DE102007045101B4

DE102007045101B4 - Verfahren zur Ultraschallmessung von Durchflussmengen sowie Ultraschallzähler

Info

Publication number: DE102007045101B4
Application number: DE102007045101A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schulze; Robert Dr. Westphal
Original assignee: Hydrometer GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: DE102009006733A1; DE102007045101A1; DE102009006733B4

Abstract

Verfahren zur Ultraschallmessung von Durchflussmengen von strömenden Fluiden, bei dem die Ultraschalllaufzeiten eines Ultraschallsignals in Fließrichtung sowie entgegen die Fließrichtung entlang einer Messstrecke ermittelt und anhand der ermittelten Laufzeitunterschiede die Durchflussmenge errechnet wird, wobei neben einer ersten Messstrecke (1) eine zweite parallel zur ersten Messstrecke (1) angeordnete Messtrecke (12) für Fließgeschwindigkeiten des Fluids unter einem Grenzwert oder Grenzbereich vorgesehen ist, wobei die erste und zweite Messstrecke (1, 12) identische Langen besitzen, der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig den Messstrecken (1, 12) zugeführt wird und der Fluidzulauf im Ruhezustand der zweiten Messstrecke zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig der zweiten und ersten Messstrecke (12, 1) zugeführt wird,
(b) in der ersten sowie zweiten Messstrecke (1, 12) jeweils ein U-förmiger Schallweg vorgesehen ist und
(c) die Signale beider Messstrecken (1, 12) in einem gemeinsamen Auswerteglied (13) ausgewertet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ultraschallmessung von Durchflussmengen von strömenden Fluiden gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung einen Ultraschallzähler zur Bestimmung der Durchflussmenge eines strömenden Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Die JP 2002-372 445 A beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ultraschallmessung der Durchflussmenge eines strömenden Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie nebengeordneten Anspruchs 8. Über ein zwangsweise zu betätigendes Schaltungsventil wird das strömende Medium entweder der ersten oder der zweiten Messstrecke zugeführt. Jede Messstrecke verfügt über eine schräg zum Verlauf des Durchflusses orientierte Messstrecke.
Die US 4 653 321 A beschreibt ein Verfahren zur Durchflussmessung, bei dem mehrere, parallel zueinander angeordnete Durchflusskanäle mit je einem Durchflusssensor vorgesehen sind. Ein Kanal davon ist zur Messung geringer Durchflussmengen vorgesehen, die weiteren Kanäle können bedarfsweise aufgeschaltet werden. Die Durchflussmenge wird über die am Sensor festgestellte Temperatur ermittelt.
Die EP 0 543 109 A1 beschreibt einen Messwertgeber zur Bestimmung der Durchflussmenge einer strömenden Flüssigkeit, der zwei parallel zueinander angeordnete Messrohre aufweist, die jeweils von einer linearen Messstrecke durchlaufen werden. Der jeweilige Flüssigkeitsstrom soll stets in beide Messrohre aufgeteilt werden. Diese Konstruktion dient dazu, einen Messwertgeber für größere Nenndurchmesser zu schaffen, dessen Genauigkeit jenem für kleinere Nenndurchflüsse entspricht.
Die EP 1 041 367 A1 beschreibt einen Durchflussmesser mit einer ersten Zone zur Messung kleinerer Durchflussmengen sowie einer axial darauf folgenden zweiten Zone zur Messung größerer Durchflussmengen. Jeder Zone ist ein entsprechender Durchflussmengensensor zugeordnet. Die Zone für kleinere Durchflussmengen beinhaltet einen Durchflussmengenteiler.
Aus der DE 196 16 330 C1 ist ein Verbundwasserzähler bekannt, der einen Hauptzähler zur Erfassung größerer Durchflussmengen sowie einen in einer Umgehungsleitung angeordneten Nebenzähler zur Erfassung kleinerer Durchflussmengen aufweist. Der Hauptzähler ist als mechanischer Flügelradzähler konzipiert, wohingegen der Nebenzähler als Steigrohrzähler ausgebildet ist.
Der Wasserverbrauch bei kleinen Durchflüssen stellt zunehmend einen nennenswerten Anteil am Gesamtverbrauch dar. Kleine Durchflüsse werden beispielsweise begründet durch Leckagen oder Schleichmengen beispielsweise bedingt durch nicht vollständiges Schließen eines Wasserhahns. Es besteht ein zunehmendes wirtschaftliches Interesse, zur Erfassung sowie Berechnung entsprechender Verbrauchsmengen. Demgegenüber soll der durch einen Wasserzähler bedingte Druckverlust möglichst gering sein, damit die Wasserversorgung auch bei Verbrauchsspitzen sichergestellt ist.
Um der oben genannten Problematik gerecht zu werden, wurden bislang Wasserzähler auf die Erlangung einer möglichst hohen Messdynamik ausgelegt. Die Messdynamik eines herkömmlichen Ultraschall-Wasserzählers liegt bei ca. 1:250. Eine verbesserte Messdynamik wird bei sogenannten Verbund-Wasserzählern erreicht. Hierbei handelt es sich um zwei unabhängige, mechanische, d. h. mit einem Flügelrad ausgestattete Messgeräte, die parallel geschaltet werden. Nachteilig hierbei ist es, dass zwei komplett, unabhängige Messgeräte erforderlich sind, um den gesamten Durchflussbereich abzudecken. Zusätzlich erfordert jedes Gerät eine eigene Auswertung sowie ggf. eigene datentechnische Verbindung für eine Fernauslesung. Hierbei wird eine Messdynamik ca. 2.500, kurzzeitig ca. 5.000, erreicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie einen gattungsgemäßen Ultraschallzähler zur Verfügung zu stellen, welches bzw. welcher eine erhöhte Messdynamik aufweist, gleichzeitig aber mit vergleichsweise einfachen Mitteln zu realisieren ist und hohe Robustheit aufweist.
Die vorliegende Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass

(a) der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig der ersten und zweiten Messstrecke zugeführt wird,
(b) in der ersten sowie zweiten Messstrecke jeweils ein U-förmiger Schallweg vorgesehen ist und
(c) die Signale beider Messstrecken in einem gemeinsamen Auswerteglied ausgewertet werden.

Je nach Fluidanfall erfolgt somit eine Messung der Fließgeschwindigkeit in der zweiten oder ersten Messstrecke oder in beiden Messstrecken zusammen. Dadurch, dass zwei Ultraschallmessstrecken in Abhängigkeit der Fließgeschwindigkeit für die Ermittlung der Durchflussmenge zur Verfügung stehen, kann die Messdynamik des Verfahrens in erheblicher Weise erhöht werden. Er ist eine Messdynamik bis zu 1:50.000 durch diese Maßnahme zu erreichen. Hierdurch können geringe Fließmengen bedingt durch Leckagen oder Schleichmengen wirksam erfasst werden. Konstruktiv gesehen erfordert der Einsatz einer zweiten Messstrecke keine aufwendigen Umbauten eines Ultraschallzählers. Dadurch, dass die Signale beider Messstrecken in einem gemeinsamen Auswerteglied ausgewertet werden, können die Kosten zusätzlich reduziert werden. Darüber hinaus ist auch keine zusätzliche datentechnische Verbindung zur Fernauslesung erforderlich.
Die Zuführung des Fluidzulaufs auf die erste und zweite Messstrecke erfolgt zweckmäßigerweise durch Ansteuerung unter Einsatz einer Umschalteinrichtung, wie z. B. eines Umschaltventils.
Alternativ zu einer Umschaltung ist es auch möglich, die Messstrecken derart auszubilden, anzuordnen und/oder zu dimensionieren, dass abhängig vom Anfall an Fluid fluiddynamisch, d. h. aufgrund der Kraft oder des Drucks des Fluids im Fluidzulauf dieses bei geringen Mengen zunächst in der zweiten Messstrecke und bei erhöhtem Fluidanfall zusätzlich auch in die erste Messstrecke fließt.
Zweckmäßigerweise findet die Umlenkung des Fluidzulaufs von der zweiten Messstrecke auf die erste Messstrecke innerhalb ein und desselben Gehäuses oder Baueinheit des Ultraschallwandlers statt. Die Messstrecken einschließlich der Umlenk- bzw. Umschaltfunktionalität befinden sich somit in einem Gehäuse bzw. einer Baugruppe des Ultraschallzählers. Daraus folgt, dass sich die Mehrkosten bei der Umsetzung des betreffenden Verfahrens auf die Zurverfügungstellung einer zweiten Messstrecke reduzieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht neben der normalen Verbrauchsmengenerfassung auch die exakte Erfassung von geringfügigen Verbrauchsmengen bedingt durch Leckagen oder Schleichmengen an Fluid bei schlecht geschlossenem Wasserhahn oder dergleichen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine Messdynamik in einem Bereich von 5–50.000, vorzugsweise 10.000–30.000 erreichen.
Die eingangs erwähnte Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Ultraschallzähler dadurch gelöst, dass der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig der zweiten und ersten Messstrecke zuführbhar ist, dass in der ersten sowie zweiten Messstrecke jeweils ein U-förmiger Schallweg vorgesehen ist und die Signale beider Messstrecken in einem gemeinsamen Auswerteglied auswertbar sind.
Der erfindungsgemäße Ultraschallzähler ermöglicht es, trotz geringem Druckverlust auch sehr kleine Fluidfließgeschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit zu erfassen, dies bei lediglich geringfügigen Mehrkosten im Vergleich zu einem herkömmlichen Gerät.
Die Zuführung des Fluidzulaufs auf die erste und zweite Messstrecke erfolgt zweckmäßigerweise durch Ansteuerung unter Einsatz einer Umschalteinrichtung, wie z. B. eines Umschaltventils.
Alternativ zu einer Umschaltung ist es möglich, die Messstrecken derart auszubilden, anzuordnen und/oder zu dimensionieren, dass abhängig vom Anfall an Fluid fluiddynamisch, d. h. aufgrund der Kraft oder des Drucks des Fluids im Fluidzulauf dieses bei geringen Mengen zunächst in der zweiten Messstrecke und bei erhöhtem Fluidanfall zusätzlich auch in die erste Messstrecke fließt.
Zweckmäßigerweise befindet sich die erste und zweite Messstrecke in ein und demselben Ultraschallzähler, insbesondere in ein und demselben Gehäuse bzw. in einem derselben Baugruppe des Ultraschallzählers. Die Mehrkosten reduzieren hierdurch lediglich auf die Zurverfügungstellung einer zweiten Messstrecke einschließlich der zusätzlichen Ultraschallwandler und der Umlenk- bzw. Umschalteinrichtung.
Zweckmäßigerweise befindet sich das Umschaltventil zur Umschaltung des Fluideingangs auf die jeweilige Messstrecke oder auf beide Messstrecken ebenfalls innerhalb ein und desselben Ultraschallzählers, insbesondere innerhalb ein und desselben Gehäuses bzw. ein und derselben Baugruppe des Ultraschallzählers.
Zur Gewährleistung der hohen Messdynamik besitzen die erste und zweite Messstrecke unterschiedlichen Querschnitt.
Ferner verlaufen die erste und zweite Messstrecke vorzugsweise parallel zueinander. Die hierzu nötigen Wandler können beispielsweise an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses des Ultraschallzählers angebracht werden.
Zweckmäßigerweise ist die zweite Messstrecke innerhalb der ersten Messstrecke derart angeordnet, dass das Fluid bei geringer Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit in der zweiten Messstrecke fließt, wohingegen bei erhöhter Fließgeschwindigkeit bzw. Durchflussmenge das Fluid schwerkraftbedingt oder durch die Kraft oder den Druck des Fluids bedingt in die zweite und erste Messstrecke fließt. Ein Umschaltventil ist hierbei nicht unbedingt notwendig.
Es ist lediglich ein Auswerteglied vorgesehen, welches für die Auswertung der sowohl in der ersten Messstrecke als auch zweiten Messstrecke erfassten Ultraschallsignale dient. Es genügt aus diesem Grund, lediglich eine einzige datentechnische Verbindung zur Fernauslesung vorzusehen.
Zur Umschaltung der Auswertung von zweiter Messstrecke auf beide Messstrecken sind Umschalter vorgesehen, mittels welcher das Auswerteglied auf die jeweilige Messstrecke aufschaltbar ist. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine stark vereinfachte schematische Darstellungsweise einer Ausgestaltung eines Ultraschallzählers gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 ein Schaltbild des Zusammenwirkens der beiden Messstrecken mit dem Auswerteglied des Ultraschallzählers gemäß 1 sowie
3 eine stark vereinfachte Darstellung verschiedener Ausgestaltungen der Anordnung der zweiten sowie ersten Messstrecke innerhalb des erfindungsgemäßen Ultraschallzählers.
1 zeigt eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Ultraschallzählers gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Ultraschallzähler wird über zwei Anschlüsse 18, 19 in ein Wasserleitungssystem 17 eingesetzt. Das Wasser fließt von der in 1 linken Seite in den Ultraschallzähler hinein und verlässt den Ultraschallzähler auf der in 1 rechten Seite desselben.
Der Ultraschallzähler besitzt ein ein- oder mehrteilig ausgebildetes Gehäuse 24 herkömmlicher Art. Innerhalb des Gehäuses 24 befinden sich eine erste Messstrecke 1 und zweite Messstrecke 12.
Die erste Messstrecke 1 wird gebildet durch zwei in hierfür vorgesehenen Ausnehmungen des Gehäuses 24 untergebrachte Wandler 2, 3, die einerseits einen Ultraschallimpuls absenden andererseits auch einen Ultraschallimpuls empfangen können. Des Weiteren sind zwei Umlenkspiegel 20, 21 vorgesehen, die die erste Messstrecke 1 vervollständigen. Die gestrichelte Linie in 1 zeigt die erste Messstrecke 1.
Die beiden Wandler 2, 3 sind jeweils über Anschlüsse 6, 7 mit einem gemeinsamen (später beschriebenen) Auswerteglied 13 verbunden.
Die zweite Messstrecke 12 wird durch eine innerhalb des Gehäuses 24 vorgesehene Trennwand 25 gebildet. Die beiden Wandler 8, 9 der zweiten Messstrecke 12 befinden sich ebenfalls in hierfür vorgesehenen Ausnehmungen im Gehäuse 24 des Ultraschallzählers der vorliegenden Erfindung. Der Wandler 8 steht über den Anschluss 10, der Wandler 9 über den Anschluss 11 mit dem gemeinsamen Auswerteglied 13 in Verbindung.
Ferner ist im Bereich des Fluidzulaufs ein, vorzugsweise gemeinsames, Umschaltventil 16 vorgesehen, mittels dem der Fluidzulauf entweder auf die erste Messstrecke 1 oder zweite Messstrecke 12 aufgeschaltet ist.
Das Umschaltventil 16 steht mit dem Auswerteglied 13 über eine Anschlussleitung 26 in Verbindung. Das Umschaltventil 16 ist daher über das gemeinsame Auswerteglied 13 ansteuerbar. Zweckmäßigerweise ist das Umschaltventil 16 ebenfalls Bestandteil des Ultraschallzählers, d. h. in diesen integriert. Die Zuordnung des Fluidzulaufs erfolgt daher innerhalb des Ultraschallzählers, vorzugsweise innerhalb seines Gehäuses 24.
Alternativ kann die Umschaltung mit der aus der mechanischen Verbundzählertechnik bekannten Technik hydraulisch, d. h. über Druck- und/oder Kraftdifferenzen ohne explizite äußere Ansteuerung erfolgen.
Die erste Messstrecke 1 und zweite Messstrecke 12 sind gleich lang (L1 = L2). Die Messstrecken unterscheiden sich aber hinsichtlich ihres Querschnitts. Demzufolge sind in der zweiten Messstrecke 12 aufgrund ihrer Dimensionierung bereits geringfügigste Fließgeschwindigkeiten detektierbar.
Das Auswerteglied 13 verfügt über eine datentechnische Verbindung 27 zur Ermöglichung einer Fernauslesung, beispielsweise über Funk.
Der in 2 mit der Bezugsziffer 13 gekennzeichnete Bereich entspricht dem gemeinsamen Auswerteglied 13 von 1. Zu diesem Auswerteglied 13 sind die erste Messstrecke 1 sowie zweite Messstrecke 12 parallel geschaltet. Die Umschaltung des Auswerteglieds 13 auf die erste Messstrecke 1 bzw. zweite Messstrecke 12 erfolgt über Umschalter 14 und 15. Die Umschalter 14 und 15 werden von der Steuer- und Verarbeitungseinheit 16 angesteuert. Das Auswerteglied 13 ist ein mögliches Beispiel. Es kann auch anders ausgestaltet sein.
Durch die Umschalter 14 und 15 kann das Auswerteglied 13 mit der zweiten Messstrecke 12 verschaltet werden. Demzufolge ist es aufgrund der vorliegenden Erfindung ausreichend, eine bereits vorhandene, bekannte Messelektronik für eine Messstrecke lediglich um eine Umschalteinrichtung zu ergänzen, damit abwechselnd, beispielsweise jede Sekunde, die Laufzeitunterschiede und damit die Strömungsgeschwindigkeit in der ersten Messstrecke 1 oder der zweiten Messstrecke 12 gemessen werden.
Wie auch aus 2 deutlich wird, unterscheiden sich die erste Messstrecke 1 und die zweite Messstrecke 21 in erheblichem Ausmaß in ihrer Querschnittdimensionierung. Grundsätzlich wird im Ruhezustand des Ultraschallzählers das Auswerteglied 13 stets mit der zweiten Messstrecke 12 verbunden sein. Erst bei Überschreitung eines Fließgeschwindigkeitsschwellwertes werden das Umschaltventil 16 (vgl. 1) sowie die Umschalter 14 und 15 in 2 aktiviert.
3A bis 3C zeigen – im Querschnitt gesehen – verschiedene Ausgestaltungen einer Anordnung der zweiten Messstrecke 12 im unteren Bereich des Gehäuses 24. Die erste Messstrecke 1 befindet sich darüber.
Die Ausgestaltungen der 3A, 3B und 3C unterscheiden sich lediglich hinsichtlich der Form der Begrenzung der zweiten Messstrecke 12.
Allen Ausgestaltungen nach 3A–3C gemeinsam ist, dass Fluid abhängig von der Durchflussmenge ohne Ansteuerung von Umschaltmittelmengen schwerkraftbedingt zunächst in die zweite Messstrecke 12 und bei erhöhtem Durchfluss in die zweite und erste Messstrecke 12, 1 fließt.
In der beispielhaften Ausgestaltung nach 3D befindet sich die zweite Messstrecke 12 etwa in der Mitte des Gehäuses 24 umgeben von der ersten Messstrecke 1. Mittels vorder- sowie rückseitigen Klappen 28 vorzugsweise mit (nicht dargestellten) Dichtmittel wird der Zulauf fluidkraft- bzw. fluiddruckbedingt ausgehend von der zweiten Messstrecke 12 auch auf die erste Messstrecke 1 und zweite Messstrecke 12 geleitet.
Der Einsatz der Ultraschalltechnik zeichnet sich im Vergleich zu herkömmlichen Flüssigkeitsmessern insbesondere durch erhöhte Lebens- bzw. Betriebsdauer aus, weil es keine bewegten Teile gibt. Der erfindungsgemäße Ultraschallzähler besitzt neben einer sehr hohen Messdynamik eine erhöhte Langzeitbeständigkeit. Hohe Sicherheitsreserven, die bisher bei mechanischen Messgeräten bezüglich der dauerhaften Nutzung des oberen Messbereichs der zweiten und ersten Messstrecke notwendig waren, müssen nicht mehr eingehalten werden. Der erfindungsgemäße Ultraschallzähler verfügt über einen niedrigen Druckverlust.
Alles in allem stellt die vorliegende Erfindung einen ganz besonderen Beitrag auf dem einschlägigen Gebiet der Technik dar.

1: erste Messstrecke
2: Wandler
3: Wandler
4: Anschluss
5: Anschluss
6: Anschluss
7: Anschluss
8: Wandler
9: Wandler
19: Anschluss
11: Anschluss
12: zweite Messstrecke
13: Auswerteglied
14: Umschalter
15: Umschalter
16: Umschaltventil
17: Wasserleitungssystem
18: Anschluss
19: Anschluss
20: Umlenkspiegel
21: Umlenkspiegel
22: Umlenkspiegel
23: Umlenkspiegel
24: Gehäuse
25: Trennwand
26: Anschlussleitung
27: datentechnische Verbindung
28: Klappe

Claims

Verfahren zur Ultraschallmessung von Durchflussmengen von strömenden Fluiden, bei dem die Ultraschalllaufzeiten eines Ultraschallsignals in Fließrichtung sowie entgegen die Fließrichtung entlang einer Messstrecke ermittelt und anhand der ermittelten Laufzeitunterschiede die Durchflussmenge errechnet wird, wobei neben einer ersten Messstrecke (1) eine zweite parallel zur ersten Messstrecke (1) angeordnete Messtrecke (12) für Fließgeschwindigkeiten des Fluids unter einem Grenzwert oder Grenzbereich vorgesehen ist, wobei die erste und zweite Messstrecke (1, 12) identische Langen besitzen, der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig den Messstrecken (1, 12) zugeführt wird und der Fluidzulauf im Ruhezustand der zweiten Messstrecke zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass (a) der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig der zweiten und ersten Messstrecke (12, 1) zugeführt wird, (b) in der ersten sowie zweiten Messstrecke (1, 12) jeweils ein U-förmiger Schallweg vorgesehen ist und (c) die Signale beider Messstrecken (1, 12) in einem gemeinsamen Auswerteglied (13) ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Fluidzulaufs auf die zweite Messstrecke (12) oder auf beide Messstrecken (1, 12) mittels eines Umschaltventils erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Fluids auf die zweite Messstrecke (12) oder erste und zweite Messstrecke (1, 12) durch die Anordnung und/oder Dimensionierung der Messstrecken (1, 12) zueinander festgelegt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zuführung oder Umlenkung des Fluidzulaufs von der zweiten Messstrecke (12) auf die erste Messstrecke (1) oder die Zuschaltung der ersten Messstrecke (1) innerhalb ein und desselben Gehäuses oder Baueinheit des Ultraschallzählers erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame datentechnische Verbindung (27) zur Fernauslesung vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Messstrecke (12) eine Erfassung von Fluid-Schleichmengen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdynamik in einem Bereich von 5.000–40.000, vorzugsweise 10.000–30.000 liegt.
Ultraschallzähler zur Bestimmung der Durchflussmenge eines strömenden Mediums mit einem Gehäuse (24), mindestens einem Wandlerpaar (2, 3) zur Erzeugung eines Ultraschallsignals und/oder zum Empfang eines Ultraschallsignals, einer innerhalb des Gehäuses (24) befindlichen ersten Messstrecke (1), entlang der eine Differenzlaufzeitmessung des Ultraschallsignals erfolgt, einem Auswerteglied (13) zur Auswertung der ermittelten Laufzeitdifferenzen, einer zweiten, parallel zur ersten Messstrecke (1) angeordneten Messstrecke (12), wobei die erste und zweite Messstrecke (1, 12) identische Länge besitzen, der Fluidzulauf durchflussmengen- oder fließgeschwindigkeitsabhängig den Messstrecken (1, 12) zuführbar ist und der Fluidzulauf im Ruhezustand der zweiten Messstrecke (12) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit vom Fluidzulauf die Messung in der zweiten und ersten Messstrecke (12, 1) durchführbar ist, in der ersten sowie zweiten Messstrecke (1, 12) jeweils ein U-förmiger Schallweg vorgesehen ist und die Signale beider Messstrecken (1, 12) in einem gemeinsamen Auswerteglied (13) auswertbar sind.
Ultraschallzähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenk- bzw. Umschalteinrichtung, insbesondere ein Umschaltventil (16) vorgesehen ist, welches abhängig von der Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit den Fluidzulauf der zweiten Messstrecke (12) auf die erste Messstrecke (1) oder auf beide Messstrecken (1, 12) schaltet.
Ultraschallzähler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich erste (1) und zweite Messstrecke (12) in ein und demselben Ultraschallzähler, insbesondere in ein und demselben Gehäuse (24) desselben oder in ein und derselben Baugruppe desselben befinden.
Ultraschallzähler nach einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Umschaltventil (16) in ein und demselben Ultraschallzähler, insbesondere in ein und demselben Gehäuse (24) desselben oder in ein und derselben Baugruppe desselben befindet.
Ultraschallzähler nach einem der Ansprüche 8–11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (1) und zweite Messstrecke (12) einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
Ultraschallzähler nach einem der Ansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messstrecke (12) innerhalb der ersten Messstrecke (1) derart angeordnet ist, dass das Fluid bei geringer Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit in der zweiten Messstrecke (12) fließt, wohingegen bei erhöhter Fließgeschwindigkeit bzw. Durchflussmenge das Fluid schwerkraftbedingt, fluidkraft- und/oder fluiddruckbedingt in die zweite (12) und erste Messtrecke (1) fließt.
Ultraschallzähler nach einem der Ansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltfunktionalität in Form von Umschaltern (14, 15) vorgesehen ist, mittels welcher das Auswerteglied (13) auf die jeweilige Messstrecke (1, 12) aufschaltbar ist.