CN109632951A - 用于使用超声确定流体类型的方法和组件 - Google Patents

用于使用超声确定流体类型的方法和组件 Download PDF

Info

Publication number
CN109632951A
CN109632951A CN201811146606.0A CN201811146606A CN109632951A CN 109632951 A CN109632951 A CN 109632951A CN 201811146606 A CN201811146606 A CN 201811146606A CN 109632951 A CN109632951 A CN 109632951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
ultrasonic signal
component
type
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811146606.0A
Other languages
English (en)
Inventor
V.科列斯尼科夫
H.博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wema System AS
Original Assignee
Wema System AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wema System AS filed Critical Wema System AS
Publication of CN109632951A publication Critical patent/CN109632951A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/032—Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
    • G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/011—Velocity or travel time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/015—Attenuation, scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/022—Liquids
    • G01N2291/0228—Aqueous liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/051—Perpendicular incidence, perpendicular propagation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/101—Number of transducers one transducer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

提供确定流体(2)类型的方法和组件(1)，特别是反应物流体，如用汽车行业中的反应物流体。反应物流体的例子是基于水的尿素溶液。该组件(1)和方法改善确定流体(2)类型的现有方法和组件，明确识别流体(2)的类型。通过首先使用超声发送/接收子组件(6)发送第一超声信号(44)到流体(2)中且从第一超声信号(44)自动确定流体(2)的声速(v)来实现。确定声速(v)后，第二超声信号(48)被发送到流体中且自动地确定在第二超声信号(48)的至少一个频率(f)下的衰减量或吸收量(X)。从一频率下的衰减量(X)和声速(v)确定流体(2)的类型。第二超声信号(48)的参数可取决于从第一超声信号(44)确定的声速(v)。

Description

用于使用超声确定流体类型的方法和组件
技术领域
本发明涉及用于使用超声确定流体类型的方法和组件。
根据本发明的方法和组件尤其适用于汽车行业应用，例如确定用于降低或消除来自内燃发动机的排气中的污染物的流体类型，例如尿素或基于水的尿素溶液或相似反应物流体。该方法和组件可以用于确保包含在箱中的流体类型能够符合环境保护规定。
背景技术
现有技术中，这种箱中流体类型的单值确定(unambiguous determination)至少在一些温度下不总是很容易，因为多于一种类型的流体会呈现相同或非常相似的特性。如果是这样的情况，则这些类型的流体不能彼此区别开。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法和组件，其允许该类型流体的明确识别。
根据本发明，该目的以一种方法实现，该方法包括的步骤是：将超声信号发送到流体中，该超声信号至少包括第一频率和与第一频率不同的第二频率，接收所述超声信号，且从第一和第二频率下的衰减量确定流体类型。
该目的还通过用于确定流体类型的组件解决，该组件被配置为安装到含有流体的箱，组件包括超声发送/接收子组件，用于将超声信号发送到流体中且从流体接收反射超声信号，该组件具有一运行模式，该运行模式包括超声信号，该超声信号含有从超声发送/接收子组件发送且被其接收的至少两个不同频率，该组件进一步包括处理器模块，用于确定超声信号的至少两个不同频率下的衰减量。
根据本发明的方法和组件允许明确限定流体的类型，超声信号经过该流体传播。避免了测量声速的已知技术中存在的限定流体类型方面的任何不明确性。因为一定频率下的衰减量取决于与声速不同的原理，所以具有相同或相似声速的一些流体类型将在至少一个频率下具有不同衰减量。由此，通过使用至少两个不同超声频率下的衰减量来确定流体类型可解决不明确性。
根据本发明的方法和组件可以进一步通过以下额外特征改进。各种特征其本身独立于其他特征均是有利的且可以彼此独立地组合。
为了进一步改善流体类型的自动识别的可靠性，在该情况下在第二超声信号之前，第一超声信号可以被发送到流体中。可以自动地从第一超声信号确定声速。可以从第一超声信号的声速自动地确定流体类型的候选组。候选组是一数据组，其含有至少一个流体类型的表示，对于该至少一个流体，已存储声速与被测量声速不同且相差小于预定量。从第二超声信号确定的衰减量可以自动地与候选组中的至少一个类型的流体的已存储衰减值比较。
可以根据被测量声速自动地执行流体类型的第一选择。例如，已存储或拟合数据(fit data)可以用于自动地找出呈现所述被测量声速的流体。
第二超声信号可以包括多于两个的不同频率，特别是超声频率，且可以在所述至少两个频率中确定衰减量。使用多于一个的频率来测量流体中超声波的衰减量能在识别流体类型方面产生更可靠的结果。衰减量优选在单个超声频率下确定。
组件可以包括温度传感器，用于测量流体的温度。可以根据被温度传感器测量的流体温度产生第一和/或第二信号的幅度和/或频率组成。
如果测量流体的温度，则可以使用温度相关的声速确定流体类型。对于多个流体每一个，成对的温度数据和该温度下的声速数据可以被存储，以用于读取和/或拟合。使用被测量温度和被测量声速，可以通过查找这些数据而确定流体。这允许流体类型的更准确确定，因为声速可以随温度改变。所存储的数据可以被使用，其中声速和流体温度被指定给具体类型的流体。
根据另一实施例，用于多个类型流体的声速(特别是在不同温度下的)可以被存储在存储器中。存储器可以是组件的一部分。几个类型的流体的声速(潜在地包括温度相关性)可以以查找表的形式存储，被存储为用于插值或外推的离散值，和/或存储为分析等式。声速数据可以通过试验产生且被编程到组件中。
根据另一实施例，与超声发送/接收子组件相对的箱的直径的表示存储在存储器中。该表示用于计算箱的相对壁对第一和/或第二超声信号的第一、第二、第三和任何进一步反射的衰减量。
在另一实施例中，从第一信号的声速自动地确定流体类型的候选组，该候选组含有至少一个流体类型，对于该至少一个流体类型，声速不同于所确定的声速且相差预定量。从第二信号确定的衰减量可以自动地与候选组中的至少一个类型的流体的已存储衰减值比较。由此，存储器也可以包括多个频率下的已衰减值，以允许进行这种比较。通过将比较限制为仅包含在候选组中的流体类型，识别过程可被加速且仅以很小的计算量执行。特别地，后者允许使用更简单的电子部件。
如果在候选组中仅存在一类流体，则没必要产生第二超声信号，因为不存在明确性问题。由此，第二超声信号可以仅在候选组中存在多于两个不同类型流体的情况下产生。
应注意，候选组中或通常来说组件中的流体类型可以通过数据表示，该数据例如是任何给定数字格式的某一数值，例如二进制、十进制、ascii或十六进制数值。
优选的是，第二超声信号包括一个以上的超声频率。这可以通过随时间改变第二超声信号的频率或通过在给定时间将两个或更多频率重叠(例如通过波叠加)来实现。包含在第二超声信号中的频率的数量，且具体说是用于确定衰减量的频率数量，可以取决于候选组中流体类型的数量。例如，包含在第二超声信号中的不同频率的数量可以至少是候选组中流体类型的数量。
第二超声信号可以包含扫频信号或包括扫频信号、单频率波或扫频信号的叠加和/或具有恒定和/或变化持续时间、频率、幅度和/或占空比的一系列脉冲。每一个脉冲可以包含或包括一个以上超声频率。
通常优选的是第二超声信号取决于候选组中流体的类型。例如，对于每一类型的流体，一个或多个频率可以优选针对给定温度而存储，其中衰减(或相当于吸收)呈现独特的特征，例如其不存在或是最大。这些依赖于流体类型的频率可以在已存储数据中被自动地查找，且最终频率可以用于候选组中的每一流体类型，用于产生第二信号。
第一和第二超声信号可以相同。但是，为了允许在不明确的情况下准确识别流体类型，优选的是第一和第二信号不同。
在后文中，通过实施例示例性地描述本发明，该实施例显示在附图中。在附图中，相同的附图标记用于在功能和/或设计方面彼此对应的元件。
所述实施例中特征的组合仅是例子。根据以上通常描述，若任何特征的技术效果不被具体应用所需要，则该特征可以省略。类似地，特征的技术效果被具体应用需要，则可以添加到所述实施例。
附图说明
在附图中，
图1显示了根据本发明的组件的示意图，其用于检测使用超声来检测流体类型；
图2A-E显示了第二超声信号的示意性样本；
图3显示了用于确定第二超声信号中的频率的数据的示意性图形表示；
图4显示了不同类型流体中的声速对温度的情况的示意性图形表示；
图5显示了针对不同流体类型在一定频率下的替换值的示意性图形表示。
具体实施方式
首先，参考图1描述用于确定箱4中流体2类型的组件1。箱4不必形成组件1的一部分。但是，其可以是这样的部分。
流体2优选是用在汽车行业的反应物流体。具体说，箱4可以是用于基于水的尿素溶液或用于清理内燃发动机的排气的另一流体2的箱。
组件1包括超声发送/接收子组件6。子组件6可以包括分离的超声发射器(未示出)和分离的超声麦克风(未示出)，或发送和接收功能都可以单独组合在所示的单个超声换能器头部中。
组件1可以进一步包括控制器8，该控制器8可以是运行在通常目的计算机中的程序或可以包括如所示的电子部件，在该电子部件上可以连线和/或编程各种功能。例如，控制器8可以是ASIC。
组件1可以进一步包括温度传感器10，用于测量流体2的温度并经由有线、无线或虚拟温度数据线(virtual temperature data line)14发送温度信号12到控制器8，该温度信号代表流体2的温度。
超声发送/接收子组件6经由有线、无线或虚拟输出线连接到函数发生器模块18，用于产生输出信号20。虚拟线例如可以使用数据按流(stream)产生，该数据单独寻址到一装置。输出信号20经由输出线16发送到超声发送/接收子组件6，在该处它们被转换成超声信号22，该超声信号如箭头24示出被引导到流体中，该箭头24表示传播方向。超声信号22例如被箱4的表面26反射，该表面26可以定位为沿超声信号22的传播方向24与超声发送/接收子组件6相对。
超声发送/接收子组件6记录从发送的超声信号22形成的进入反射超声信号28，如箭头30所示。不仅离开表面26的第一反射可以被记录，而且随后的任何数量的反射都可被记录。进入反射超声信号28被超声发送/接收子组件6转换成输入信号32。输入信号32通过有线、无线和/或虚拟输入线34传递到处理器模块36。处理器模块36配置为例如通过简单的运行时分析(runtime analysis)从超声信号22、28计算声速。处理器模块36进一步配置为在超声信号22的至少一个、优选至少两个频率下计算超声信号22、28的衰减。通过处理器模块36计算的速度声音和也是通过处理器模块36计算的在第二超声信号传播经过流体时第二超声信号的频率相关衰减(frequency dependent attenuation)允许明确识别流体2的类型。
为了有助于识别，控制器8包括存储器38，其中存储了各种数据。
例如，存储器38的连续或离散的第一区段40可以包含数据，该数据代表用于不同流体类型2的各种温度T下的声速v。这种数据的例子显示在图4中，其中针对不同的基于水的车用尿素溶液(AdBlue)流体、柴油、自来水、盐水、各种浓度的乙二醇水溶液和各种浓度的车窗洗涤流体(window washing fluid：WWF)，显示了声速对温度的情况。数据可以被存储作为至少一个离散数据点(其可以用于插值或外推)、作为查找表、和作为分析(例如近似)函数。数据可以基于试验。
在图4中，显示了虚线绘制并标记了数字的框，其中不同类型的流体2的声速在给定温度下仅略微不同。由此，通过超声发送/接收子组件6测量的声速v和/或通过处理器模块36执行的确定算法不足以准确地通过使用经测量声速来明确限定箱4(图1)中流体2是哪种类型。
在下文，解释了根据本发明如何解决组件1和方法的这种不明确性。仅通过例子的方式，参考图4中含有数字5的虚线框进行解释。在框5中，声速v1已经被组件1测量。为了补偿测量误差，在组件1中(具体是处理模块36中)限定了预定变化量Δv。该变化可以通过用户或自动地限定。由此，考虑了具有已存储声速v1-Δv和v1+Δv的所有流体2。存储区段40中这些流体2的表示构成了流体2类型的候选组42。也为了在使用温度传感器10(图1)测量流体2的温度时计入误差和不准确性，可以在被测量温度T1周围使用相似间隔ΔT。
在这种情况下，候选组42含有在T1-ΔT2到T1+ΔT2的温度下具有v1-Δv和v1+Δv的声速的所有那些流体2。在该例子中，候选组42中的流体2按符号表示为[1]、[2]、[3]、[4]且例如可以代表具有最小应用温度-16℃的50％车窗洗涤流体溶液、25.1％的基于水的AdBlue溶液、32.5％的基于水的AdBlue溶液和密度为125g/l的盐水。流体2的类型可以在组件1中被表示为数值。
为了解决该不明确性，组件1从第一操作模式切换为第二操作模式，在第一操作模式中使用第一超声信号确定声速v，在第二操作模式中通过函数发生器模块18和超声发送/接收子组件6产生第二超声信号为了执行该切换，切换模块37可以设置在组件1中，具体设置在控制器8中。第二超声信号48优选不同于第一超声信号44之处在于其含有一个以上频率。尽管第一超声信号用于确定声速且由此确定流体类型2的候选组42，但是第二超声信号48用于确定衰减或，相当于，确定第二超声信号48的至少一个频率下超声的吸收量或衰减量。该第二测量随后用于明确地限定候选组42中的流体2的单个类型。
通过在至少两个不同频率下的衰减量识别流体是基于下列等式：
X＝α×l×f,
其中X是衰减量，l是超声经过流体从超声发送/接收子组件的发送器到接收器的行进路径的长度，f是超声信号的频率，且α是每单位长度和频率的流体相关衰减量，例如[dB MHz-1cm-1]，即材料相关量。因为箱的尺寸是已知的，所以对于超声信号的第一次反射和任何进一步反射，l是已知的。频率f也是已知的且衰减量X被测量。该允许识别α，且通过将α和f映射并将其与拟合或存储数据比较，可识别出流体。在下文更详细地解释这一点。
当然，也可测量额外参数，其可用于识别流体，例如在不同超声频率下的分散和/或声速。
图2A显示了一超声信号44的例子，其中显示了超声信号22的幅度A对时刻t的情况。如所示的，一超声信号44可以包括至少一个脉冲46，该至少一个脉冲46含有单个频率的超声波。
第二超声信号48的例子显示在2B-D中。
第二信号优选含有一个以上频率。不同频率可以从超声信号22本身的频率变化或通过随时间改变第二超声信号48的幅度而获得，使得包络线50(图2B)代表不同频率。当然，包含在第二超声信号48中的频率应该在可被超声发送/接收子组件6检测的频率范围内。
第二超声信号48可以是包括几个脉冲的不连续信号或连续信号。连续信号的例子是连续超声波浪，其频率可以不连续地或连续地改变，例如扫频信号(chirp signal)。当然，脉冲本身也可以是扫频信号。图2C显示了具有增加频率的扫频信号的例子。频率也可以随时间减小。第二超声信号48也可以包括脉冲，其具有与图2D所示的不同的频率和/或与图2E所示的不同的幅度和/或占空比。可以使用上述第二超声信号的任何组合。
第二超声信号48可以根据候选组42形成。例如，一个或多个脉冲的频率、幅度、持续时间，一个和更多脉冲的占空比，和/或包含在每一个脉冲中的频率可以根据候选组42中流体2的数量和/或类型确定。对此，组件1(具体是控制器8)可以包括存储区段52(图1)。针对流体2的每一个类型(其优选也被包含在存储区段40中)含有代表频率f的数据存储区段52，在该频率f下超声吸收量或衰减量可以达到最大。针对候选组42的流体[1]到[4]在图3中显示这种数据的例子。仅存储在存储区段52中的那些频率用于产生不重叠的第二超声信号48。例如，频率f1将不被使用，因为该频率将不允许流体[1]和[2]之间有所区别。其余频率将随后用于组成第二超声信号48。当然，代替刚好限定频率，存储区段52也可以存储其他参数，例如用于每一流体2的完整信号形状或分析函数信号，其已经被显示以最清楚地识别给定类型的流体。在这种情况下，通过简单地从存储区段52读取信号数据来构成第二超声信号48。
为了最终确定箱4中的流体2的类型，包含在第二超声信号中的频率f2到fn下的衰减量X被测量且被与存储在另一存储区段54中的数据比较。在这些数据中，存储了不同频率下的衰减量X。例如，如果在频率f2下测量到衰减量X[4]，则从候选组42抛弃流体类型[1]、[2]和[3]。控制器8的结果输出56含有代表流体类型[4]的结果数据。这意味着该方法和组件已经将箱4中的流体2识别为对应于候选组中的流体[4]。
如图4所示，候选组42中其他流体在频率f2下的吸收量或衰减量X与流体类型[4]足够不同，以避免由于测量误差造成不正确地识别流体2。这是因为已经使用了存储区段52中的数据确定第二超声信号48中的频率，以得到明确测量。
使用第一超声信号不是必要的。例如，上述组件和方法可经简单修改而仅使用第二超声信号来识别流体。在这种情况下，第一超声信号不存在且声速不用于识别流体和/或候选组。替代地，仅至少两个频率下的衰减量被用于流体识别。
附图标记
1 组件
2 流体
4 箱
6 超声发送/接收子组件
8 控制器
10 温度传感器
12 温度信号
14 温度数据线
16 输出线
18 函数发生器模块
20 输出信号
22 超声信号
24 箭头/传播方向
26 箱的表面
28 进入反射超声信号
30 箭头
32 输入信号
34 输入线
36 处理器模块
37 切换模块
38 存储器
40 存储器的第一区段
42 候选组
44 第一超声信号
46 脉冲
48 第二超声信号
50 包络线
52 存储区段
54 存储区段
56 控制器的结果输出
58 结果数据
A 幅度
α 衰减系数
f 频率
l 长度
T 温度
t 时间
v 声速
X 衰减量或吸收量

Claims (15)

1.一种用于确定流体(2)类型的方法，该流体特别是用在汽车行业的反应物流体，例如基于水的尿素溶液，方法包括的步骤是：将超声信号(48)发送到流体(2)中，超声信号(48)至少包括第一频率(f)和与第一频率(f)不同的第二频率(f)，且自动地确定超声信号(48)的衰减量(X)，且从第一和第二频率(f)下的衰减量确定流体类型。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述超声信号(48)之前，第一超声信号(44)被发送到流体(2)中，且从第一超声信号(44)自动地确定流体(2)的声速(2)，且其中从第一超声信号(44)的声速(v)自动地确定流体类型(2)的候选组(42)，该候选组(42)含有至少一个流体类型(2)，其中该至少一个流体类型(2)的已存储的声速(v)不同于从第一超声信号(44)确定的声速(v)且相差小于预定量(Δv)，且其中从所述超声信号(48)确定的衰减量(X)自动地与候选组(42)中的至少一个类型的流体(2)的已存储衰减值(X)比较。
3.如权利要求2所述的方法，其中从第一超声信号(44)的声速(v)自动地确定流体类型(2)的候选组(42)，该候选组(42)含有至少一个流体类型(2)，该至少一个流体类型的已存储声速(v)不同于从超声信号(48)确定的声速(v)且相差预定量(Δv)，其中仅在候选组(42)中存在多于两个类型的流体(2)的情况下产生超声信号(48)。
4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中第二超声信号(48)包括至少两个不同频率(f)。
5.如权利要求4所述的方法，其中超声信号(48)的频率(f)随时间变化。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中超声信号(48)含有一系列脉冲(46)。
7.如权利要求2到6中任一项所述的方法，其中超声信号(48)取决于候选组(42)中的至少一个类型的流体(2)。
8.如权利要求7所述的方法，其中至少一个脉冲(46)的频率(f)、幅度(A)、脉冲(46)的数量、持续时间以及超声信号(48)的脉冲(46)的占空比中的至少一个取决于候选组(42)中的至少一个类型的流体(2)。
9.如权利要求1到8中任一项所述的方法，其中第一超声信号(44)不同于超声信号(48)。
10.一种用于确定流体(2)类型的组件(1)，该流体特别是用在汽车行业中的反应物流体，组件(1)被配置为安装到含有流体(2)的箱(4)，该组件(1)包括超声发送/接收子组件(6)，用于将超声信号(22、44、48)发送到流体(2)中且从流体(2)接收反射超声信号(48)，组件(1)具有一运行模式，其包括一超声信号(48)，该超声信号含有从超声发送/接收子组件(6)发送且被其接收的至少两个不同频率(f)，该组件(1)进一步包括处理器模块(36)，用于确定超声信号(48)的所述至少两个不同频率下的衰减量(X)。
11.如权利要求10所述的组件(1)，该组件进一步包括第一运行模式，该第一运行模式包括从超声发送/接收子组件(6)发送且被其接收的第一超声信号(44)，该处理器模块(36)进一步配置为从第一超声信号(44)确定声速(v)，且其中组件(1)进一步包括切换模块(37)，用于根据通过处理器模块(36)确定的声速(v)而将组件(1)从第一模式切换为第二模式。
12.如权利要求11所述的组件(1)，其中组件进一步包括温度传感器(10)，用于确定流体(2)的温度(T)，且其中根据流体(2)的温度(T)将组件从第一运行模式切换为第二运行模式。
13.如权利要求11或12所述的组件(1)，其中超声信号(48)取决于从第一超声信号(44)确定的流体(2)的声速(v)和温度(T)中的至少一个。
14.如权利要求10到13中任一项所述的组件(1)，其中设置存储区段(38、54)，针对不同类型的流体(2)在该存储区段中存储所述至少一个频率(f)下的衰减量(X)和所述声速(v)中的至少一个。
15.如权利要求10到14中任一项所述的组件(1)，其中设置存储区段(52)，针对不同类型的流体(2)在该存储区段中存储频率、形状、脉冲持续时间、脉冲占空比和脉冲频率中的至少一个。
CN201811146606.0A 2017-10-06 2018-09-29 用于使用超声确定流体类型的方法和组件 Pending CN109632951A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17195214.6A EP3467490B1 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method and assembly for determining the type of a fluid using ultrasound
EP17195214.6 2017-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109632951A true CN109632951A (zh) 2019-04-16

Family

ID=60051385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811146606.0A Pending CN109632951A (zh) 2017-10-06 2018-09-29 用于使用超声确定流体类型的方法和组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11366081B2 (zh)
EP (1) EP3467490B1 (zh)
CN (1) CN109632951A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113640378A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 西门子瑞士有限公司 用于确定流体的混合比的方法和相关方法和装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3812757A1 (en) * 2019-10-22 2021-04-28 TE Connectivity Norge AS Method and apparatus for detecting a property of a liquid medium, urea sensor system, computer program product and computer-readable storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767407A (en) * 1996-01-23 1998-06-16 The Regents Of The University Of California Noninvasive identification of fluids by swept-frequency acoustic interferometry
US7246522B1 (en) * 2006-02-24 2007-07-24 Battelle Memorial Institute Methods and apparatus for multi-parameter acoustic signature inspection
CN103733061A (zh) * 2010-09-03 2014-04-16 洛斯阿拉莫斯国家安全股份有限公司 多相流体特性系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791200A (en) * 1971-09-09 1974-02-12 H Hayre Fluid pollution monitoring apparatus and method
GB1583746A (en) * 1977-08-08 1981-02-04 Evans T Apparatus for and method of detecting and/or identifying a liquid
US5060507A (en) * 1989-06-21 1991-10-29 John Urmson Method and apparatus for fluid mixture monitoring, constituent analysis, and composition control
GB8918068D0 (en) * 1989-08-08 1989-09-20 Front Engineering Ltd An apparatus for determining the time taken for sound to cross a body of fluid in an enclosure
US5076094A (en) * 1990-10-03 1991-12-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Dual output acoustic wave sensor for molecular identification
US5255564A (en) * 1991-08-22 1993-10-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for the discrimination of chemical liquids via sound speed measurements
US5473934A (en) * 1993-10-13 1995-12-12 Cobb; Wesley Ultrasonic fluid composition monitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767407A (en) * 1996-01-23 1998-06-16 The Regents Of The University Of California Noninvasive identification of fluids by swept-frequency acoustic interferometry
US7246522B1 (en) * 2006-02-24 2007-07-24 Battelle Memorial Institute Methods and apparatus for multi-parameter acoustic signature inspection
CN103733061A (zh) * 2010-09-03 2014-04-16 洛斯阿拉莫斯国家安全股份有限公司 多相流体特性系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113640378A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 西门子瑞士有限公司 用于确定流体的混合比的方法和相关方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3467490B1 (en) 2022-09-07
EP3467490A1 (en) 2019-04-10
US20190107513A1 (en) 2019-04-11
US11366081B2 (en) 2022-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7010974B2 (en) Method for measuring a fill level
US6295873B1 (en) Ultrasonic sensor and method of use
US7826309B2 (en) Filling level measurement device and filling level measurement and monitoring method
US10641641B2 (en) Method for ascertaining a characteristic variable for evaluating a measuring arrangement comprising a clamp-on, ultrasonic, flow measuring device and a pipe and/or for evaluating measurement operation of such a measuring arrangement
CN102798434B (zh) 确定容器中边界表面的位置的特征变量的评估设备和方法
CN105300508B (zh) 一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路及检测方法
EP0807261A2 (en) Improvements relating to pulse echo distance measurement
CN103278561B (zh) 通用型超声波液体浓度检测装置
CN110274956A (zh) 一种基于Kolmogorov熵的管道超声导波检测方法
JP2018515712A (ja) 噴射率を測定するための装置、この装置を製造するための方法並びに測定方法
CN109632951A (zh) 用于使用超声确定流体类型的方法和组件
AU758330B2 (en) Acoustic transit time measuring system
CN108896664A (zh) 一种聚合物中声速与衰减系数一体化检测方法
US11506636B2 (en) System and method of submitting data from individual sensors over a shared cable
EP2090899B1 (en) Method and system for determining velocity by using variable or distinct sampling rates
CN111352099B (zh) 一种基于互相关信号相位分解的时延估计方法
CN109564194A (zh) 使用温度相关的流体测量值变化率来感测流体特性和种类
CN107576964B (zh) 线性变频信号的回波时间测量方法
CN110068387B (zh) 确定待检查的液体中的取决于粘性的声速的修正值的方法
CN112697875A (zh) 用于检测液体介质的性质的方法和设备
Becker et al. Hybrid data model for the improvement of an ultrasonic-based gravity measurement system
CN109870216B (zh) 超声流体测量校准探头
CN106054199B (zh) 无人机、超声波测距方法及装置
RU2195635C1 (ru) Способ измерения уровня жидких и сыпучих сред
SU1631401A1 (ru) Способ контрол несплошностей потока жидкости в трубопроводе

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information

Address after: Bergen

Applicant after: Talian Norway company

Address before: Blomstedaren, Norway

Applicant before: Wema System A/S

CB02 Change of applicant information
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination