
8. Verfahren zur Ermittlung des Durchflusses von Gasen, umfassend die Ermittlung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Gases und weiter der strömenden Gasmenge aus der Laufzeit von zwei Schallsignalen zwischen Sender und Empfänger mit hoher zeitlicher Auflösung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Gases bei bekannter Strömungsgeschwindigkeit aus der Laufzeit der Schallsignale ermittelt wird, dass die Temperatur des Gases unabhängig davon mit einer weiteren Messmethode ermittelt wird, und dass beide Temperaturwerte miteinander verglichen werden.8. A method for determining the flow of gases, comprising determining the average flow velocity of the gas and further the flowing gas quantity from the transit time of two sound signals between transmitter and receiver with high temporal resolution is determined, characterized in that the temperature of the gas at a known Flow rate is determined from the duration of the sound signals that the temperature of the gas is determined independently with a further measurement method, and that both temperature values are compared.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der weiteren Messmethode ermittelte Temperatur des Gases mit einer Temperatur verglichen wird, die bei Strömungsgeschwindigkeit gleich Null aus der Laufzeit der Schallsignale ermittelt wurde.9. The method according to claim 8, characterized in that the determined with the further measurement method temperature of the gas is compared with a temperature which was determined at zero flow rate from the duration of the sound signals.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmessung und damit die Durchflussmessung aus der Bestimmung der Laufzeiten der Schallsignale durch Vergleich mit der mittels der weiteren Messmethode ermittelten Temperatur kalibriert wird. 5/11 österreichisches Patentamt AT 10 959 U2 2010-01-1510. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the temperature measurement and thus the flow measurement from the determination of the transit times of the sound signals is calibrated by comparison with the temperature determined by means of the further measurement method. 5/11 Austrian Patent Office AT 10 959 U2 2010-01-15
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Laufzeit der Schallsignale ein Wert für den Durchfluss berechnet und dieser zumindest mittels der Temperatur des Gases korrigiert wird.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that calculated from the duration of the sound signals, a value for the flow and this is corrected at least by means of the temperature of the gas.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Laufzeit der Schallsignale ermittelte Wert für den Durchfluss des Gases in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz der charakteristischen Temperatur des Gases und der Temperatur der Wand des Messrohres korrigiert wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the determined from the running time of the sound signals value for the flow of the gas in response to the temperature difference of the characteristic temperature of the gas and the temperature of the wall of the measuring tube is corrected.
13. Verfahren zur Ermittlung des Durchflusses von Gasen, umfassend die Ermittlung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Gases und weiter der strömenden Gasmenge aus der Laufzeit von zwei Schallsignalen zwischen Sender und Empfänger mit hoher zeitlicher Auflösung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Gases bei bekannter Strömungsgeschwindigkeit aus der Laufzeit der Schallsignale ermittelt wird, dass die Temperatur des Gases unabhängig davon mit einer weiteren Messmethode ermittelt wird, und dass ein Qualitätskriterium für die Messwerte beider Methoden bestimmt und die Werte beider Qualitätskriterien miteinander verglichen werden.13. A method for determining the flow of gases, comprising determining the average flow velocity of the gas and further the flowing gas amount from the running time of two sound signals between the transmitter and receiver with high temporal resolution is determined, characterized in that the temperature of the gas at a known Flow rate from the running time of the sound signals is determined that the temperature of the gas is determined independently with a further measurement method, and that a quality criterion for the measured values of both methods determined and the values of both quality criteria are compared.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Qualitätskriterium das Signal/Rausch-Verhältnis der Werte beider Messmethoden ermittelt wird. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 6/1114. The method according to claim 13, characterized in that the signal / noise ratio of the values of both measuring methods is determined as a quality criterion. For this 5 sheets drawings 6/11