CN110940385B - 具有流体壳体的流体测量装置和制造流体壳体的方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有流体壳体(12)的流体测量装置(10)和一种用于生产流体壳体(12)的方法，所述流体壳体包括流体入口(14)、流体出口(16)和在流体入口(14)和流体出口(16)之间延伸的流体通道(24)，所述流体通道与流体入口(14)和流体出口(16)流体耦联，其中流体壳体(12)具有朝向流体通道(24)的一侧，流体测量模块(26)与所述侧相关联，所述流体测量模块在流体侧的限界面(35)处直接与流动穿过流体通道(24)的流体接触，其中流体测量模块(26)由流体壳体(12)围绕，并且其中流体测量模块(26)设计用于产生声表面波(O)，所述声表面波沿着流体测量模块(26)的流体侧的限界面(35)传播。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有流体壳体的流量测量装置和一种用于制造流体壳体的方法。
背景技术
在现有技术中如下流体测量装置是已知的，所述流体测量装置能够在设备中使用以便确定穿过流体测量通道的流体的流量。普遍来说，所使用的流体测量装置应当尽可能紧凑并且稳健地构成，也就是说，需要少量结构空间并且是尽可能无需维修的。此外，有利的是，流体测量装置可尽可能广泛地使用并且尤其能够使用不同的流体或者也可确定流体的不同的特性。
流体测量装置尤其能够借助于超声测量设备工作，为此流体测量装置大多具有位于流体测量通道中的装入件。然而，由于所述装入件会妨碍流体流动穿过流体测量通道并且产生压力损失，使得对流体的流量的测量受到干扰。此外，流体测量通道由于装入件而难以清洁以及装入件本身难以清洁。
也从现有技术中已知如下流体测量装置，所述流体测量装置使用声表面波(英语是surface acoustic waves—SAW)，以便确定流体穿过流体测量通道的流量。声表面波为此在声波导中被激发，尤其借助于声学信号变换器来激发，并且部分地耦合输出到流动穿过流体通道的流体中并且从所述流体中再次耦合输入到波导中。为此，相应适当地选择声表面波的频率，使得表面波的一部分从波导中耦合输出并且至少部段地作为体积波通过流体传播。声表面波和再次耦合输入的体积波之间的干扰发出表征的信号，所述表征的信号被评估，以便确定流体的特性。例如表征的信号的时间变化曲线和强度，尤其包括时间延迟的时间上的强度变化曲线，尤其允许推测出流体的表征的特性，如声速、温度、均匀性、流动速度、流量、浓度或者粘度。然而，这种基于声表面波的流体测量装置在制造时是非常耗费的从而是昂贵的。这尤其是因为必须将声学的信号变换器相对于流体测量通道密封，因为其必须尽可能靠近流体以便耦合输入体积波。
发明内容
本发明的目的是，提供一种有利的并且可简单制造的流体测量装置，借助于所述流体测量装置能够基于声表面波确定流体的表征的特性。
为了实现所述目的，根据本发明提出一种具有流体壳体的流体测量装置，所述流体壳体包括流体入口、流体出口和在流体入口和流体出口之间延伸的流体通道，所述流体通道与流体入口和流体出口流体耦联，其中流体壳体具有朝向流体通道的一侧，流体测量模块与所述侧相关联，所述流体测量模块在流体侧的限界面处直接与流动穿过流体通道的流体接触，其中流体测量模块由流体壳体围绕，并且其中流体测量模块设计用于产生声表面波，所述声表面波沿着流体模块的流体侧的限界面传播。
根据本发明也提出一种用于制造流体测量装置的方法，所述方法具有下述步骤：
-将流体测量模块放入注塑成型模具中，并且
-注塑包封流体测量模块，以便构成流体测量装置的具有流体通道的流体壳体，使得流体测量模块由流体壳体围绕。
本发明基于如下基本思想：能够提供基于声表面波的低成本的流体测量装置，所述流体测量装置紧凑且稳健地构成，因为流体测量模块由流体壳体围绕，也就是说，集成或者嵌入在流体壳体中。这以简单的方式如下来保证：流体测量装置在注塑成型模具中制造，其方式是：放入到注塑成型模具中的流体测量模块被注塑包封，使得形成具有流体通道的流体壳体，流体测量模块于是由所述流体壳体(材料配合地)围绕。由此确保流体测量模块在流体壳体内部持久的密封。通过直接将流体测量模块放入注塑成型模具中并且将流体测量模块注塑包封以制造流体壳体，流体测量装置在制造时是相应有利的，因为省去了对流体测量模块的耗费的密封。
换言之，流体测量模块是流体测量模块插入件。这是因为在制造流体测量装置时流体测量模块首先被放入注塑成型模具中并且随后被注塑包封，使得流体测量模块由如此制造的流体壳体(流体密封地)围绕，即嵌入式地或者整体地被容纳。
流体侧的限界面能够通过流体测量模块的朝向流体通道的一侧形成。换言之，流体测量模块经由该侧与流动穿过流体通道的流体直接接触。
原则上，在流体侧的限界面上直接与流动穿过流体通道的流体接触并且设计用于产生声表面波的流体测量模块是所谓的SAW模块。借助于构成为SAW模块的流动测量模块可容易地测量流体的特性，因为表面波一方面作为沿着流体测量模块的流体侧的限界面的表面波传播而另一方面作为穿过流体的体积波传播，如这在SAW模块中常见的那样。沿着限界面的表面波和再次耦合输入的体积波产生表征的干扰信号，所述干扰信号能够被评估，以便确定流体的相应特性。
根据本发明能够提出，流体测量模块具有至少一个声学信号变换器，所述声学信号变换器设计用于，发出和/或测量表面波和体积波。表面波的能量的一部分被耦合输出并且产生体积波，所述体积波至少部分地穿过待测量的流体的传播。表面波和在流体中由此被激发的体积波据此由声学信号变换器产生。声学信号变换器实现低成本地产生和测量表面波和(再次耦合输入的)体积波。
特别地，体积波在流体通道的内壁处具有至少一个反射点，使得体积波穿过流体至少两次，即多次穿过流体。由此可相应地延长体积波在流体中的传播路段。出自表面波和体积波的干扰，即干扰信号，能够通过声学信号变换器测量。所述干扰或干扰信号还可被评估，以便确定流体的表征的特性。
为了评估干扰或者干扰信号，能够提出一种评估单元或电子仪器。评估单元或电子仪器也能够设置用于激发声表面波。评估单元或电子仪器安装在尤其单独构成的电子仪器壳体中。此外，评估单元或电子仪器与至少一个声学信号变换器耦联，以便经由声学信号变换器启动对声表面波的激发或者获得由声学信号变换器接收的干扰信号，以便能够评估所述干扰信号。
在电子仪器壳体上此外能够设有电接口，经由所述电接口能够电接触流体测量装置。电接口尤其与评估单元或电子仪器电耦合。经由电接口能够相应截取由评估单元或电子仪器所提供的数据或信号或者获得外部的操控信号。
在制造流体壳体时能够构成电子仪器壳体，特别地，其中电子仪器壳体和流体壳体同时构成。换言之，电子仪器壳体和流体壳体彼此一件式地或者材料配合地构成。
根据本发明的一个设计方案提出，流体测量模块具有空腔，在所述空腔中设置有声学信号变换器。空腔实现将表面波有针对性地耦合输入并且防止不必要的信号损失。特别地，空腔邻接于流体侧的限界面，使得所述空腔将流体测量模块的相应地相关联的一侧与流体测量模块的其它侧或壁在振荡方面解耦。
在空腔中能够存在真空/负压。空腔也能够用气体或气体混合物填充，例如用空气填充，以便提供所期望的特性。
流体测量模块能够多件式地构成，尤其两件式地构成，使得在构成流体测量模块时产生空腔。流体测量模块例如包括(罐状的)基体和覆盖部，所述覆盖部在组装或预制状态中构成空腔。
能够提出，流体测量模块，尤其基体，在声学信号变换器的区域中具有减小的壁厚。尤其提出，壁厚为声表面波的波长的40％至60％，优选50％。在流体测量模块的这种壁厚的情况下，表面波尤其好地由声学信号变换器耦合输入。减小的壁厚涉及流体测量模块的与流体侧的限界面相关联的侧或壁，即流体测量模块的形成流体侧的限界面的壁。
根据本发明的一个设计方案能够提出，流体测量模块具有金属的基体。表面波在金属基体中的传播是尤其损失少的从而也能够使用远的测量或传播路段，以便测量流体的特性，由此提高测量精度。也可经由金属基体以简单的方式激发流体中的体积波。
特别地，金属基体包括流体测量模块的流体侧的限界面。因此，流体测量模块经由金属基体接触流动穿过流体通道的流体。
至少一个声学信号变换器尤其设置在金属基体上，即设置在金属基体的与流体侧的限界面相反的一侧上。
能够提出，流体壳体由塑料制成，尤其是注塑成型件。塑料件尤其在制造时是尤其有利的，使得流体壳体能够低成本地制造。此外，可以简单且低成本的方式通过注塑成型法制造复杂的几何形状。
在一个优选的设计方案中能够提出，将流体测量模块流体密封地容纳，尤其注塑包封在流体壳体中。因为流体测量模块被流体密封地容纳，所以声学的信号变换器被保护免受因流体进入而引起的损伤。如已经阐述的那样，流体测量模块的流体密封的容纳以简单的方式通过用形成流体壳体的塑料注塑包封流体测量模块来产生，使得流体测量模块嵌入流体壳体中。
因为流体测量模块直接与流动穿过流体通道的流体接触，所以流体密封的容纳是重要的。
此外能够提出，在流体通道的与流体测量模块相对置的一侧上设有反射器插入件和/或另一流体测量模块，特别地，其中反射器插入件和/或另一流体测量模块也由流体壳体围绕。反射器插入件反射体积波，使得反射器插入件防止所产生的体积波至少部分地耦合输入到流体壳体中，由此测量可能会相应变得不准确。换言之，反射器插入件对于体积波提供至少一个反射点。经由反射器插入件可延长体积波的传播路段，由此能够以较高的精度确定流体的表征的特性。反射器插入件能够由金属材料制成，尤其具有相对大的壁厚，以便实现所期望的反射特性。
另一流体测量模块能够构成为接收器和/或发送器，其中所述另一流体测量模块与流体测量模块共同作用。也可如此更精确地确定流体的表征的特性，因为冗余的测量是可行的，尤其从流体通道的相对置的侧起始。
反射器插入件和/或另一流体测量模块也由流体壳体围绕，尤其(流体密封地)嵌入流体壳体中。反射器插入件和/或另一流体测量模块例如在制造流体测量装置时首先放入注塑成型模具中并且随后由形成流体壳体的塑料注塑包封。就此而言反射器插入件和/或另一流体测量模块同样集成在流体壳体中。
能够提出，流体测量模块与相对置的反射器插入件和/或另一流体测量模块一起构成通道状的插入单元，特别地，其中流体测量模块通过两个侧壁与反射器插入件和/或另一流体测量模块连接。通道状的插入单元据此一件式地构成。通道状的插入单元例如放入注塑成型模具中并且随后由形成流体壳体的塑料注塑包封。这实现了简单且低成本地生产流体测量装置。
如果不存在通道状的插入单元，那么流体测量模块和反射器插入件或另一流体测量模块单独地在所设置的部位处放入注塑成型模具中，其中它们随后借助于形成流体壳体的塑料围绕即注塑包封。
此外能够提出，流体通道的横截面是有角的和/或流体入口和/或流体出口分别具有圆形的横截面，特别地，其中流体通道与流体入口和/或流体出口一件式地构成。流体入口和/或流体出口的圆的横截面实现在外部的管道上的简单的连接。为此能够提出，相应的接头或接头几何形状与流体入口和/或流体出口相关联，例如流体入口和/或流体出口分别具有外螺纹。接头或接头几何形状能够直接模制到流体入口和/或流体出口上。流体通道的有角的，尤其矩形的横截面实现：体积波优选在流体测量模块和相对置的流体侧的壁之间反射。就此而言，有角的，尤其矩形的横截面实现准确的测量。
流体壳体尤其包括流体通道和流体入口和/或流体出口，使得这些部件彼此一件式地构成从而可低成本地制造。特别地，在流体入口和流体通道之间的或者在流体出口和流体通道之间的过渡区域中产生流体壳体的横截面的持续改变。由此产生相应小的压力损失，所述压力损失可能会妨碍测量。
过渡区域可以简单的方式在注塑成型法期间制造。
在另一设计方案中能够提出，流体壳体包括测量通道部段，所述测量通道部段沿着流体壳体的凹部延伸，在所述凹部中设置有流体测量模块。流体测量模块由此不产生在流体通道中的装入件或者棱边，由此可能会妨碍流体的流动。凹部尤其在制造流体壳体时产生，因为事先已经将流体测量模块装入注塑成型模具中，使得流体壳体围绕流体测量模块在注塑成型时形成。
根据一个实施方式，至少在流体测量模块的一端上设有减振元件。减振元件防止声表面波所不期望地耦合输入到流体测量装置的其它构件中。此外，减振元件减小或防止不期望的反射，例如在流体壳体处的不期望的反射。
根据一个设计方案提出，使用塑料来注塑包封流体测量模块并且制造流体壳体。塑料是可简单操作并且低成本购置的材料，由此将所述材料使用在注塑成型中。使用塑料由此实现制造低成本的流体壳体。
根据本发明尤其提出，将之前所描述的流体测量装置借助于所描述的注塑成型法制造。
附图说明
本发明的其它特征和优点从接下来对优选的实施方式和所参照的附图的描述中得出。在附图中示出：
图1在立体视图中示出根据本发明的流体测量装置的第一实施方式，
图2示出图1中的流体测量装置的纵剖面视图，
图3示出图1中的流体测量装置的横截面视图，
图4示出通道状的插入单元的一部分的纵剖面视图，所述插入单元能够在根据本发明的流体测量装置中使用，以及
图5示出根据第二实施方式的根据本发明的流体测量装置的横截面视图。
在所有附图中流动方向示例性地用箭头示出。但是也可以考虑的是，流动方向沿着另一方向指向。
具体实施方式
在图1中从外部观察根据第一实施方式的流体测量装置10，其具有流体壳体12、流体入口14和流体出口16。流体壳体12由塑料制造并且由电子仪器壳体18围绕，所述电子仪器壳体同样由塑料制造。特别地，流体壳体12和电子仪器壳体18一件式地和/或彼此材料配合地构成，即在一个制造步骤中构成。
电子仪器壳体18在外侧上具有至少一个电接口20，以便例如能够在电子仪器壳体18内部接触流体测量装置10的电子仪器22，如尤其从图2中所看到的那样。例如可经由电接口20操控电子仪器壳体18内部的电子仪器22。电子仪器22为此与电接口20连接。
在所示出的实施方式中在电子仪器壳体18上设有两个电接口20，如在图1中所看到的那样。
也可以考虑的是，电接口20经由无线技术构成，即经由无线的通信接口构成。
流体壳体12包括流体通道24，所述流体通道可由流体穿流，应当借助于流体测量装置10测量所述流体的表征的特性，如接下来还将阐述的那样。
流体通道24不仅与流体入口14流体耦联而且与流体出口16流体耦联。换言之，流体入口14是流体通道24的起点而流体出口16是流体通道24的终点。
流体测量装置10还包括流体测量模块26，借助于所述流体测量模块能够测量流体的表征的特性，如接下来还将阐述的那样。
流体测量模块26包括尤其金属的基体28、至少一个声学信号变换器30、空腔32和覆盖部34。空腔32在基体28和覆盖部34之间构成，其中至少一个声学信号变换器30设置在空腔32中。在空腔32中能够存在真空/低压。空腔32也能够用气体或气体混合物填充，例如空气。
在所示出的实施方式中，流体测量模块26包括两个信号变换器30，所述信号变换器设置在空腔32中。
基体28通过与流体通道24相关联的壁的一侧直接接触流动穿过流体通道24的流体，使得壁的该侧形成流体测量模块26，尤其基体28的流体侧的限界面35。经由流体测量模块26的流体侧的限界面35，流体测量模块26直接邻接于流动穿过流动通道24的流体。
在基体28的壁的与流体侧的限界面35相反的一侧上设置有至少一个声学信号变换器30，使得该声学信号变换器与基体28的壁共同作用，所述壁形成流体侧的限界面35。
流体测量模块26设计用于产生声表面波O，所述声表面波沿着流体测量模块26的流体侧的限界面35传播，如接下来还将阐述的那样。就此而言，流体测量模块26也称为SAW模块。
流体测量模块26尤其是预制单元。
从图1中此外看到，流体测量模块26设置在流体通道24的凹部36中，使得流体测量模块26的流体侧的限界面35与流体通道24的位于流体测量模块26和流体入口14或流体出口16之间的区域齐平，即不存在流体通道24的流动横截面的改变。尤其提出，流体测量模块26不引起装入件，所述装入件可能影响流体在流体通道24中的流动。
流体通道24的与流体测量模块26相关联的部段也称为测量通道部段37，因为在该部段中流体的测量在流体通道24内部进行，如接下来还将阐述的那样。也就是说，凹部36在测量通道部段37的长度上延伸。
流体通道24据此包括测量通道部段37以及两个与流体入口14或流体出口16邻接的区域，所述区域从测量通道部段37的相反的端部突出。
在所示出的实施方式中，流体测量装置10还包括反射器插入件38，所述反射器插入件设置在流体通道24的与流体测量模块26相对置的一侧上，如从图2中所看到的那样。
反射器插入件38用于反射从声学信号变换器30离开的信号，如接下来在描述流体测量装置10的工作方式时还将阐述的那样。
为了改进反射能力，反射器插入件38例如由金属制成。
从图3中看到，反射器插入件38经由侧壁39与流体测量模块26的基体28一件式地连接并且形成通道状的插入单元40。
通道状的插入单元40的横截面有角地构成，尤其矩形地构成。
而流体入口14和流体出口16具有圆的横截面，以便实现流体测量装置10与外部的(大多圆的)管道的简单连接，尤其经由螺纹，如外螺纹。
在流体入口14或流体出口16的圆的横截面和通道状的插入单元40的有角的横截面之间设有管导片42或扩散器44，所述管导片或扩散器分别也能够称为过渡部段，因为其引起流体通道24的相应的横截面改变。
普遍而言，过渡部段，即管导片42和扩散器44保证：不同的横截面持续地过渡到彼此中，即流体入口14和流体出口16的圆形的横截面过渡为流体通道24的有角的横截面。由此，避免涡流和伴随其产生的压力损失，所述压力损失可能影响测量结果。管导片42和扩散器44优选彼此反向设置，但是在其它方面均相同地设计。
此外从图2和3中可看到，流体壳体12围绕通道状的插入单元40从而围绕流体测量模块26。换言之，流体测量模块26或通道状的插入单元40由流体壳体12流体密封地围绕。
为此提出，流体壳体12通过注塑包封流体测量模块26，尤其注塑包封包括流体测量模块26的通道状的插入单元40制成，使得至少流体测量模块26流体密封地嵌入或集成在流体壳体12中。尤其确保：流体仅能够在流体通道24中传播并且不进入流体测量模块26或间隙中。
据此，为了制造流体测量装置10，首先将流体测量模块26或包括流体测量模块26的通道状的插入单元40放入注塑成型模具中，其中随后借助于构成流体壳体12的塑料注塑包封流体测量模块26或插入单元40，使得流体测量模块26或插入单元40流体密封地容纳或者嵌入在流体壳体12中。
换言之，流体测量模块26或插入单元40由流体壳体12注塑包封。
就此而言，流体测量模块26或插入单元40流体密封地由流体壳体12围绕或者集成地容纳在所述流体壳体中。
接下来阐述流体测量装置10的工作方式，其中参照图4，在图4中详细示出流体测量模块26，尤其作为通道状的插入单元40的部分。
原则上，流体测量模块26的基体28包括两个区域，即耦合输入区域和/或耦合输出区域46以及传播区域48，所述区域通过对于耦合输入区域和/或耦合输出区域46表征的第一壁厚T1和对于传播区域48表征的第二壁厚T2构成。
耦合输入区域和/或耦合输出区域46以及传播区域48经由斜坡状的过渡区域50彼此连接或者经由斜坡状的过渡区域50过渡到彼此中，因为它们在将流体壳体12注塑成型时构成。
为了在流体通道24的内部测量流体的表征的特性，至少一个声学信号变换器30在耦合输入区域和/或耦合输出区域46的区域中激发声表面波O，尤其直接在声学信号变换器30下方激发声表面波O。
如已经阐述过的那样，在所示出的实施方式中设有两个声学信号变换器30。例如，一个声学信号变换器30用作为发送器而另一信号变换器30用作为接收器。
但是也可以考虑的是，仅存在一个声学信号变换器30并且该声学信号变换器同时构成为发送器和接收器，其中所发出的声表面波O相应地朝向所述一个声学信号变换器30向回反射。
声表面波O沿着基体28的流体侧的限界面35传播。由于流体测量模块26的基体28与流体的直接的流体侧的限界面35，声表面波O的能量的一部分耦合输出到流体中并且从该处(关于基体28的面法线)在特殊的传播角度θ下作为体积波V伸展穿过流体通道24中的流体，如这示意性地在图4中所示出的那样。
如果流体在流体通道24中不运动，那么体积波V进入到流体中的传播角度θ由流体中的声速cf与表面波在基体28中的声速cw的比得出为：θ＝arcsin(cf/cw)。
也就是说，角度θ从“材料对”中得出，其中在基体28中的声速cw必须与在流体中的声速cf不同，由此得出不同于零的值，在所述值的角度下表面波O耦合输入到流体中并且在流体中作为体积波V行进一定空间距离。
声表面波尤其包括LAMB波、瑞利波或者瑞利泄露波，其在此尤其能够被使用。
在流体通道24的相对置的侧上，体积波V在第一反射点52中射到反射器插入件38上并且在该处向回朝向基体28反射。在该处，体积波V射到具有第二壁厚T2的传播区域48上，所述第二壁厚保证体积波V的良好反射，使得体积波V再次朝向反射器插入件38反射并且以此类推。
以这种方式，体积波V在流体中在相应长的运行路段上传播，这相应改进测量。
一旦体积波V在基体28上再次射到耦合输入和/或耦合输出区域46上，那么体积波V再次耦合输出，即转换为声表面波O，所述声表面波由至少一个声学信号变换器30接收。
至少一个声学信号变换器30此外接收声表面波O，以便由此求取干扰或者干扰信号，尤其初始的声表面波O和再次耦合输入的声表面波O的运行时间延迟。
在声表面波O和由声学信号变换器30发出的声表面波O之间的运行时间延迟允许推导出流体的表征的特性，如其浓度、粘度、声速、流动速度、流量、温度和/或均匀性。
为了使进入流体中的能量传输良好地起作用，耦合输入和/或耦合输出区域46的壁厚位于所限定的大小范围内，所述大小范围与声表面波O的波长相关。
为此，基体28的形成流体侧的限界面35的壁在耦合输入和/或耦合输出区域46的范围内具有第一壁厚T1，所述第一壁厚小于或等于声表面波O的波长在此优选为声表面波O的波长的50％。在耦合输入和/或耦合输出区域46中的第一壁厚T1保证：声表面波O的产生和体积波V在声学信号变换器30处向回转换为表面波O是尤其有效的。
在此，基体28的具有第一壁厚T1的壁区域不仅直接在声学信号变换器30下方延伸而且附加地延伸到声学信号变换器30和传播区域48之间的区域中。
耦合输入和/或耦合输出区域46的该区域在如下长度L上延伸，所述长度能够对应于声表面波O的5至10个波长这在声学信号变换器30的区域中实现声表面波O首先到基体28中和随后作为体积波V到流体中的良好的耦合输入。
相反，设置在声学信号变换器30上游的具有第一壁厚T1的区域使得在体积波V耦合输出时体积波V到表面波O的转换变得容易。
而传播区域48和反射器插入件38在体积波V的所有反射点的区域中具有第二壁厚T2，所述第二壁厚与第一壁厚T1不同。也能够提出，反射器插入件38具有与传播区域48不同的壁厚。
第二壁厚T2能够比第一壁厚T1大20％至95％，在所示出的实例中，所述第二壁厚比第一壁厚T1厚大约50％。在具有较大的壁厚T2的区域中，表面波O在基体28或者反射器插入件38内部无法这样好地传播。同样困难的是，激发基体28的较厚的壁以形成表面波O。但是也能够提出，第二壁厚T2小于第一壁厚T1，只要第一壁厚T1在耦合输入和/或耦合输出区域46中针对最佳的耦合输入或耦合输出进行优化。
这相反意味着：在传播区域48的流体侧的限界面35的内侧上体积波V在反射点处的更好的反射，因为在该处波的耦合输入是困难的，最好甚至是完全被阻止的。因此可改善在声学信号变换器30处的信号强度。
反射点的数量和位置通过流体通道24的尺寸和角度θ给出。因为角度θ与流体通道24中的流体的流动速度相关并且体积波V具有宽的波阵面，所以具有第二壁厚T2的区域尺寸确定为大的。
声学信号变换器30优选构成为压电转换器，尤其构成为叉指式数字转换器，其中表面波O在基体28中通过施加交变电压产生。
此外能够提出，在声学信号变换器30上安置减振元件54。减振元件54防止声表面波O不期望地耦合输入到流体测量装置10的其它部件中。此外，减振元件54减小或防止不期望的反射，例如在流体壳体12处的不期望的反射。
在图5中示出本发明的第二实施方式，所述第二实施方式基本上对应于第一实施方式，使得在下文中仅探讨区别。相同和功能相同的构件设有相同的附图标记。
在流体测量装置10的第二实施方式中，在反射器插入件38的部位处设有第二流体测量模块26。由此能够借助于两个流体测量模块26测量流体的表征的特性，尤其同时或者冗余地测量。能够实现协同效应，因为声表面波O在流体通道24的这两侧上形成。由此可更好地识别错误测量或者测量伪影并且在评估时考虑错误测量或者测量伪影。
原则上流体壳体12能够具有容纳部56，在所述容纳部中能够安装有其它模块如评估电子仪器模块等。无线的通信单元例如能够容纳在容纳部56中，经由所述容纳部例如能够无线地进行与声学信号变换器30的连接。
例如也可以考虑的是，邻接于容纳部56安置在此未示出的顶盖，以便实现通过容纳部56形成的用于流体测量装置10的其它构件的贮存空间。
尤其从图5中得知，流体壳体12与电子仪器壳体18一件式地构成。
显然，所述实施方式的各种特征可彼此任意组合。特别地，属于第二实施方式的作为区别的特征是独立的并且也能够以不同的方式在第一实施方式中提出。
Claims (19)
1.一种流体测量装置(10)，具有：
流体壳体(12)，所述流体壳体包括流体入口(14)、流体出口(16)和在所述流体入口(14)和所述流体出口(16)之间延伸的流体通道(24)，所述流体通道与所述流体入口(14)和所述流体出口(16)流体耦联，
其中所述流体壳体(12)具有朝向所述流体通道(24)的一侧，流体测量模块(26)与所述侧相关联，所述流体测量模块在流体侧的限界面(35)处直接与流动穿过所述流体通道(24)的流体接触，
其中所述流体测量模块(26)由所述流体壳体(12)围绕，
其中所述流体测量模块(26)包括基体(28)，所述基体接触流动穿过所述流体通道(24)的流体，
并且其中所述流体测量模块(26)设计用于产生声表面波(O)，所述声表面波沿着所述流体测量模块(26)的流体侧的限界面(35)传播，并且
其中所述流体通道(24)包括测量通道部段(37)，所述测量通道部段沿着所述流体壳体(12)的凹部延伸，在所述凹部中设置有所述流体测量模块(26)。
2.根据权利要求1所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)具有至少一个声学信号变换器(30)，所述声学信号变换器设计用于发出和/或测量表面波(O)和体积波(V)。
3.根据权利要求2所述的流体测量装置(10)，其特征在于，在所述流体通道(24)的内壁处设有至少一个用于所述体积波(V)的反射点(52)。
4.根据权利要求2或3所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)具有空腔(32)，在所述空腔中设置有所述声学信号变换器(30)。
5.根据权利要求2或3所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)在所述声学信号变换器(30)的区域中具有减小的壁厚(T1)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)包括金属基体(28)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体壳体(12)由塑料制成。
8.根据权利要求7所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体壳体(12)是注塑成型件。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)流体密封地容纳在所述流体壳体(12)中。
10.根据权利要求9所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)注塑包封在所述流体壳体(12)中。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，在所述流体通道(24)的与所述流体测量模块(26)相对置的一侧上设有反射器插入件(38)和/或另一流体测量模块(26)。
12.根据权利要求11所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述反射器插入件(38)和/或所述另一流体测量模块(26)也由所述流体壳体(12)围绕。
13.根据权利要求11所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)与相对置的所述反射器插入件(38)和/或所述另一流体测量模块(26)一起构成通道状的插入单元(40)。
14.根据权利要求13所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体测量模块(26)与所述反射器插入件(38)和/或所述另一流体测量模块(26)通过两个侧壁(39)连接。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体通道(24)的横截面是有角的和/或所述流体入口(14)和所述流体出口(16)分别具有圆的横截面。
16.根据权利要求15所述的流体测量装置(10)，其特征在于，所述流体通道(24)与所述流体入口(14)和/或所述流体出口(16)彼此一件式地构成。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的流体测量装置(10)，其特征在于，在所述流体测量模块(26)的至少一个端部上设置有减振元件(54)。
18.一种用于制造根据权利要求1至17中任一项所述的流体测量装置(10)的方法，所述方法具有下述步骤：
-将具有基体(28)的流体测量模块(26)放入注塑成型模具中，并且
-将所述流体测量模块(26)注塑包封，以便构成所述流体测量装置(10)的具有流体通道(24)的流体壳体(12)，使得所述流体测量模块(26)由所述流体壳体(12)围绕，并且其中在注塑包封时将测量通道部段(37)构成为在所述流体通道(24)中的凹部，在所述凹部中设置有所述流体测量模块(26)，所述流体测量模块的基体(28)构成流体侧的限界面(35)。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，使用塑料来注塑包封所述流体测量模块(26)并且构成所述流体壳体(12)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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