DE102017104883A1 - Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter - Google Patents

Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter Download PDF

Info

Publication number
DE102017104883A1
DE102017104883A1 DE102017104883.9A DE102017104883A DE102017104883A1 DE 102017104883 A1 DE102017104883 A1 DE 102017104883A1 DE 102017104883 A DE102017104883 A DE 102017104883A DE 102017104883 A1 DE102017104883 A1 DE 102017104883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ultrasonic transducer
region
ultrasonic
transducer
lateral surface
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
DE102017104883.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Michal Bezdek
Pierre Ueberschlag
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.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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 Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Priority to DE102017104883.9A priority Critical patent/DE102017104883A1/en
Publication of DE102017104883A1 publication Critical patent/DE102017104883A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/241Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by using reflection of acoustical waves, i.e. Doppler-effect
    • G01P5/244Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by using reflection of acoustical waves, i.e. Doppler-effect involving pulsed waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ultraschallwandler eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines durch ein Messrohr strömenden gasförmigen Mediums und ein solches Ultraschall-Durchflussmessgerät, wobei der Ultraschallwandler einen Ultraschallübertrager mit einer zum Medium gerichteten Stirnfläche und einen an die Stirnfläche angrenzenden ersten Bereich aufweist, und wobei eine Aufweitung (31) in einem dritten Bereich dazu eingerichtet ist, einen Schwingungsknote zu einer Arbeitsfrequenz gehörenden Schwingungsmode in den Bereich einer Gehäuseanbindung zu legen.The invention relates to an ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate or the volume flow of a flowing through a measuring tube gaseous medium and such an ultrasonic flowmeter, the ultrasonic transducer having an ultrasonic transducer with an end face directed toward the medium and a first region adjacent to the end face , and wherein a widening (31) in a third area is arranged to place a vibration node to a working frequency associated vibration mode in the region of a housing connection.

Description

Ultraschallwandler eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines durch ein Messrohr strömenden gasförmigen Mediums und ein solches Ultraschall-Durchflussmessgerät.Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate or the volume flow rate of a flowing through a measuring tube gaseous medium and such an ultrasonic flowmeter.

Ultraschallwandler sind bereits seit langem bekannt und werden in unterschiedlichen technischen Bereichen eingesetzt. So zeigt die Patentschrift US4757227 einen für Levitationsanwendungen spezialisierten Ultraschallwandler, der bei einer Frequenz kontinuierlich betrieben wird.Ultrasonic transducers have been known for a long time and are used in different technical fields. Thus the patent shows US4757227 an ultrasonic transducer specialized for levitation applications that operates continuously at one frequency.

Im technischen Bereich der Ultraschall-Durchflussmessung ist es vorteilhaft, Ultraschallwandler einzusetzen, welche gepulste Ultraschallsignale aussenden und empfangen, da für eine Durchflussbestimmung eine Laufzeitmessung bzw. eine durch einen Durchfluss verursachte Frequenzverschiebung eines Spektralbereichs eines Ultraschallpulses genauere Informationen liefert als eine Frequenzverschiebung eines kontinuierlichen Ultraschallsignals. Die Patentschrift US3891869 zeigt einen Ultraschallwandler eines Durchflussmessgeräts, bei welchem ein Ultraschallübertrager mittels einer Frontseite Ultraschallsignale in ein Medium einstrahlt, welche Ultraschallsignale mittels eines auf einer Rückseite des Ultraschallübertragers angebrachten Piezoelements erzeugt und in den Ultraschallübertrager übertragen werden. Nachteilhaft an dem durch diese Schrift vorgeschlagenen Ultraschallwandler ist die Umhausung des Ultraschallübertragers durch ein Gehäuse sowie eine durch eine zentrale radiale Verjüngung des Ultraschallübertragers, welche Verjüngung zwei ringförmige, sich gegenüberstehende Flächensegmente zur Folge hat. Die Umhausung sowie die beiden sich gegenüberstehenden Flächensegmente sorgen für einen starken Resonatoreffekt, welcher das freie Schwingen der Frontseite behindert. Des Weiteren besteht die Gefahr von Körperschallübertragung zwischen Umhausung und Ultraschallübetragung im Fall von Kondensatbildung, was die akustischen Eigenschaften des Ultraschallwandlers stark verändern kann. Der Ultraschallübertrager mit Wandlerelement ist des Weiteren an ein Gehäuse angebunden, welches in Kontakt mit einem Messrohr des Ultraschall-Durchflussmessgeräts steht. Über diesen Kontakt werden Schallsignale zwischen dem Wandlerelement und dem Messrohr und umgekehrt übertragen, was für ein vermindertes Signal-Rauschen-Verhältnis verantwortlich ist.In the technical field of ultrasonic flow measurement, it is advantageous to use ultrasound transducers which emit and receive pulsed ultrasound signals, since a flow measurement or a frequency shift of a spectral range of an ultrasound pulse caused by a flow provides more accurate information than a frequency shift of a continuous ultrasound signal. The patent US3891869 shows an ultrasonic transducer of a flow meter, in which an ultrasonic transducer irradiates ultrasonic signals in a medium by means of a front, which ultrasonic signals are generated by means of a mounted on a rear side of the ultrasonic transducer piezoelectric element and transmitted to the ultrasonic transducer. A disadvantage of the ultrasonic transducer proposed by this document, the housing of the ultrasonic transducer by a housing and by a central radial taper of the ultrasonic transducer, which taper has two annular, opposing surface segments result. The enclosure and the two opposing surface segments provide a strong Resonatoreffekt, which obstructs the free swinging of the front. Furthermore, there is the risk of structure-borne sound transmission between Umhausung and Ultraschallübetragung in the case of condensation, which can greatly change the acoustic properties of the ultrasonic transducer. The ultrasonic transducer with transducer element is further connected to a housing which is in contact with a measuring tube of the ultrasonic flowmeter. Via this contact, sound signals are transmitted between the transducer element and the measuring tube and vice versa, which is responsible for a reduced signal-to-noise ratio.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ultraschallwandler sowie Ultraschall-Durchflussmessgerät mit mindestens einem Ultraschallwandler vorzuschlagen, bei welchem mindestens einer der genannten Nachteile gelindert wird.The object of the invention is therefore to propose an ultrasonic transducer and ultrasonic flowmeter with at least one ultrasonic transducer, in which at least one of the disadvantages mentioned is alleviated.

Ein erfindungsgemäßer Ultraschallwandler eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts umfasst:

  • Ein Wandlerelement zum Erzeugen und Erfassen von pulsförmigen Ultraschallsignalen;
  • Einen Ultraschallübertrager zum Leiten von Ultraschallsignalen zwischen dem Wandlerelement und dem Medium,
  • wobei der Ultraschallübertrager eine Längsachse und eine Mantelfläche sowie eine dem Wandlerelement abgewandte Stirnfläche aufweist, welche Stirnfläche die Längsachse schneidet und mediumsberührend ist;
  • Ein Gehäuse, welches mit dem Ultraschallübertrager verbunden ist;
  • wobei der Ultraschallübertrager auf der der Stirnfläche abgewandten Seite eine Rückseite aufweist, wobei das Wandlerelement und der Ultraschallübertrager akustisch und mechanisch über die Rückseite miteinander gekoppelt sind,
  • wobei der Ultraschallwandler auf einer der Stirnfläche abgewandten Seite einen dritten Bereich aufweist, wobei sich der Ultraschallübertrager im dritten Bereich in Richtung der Rückseite zumindest abschnittsweise aufweitet,
  • wobei die Aufweitung des Ultraschallübertragers beispielsweise konusförmig ist, wobei der dritte Bereich freistehend und mediumsberührend ist,
  • wobei
  • der dritte Bereich in einem Bereich maximaler Beabstandung der Mantelfläche von der Längsachse an das Gehäuse angebunden ist,
  • wobei die Aufweitung des Ultraschallübertragers im dritten Bereich dazu eingerichtet ist, einen Schwingungsknoten einer zu einer Arbeitsfrequenz des Ultraschallwandlers gehörenden resonanten Schwingungsmode des Ultraschallübertragers in einen Bereich der Gehäuseanbindung zu legen.
An inventive ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter comprises:
  • A transducer element for generating and detecting pulsed ultrasonic signals;
  • An ultrasonic transducer for conducting ultrasonic signals between the transducer element and the medium,
  • wherein the ultrasonic transducer has a longitudinal axis and a lateral surface and an end face facing away from the transducer element, which end face intersects the longitudinal axis and is in contact with the medium;
  • A housing which is connected to the ultrasonic transducer;
  • wherein the ultrasonic transducer on the side facing away from the end face has a rear side, wherein the transducer element and the ultrasonic transducer are acoustically and mechanically coupled to each other via the back,
  • wherein the ultrasound transducer has a third region on a side remote from the end face, wherein the ultrasound transducer expands at least in sections in the third region in the direction of the back side,
  • wherein the expansion of the ultrasound transducer is, for example, conical, the third region being free-standing and in contact with the medium,
  • in which
  • the third region is connected to the housing in a region of maximum spacing of the lateral surface from the longitudinal axis,
  • wherein the expansion of the ultrasound transducer in the third region is set up to place a vibration node of a resonant vibration mode belonging to an operating frequency of the ultrasound transducer of the ultrasound transducer in a region of the housing connection.

Dadurch lässt sich die Übertragung von Schallsignalen zwischen Wandlerelement und Messrohr sowie umgekehrt weitgehend unterdrücken, was das Signal-Rauschen-Verhältnis und somit die Durchflussmessung stark verbessert.As a result, the transmission of sound signals between transducer element and measuring tube and vice versa largely suppress, which greatly improves the signal-to-noise ratio and thus the flow measurement.

Das Wandlerelement ist dabei bevorzugt ein piezoelektrisches Element.The transducer element is preferably a piezoelectric element.

In einer Ausgestaltung weist der Ultraschallwandler einen an die Stirnfläche angrenzenden ersten Bereich und einen an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich auf,
wobei der Ultraschallübertrager im ersten Bereich zumindest abschnittsweise einen Übergangsbereich aufweist, in welchem Übergangsbereich sich der Ultraschallübertrager in Richtung des zweiten Bereichs verjüngt, wobei der Übergangsbereich an den zweiten Bereich angrenzt, wobei der erste Bereich mit der Stirnfläche zu axialen Biegeschwingungen anregbar ist, wobei die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche aufweist.
wobei der erste Bereich und der zweite Bereich insbesondere freistehend und mediumsberührend sind.
In one embodiment, the ultrasound transducer has a first region adjoining the end face and a second region adjoining the first region,
wherein the ultrasonic transducer in the first region at least partially has a transition region, in which transition region is the Ultrasonic transducer tapers in the direction of the second region, wherein the transition region adjacent to the second region, wherein the first region is stimulable with the end face to axial bending vibrations, wherein the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface.
wherein the first region and the second region are in particular free-standing and medium-contacting.

Das Freistellen des Ultraschallübertragers im ersten und zweiten Bereich bzw. Vermeiden einer Umhausung dessen vermindert unerwünschte Resonatoreffekte, welche das Schwingungsverhalten des Ultraschallübertragers beeinträchtigen, wobei Resonatoreffekte insbesondere bei Umhausungen ausgeprägt sein können. Da Frequenzen von Resonanzmoden von durch Umhausungen erzeugten Resonanzkammern eine starke Abhängigkeit vom die Resonanzkammer füllenden Medium, sowie dessen Dichte und Temperatur aufweisen kann, würde eine solche Resonanzkammer Messergebnisse mit einer hohen Unsicherheit behaften, Hierbei weist die Aufweitung des Ultraschallübertragers im dritten Bereichs einen weiteren Vorteil auf, sie verhindert eine Rückstreuung von vom ersten Bereich abgestrahlten Ultraschallsignalen zum ersten Bereich und somit einen Resonatoreffekt, was das freie Schwingen des ersten Bereichs stören würde. Eine Freistellung des zweiten Bereichs und des dritten Bereichs ermöglicht die Zerstreuung der durch die Aufweitung reflektierten Ultraschallsignale in das Medium.Exempting the ultrasonic transducer in the first and second regions or avoiding a housing thereof reduces unwanted resonator effects which impair the vibration behavior of the ultrasound transducer, with resonator effects in particular being able to be pronounced in enclosures. Since frequencies of resonance modes of resonance chambers generated by enclosures can have a strong dependence on the medium filling the resonance chamber, as well as its density and temperature, such a resonance chamber would have measurement results with a high degree of uncertainty. In this case, the widening of the ultrasonic transducer in the third region has a further advantage , it prevents a backscatter of ultrasound signals radiated from the first region to the first region and thus a resonator effect, which would disturb the free oscillation of the first region. Exemption of the second region and the third region allows the dispersion of the ultrasonic signals reflected by the expansion into the medium.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist der Ultraschallübertrager im ersten Bereich mit der Stirnfläche zu axialen Biegeschwingungen anregbar, wobei die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche aufweist.In one embodiment of the ultrasonic transducer of the ultrasonic transducer in the first region with the end face can be excited to axial bending vibrations, wherein the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist im Übergangsbereich in Richtung des Wandlerelements eine den radialen Abstand der Mantelfläche zur Längsachse beschreibende Funktion monoton,
wobei die Funktion stufenweise konstant ist oder stufenweise konstante, in Richtung des Wandlerelements abnehmende Steigung aufweist.
In an embodiment of the ultrasonic transducer, a function describing the radial distance of the lateral surface to the longitudinal axis is monotonic in the transition region in the direction of the transducer element,
wherein the function is stepwise constant or has stepwise constant, decreasing slope in the direction of the transducer element.

Durch diese Ausgestaltung lässt sich auf eine fertigungstechnisch einfach zu handhabende Art und Weise ein erster Bereich herstellen, bei welchem die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche aufweist.By means of this configuration, a first region can be produced in a manner which is easy to handle in terms of production technology, in which case the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist im Übergangsbereich in Richtung des Wandlerelements eine den radialen Abstand der Mantelfläche zur Längsachse beschreibende Funktion in Richtung des Wandlerelements streng monoton fallend,
wobei der Betrag einer Ableitung der Funktion nach einer Richtung parallel zu Längsachse kleiner 20 ist,
wobei die Funktion beispielsweise einer linearen Funktion, einer Exponentialfunktion, einer Bezierkurve, einer Gaußfunktion oder einer hyperbolischen Funktion folgt.
In one embodiment of the ultrasound transducer, in the transition region in the direction of the transducer element, a function describing the radial distance of the lateral surface to the longitudinal axis in the direction of the transducer element is strictly monotonically decreasing,
the amount of derivative of the function being smaller than 20 in a direction parallel to the longitudinal axis,
The function follows, for example, a linear function, an exponential function, a Bezier curve, a Gaussian function or a hyperbolic function.

Durch diese Ausgestaltung lässt sich ein erster Bereich herstellen, bei welchem die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche aufweist, wobei der glatte Verlauf der Funktion spannungsmindernd wirkt, und somit durch Biegeschwingungen auftretende Spannungsbrüche vermeidet.This embodiment makes it possible to produce a first region in which the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface, wherein the smooth course of the function has a stress-reducing effect, and thus avoids stress fractures occurring due to bending vibrations.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers weist eine axiale Ausdehnung y des Übergangsbereichs und ein maximaler radialer erster Abstand R1 der Mantelfläche zur Längsachse und ein minimaler radialer zweiter Abstand R2 der Mantelfläche zur Längsachse und eine Arbeitsfrequenz f des Ultraschallwandlers folgenden Zusammenhang auf: A kHz*mm < f*R1* ( R1 - R2 ) /y < B kHz*mm ,

Figure DE102017104883A1_0001
wobei A größer 600 und insbesondere größer als 800 und bevorzugt größer als 1000 ist,
und/oder wobei B kleiner als 2200 und insbesondere kleiner als 2000 und bevorzugt kleiner als 1800 ist,
wobei die Arbeitsfrequenz eine Zentralfrequenz der spektralen Verteilung des Ultraschallsignals ist.In one embodiment of the ultrasound transducer, an axial extent y of the transition region and a maximum radial first distance R1 of the lateral surface relative to the longitudinal axis and a minimum radial second distance R2 of the lateral surface relative to the longitudinal axis and an operating frequency f of the ultrasound transducer have the following relationship: A kHz * mm < f * R1 * ( R1 - R2 ) / y < B kHz * mm .
Figure DE102017104883A1_0001
where A is greater than 600 and in particular greater than 800 and preferably greater than 1000,
and / or wherein B is less than 2200 and in particular less than 2000 and preferably less than 1800,
wherein the operating frequency is a center frequency of the spectral distribution of the ultrasonic signal.

Die Arbeitsfrequenz ist dabei größer als 20 kHz und insbesondere größer als 50 kHz und bevorzugt größer als 75 kHz.The operating frequency is greater than 20 kHz and in particular greater than 50 kHz and preferably greater than 75 kHz.

Die Arbeitsfrequenz ist dabei kleiner als 400 kHz und insbesondere kleiner als 300 kHz und bevorzugt kleiner als 250 kHz.The operating frequency is less than 400 kHz and in particular less than 300 kHz and preferably less than 250 kHz.

Dadurch lässt sich eine maximale Abstrahleffizienz und/oder eine maximale Empfangseffizienz des Ultraschallwandlers einstellen.This makes it possible to set a maximum emission efficiency and / or a maximum reception efficiency of the ultrasonic transducer.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers schließt der dritte Bereich an den zweiten Bereich an.In one embodiment of the ultrasonic transducer, the third region adjoins the second region.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist im zweiten Bereich ein Abstand der Mantelfläche zur Längsachse in axialer Richtung zumindest abschnittsweise konstant.In one embodiment of the ultrasonic transducer, a distance of the lateral surface to the longitudinal axis in the axial direction is at least partially constant in the second region.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist die Mantelfläche im Wesentlichen rotationssymmetrisch.In one embodiment of the ultrasonic transducer, the lateral surface is substantially rotationally symmetrical.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist die Stirnfläche eben. In one embodiment of the ultrasonic transducer, the end face is flat.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers weist das Wandlerelement auf einer der Rückseite abgewandten Seite eine Backing-Masse auf.In one embodiment of the ultrasonic transducer, the transducer element has a backing mass on a side facing away from the back side.

Durch die Backing-Masse lässt sich eine axiale Gesamtlänge von Wandlerelement, Ultraschallübertrager und Backingmasse auf ein ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge einer zur Arbeitsfrequenz gehörenden Schwingungsmode einstellen und die somit die Schwingfähigkeit des Ultraschallwandlers bei der Arbeitsfrequenz verbessern.By means of the backing compound, an overall axial length of the transducer element, ultrasonic transducer and backing mass can be set to an odd multiple of half the wavelength of a vibration mode associated with the operating frequency and thus improve the vibration capability of the ultrasonic transducer at the operating frequency.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist der Ultraschallübertrager aus einem Werkstoff gefertigt, welcher Werkstoff eine longitudinale Schallgeschwindigkeit im Bereich von 5000 m/s bis 7000 m/s aufweist, wobei der Werkstoff insbesondere ein Stoff aus folgender Liste ist:
Titan, Edelstahl, Aluminium, Magnesium Glas, eine Legierung umfassend Nickel und/oder Molybdän und/oder Kupfer.
In one embodiment of the ultrasonic transducer of the ultrasonic transducer is made of a material which material has a longitudinal speed of sound in the range of 5000 m / s to 7000 m / s, the material is in particular a substance from the following list:
Titanium, stainless steel, aluminum, magnesium glass, an alloy comprising nickel and / or molybdenum and / or copper.

In einer Ausgestaltung des Ultraschallwandlers ist eine axiale Länge von Ultraschallübertrager und Wandlerelement und falls vorhanden Backing-Element ein ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge einer zur Arbeitsfrequenz gehörenden Schwingungsmode.In one embodiment of the ultrasound transducer, an axial length of ultrasound transducer and transducer element and, if present, backing element is an odd multiple of half the wavelength of a vibration mode associated with the operating frequency.

In einer Ausgestaltung weist der Ultraschallwandler mindestens einen Dämpfungsring auf, welcher zumindest teilweise im ersten Bereich und zweiten Bereich angeordnet ist und den Ultraschallübertrager umgreift, wobei der Dämpfungsring eng an der Mantelfläche des Ultraschallübertragers anliegt.In one embodiment, the ultrasound transducer has at least one damping ring, which is arranged at least partially in the first region and the second region and surrounds the ultrasound transducer, wherein the damping ring rests closely against the lateral surface of the ultrasound transducer.

In einer Ausgestaltung weist der Ultraschallübertrager im zweiten Bereich eine zweite Aufweitung auf, wobei die Verjüngung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich sowie die zweite Aufweitung eine Mulde bilden, in welcher Mulde der Dämpfungsring angeordnet ist.In one embodiment, the ultrasound transmitter has a second widening in the second region, the taper of the ultrasound transducer in the first region and the second widening forming a depression, in which depression the damping ring is arranged.

Dämpfungsringe können hilfreich sein, um eine zeitliche Dauer eines abgestrahlten Ultraschallpulses zu begrenzen und ein Nachschwingen des Ultraschallübertragers bei Erfassen eines Ultraschallpulses einzuschränken. Des Weiteren können sie auch hilfreich sein, oben erwähnte Resonanzeffekte zu vermeiden oder abzuschwächen.Dampening rings can be helpful in limiting a time duration of a radiated ultrasonic pulse and restricting a ringing of the ultrasonic transducer upon detection of an ultrasonic pulse. Furthermore, they may also be helpful in avoiding or mitigating the aforementioned resonance effects.

Ein erfindungsgemäßes Ultraschall-Durchflussmessgerät zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines durch ein Messrohr strömenden gasförmigen Mediums nach dem Laufzeitdifferenzenprinzip oder Dopplerprinzip umfassend:

  • Ein Messrohr mit einer Messrohrwandung;
  • Mindestens einen Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Ultraschallwandler in der Messrohrwandung angeordnet sind;
  • Eine Mess-/Betriebsschaltung, welche dazu eingerichtet ist, den Ultraschallwandler zu betreiben und die durch den Ultraschallwandler erfassten Ultraschallsignale auszuwerten.
An inventive ultrasonic flowmeter for measuring the flow rate or the volume flow rate of a flowing through a measuring tube gaseous medium according to the transit time difference principle or Doppler principle comprising:
  • A measuring tube with a measuring tube wall;
  • At least one ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, wherein the ultrasonic transducers are arranged in the measuring tube wall;
  • A measurement / operating circuit which is adapted to operate the ultrasonic transducer and to evaluate the detected by the ultrasonic transducer ultrasonic signals.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

  • 1 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen beispielhaften Ultraschallwandler.
  • 2 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen weiteren beispielhaften Ultraschallwandler mit einem Dämpfungsring.
  • 3 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen weiteren beispielhaften Ultraschallwandler mit einem Dämpfungsring.
  • 4.1 bis 4.4 zeigen Konturen einer Frontseite eines beispielhaften Ultraschallübertragers des Ultraschallwandlers.
  • 5 zeigt einen schematischen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen Ultraschall-Durchflussmessgeräts.
In the following the invention will be described by means of exemplary embodiments.
  • 1 shows a sketchy cross section through an exemplary ultrasonic transducer.
  • 2 shows a sketchy cross-section through another exemplary ultrasonic transducer with a damping ring.
  • 3 shows a sketchy cross-section through another exemplary ultrasonic transducer with a damping ring.
  • 4 FIGS. 1 to 4.4 show contours of a front side of an exemplary ultrasound transducer of the ultrasound transducer.
  • 5 shows a schematic exemplary structure of an ultrasonic flowmeter according to the invention.

1 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ultraschallwandler 1, wobei der Ultraschallwandler 1 einen Ultraschallübertrager U mit einer Stirnfläche S, einer Mantelfläche M und einer Rückseite R; sowie ein (Piezo-)Wandlerelement 50 zum Erzeugen und Erfassen von pulsförmigen Ultraschallsignalen; eine Backing-Masse 60; und ein über eine Gehäuseanbindung 41 angebundenes Gehäuse 40 aufweist. Der Ultraschallübertrager U ist dazu eingerichtet, Ultraschallsignale zwischen dem an der Rückseite R des Ultraschallübertragers angebrachtem Wandlerelement 50 und einem der Rückseite R abgewandten ersten Bereich 10 des Ultraschallwandler und umgekehrt zu leiten. Der erste Bereich 10 schließt dabei an eine einem Medium zugewandte Stirnfläche an und weist einen Übergangsbereich 11 auf, in welchem ein radialer Abstand der Mantelfläche zu einer Längsachse des Ultraschallübertragers in Richtung des Wandlerelements abnimmt, wobei ein zweiter Bereich 20 des Ultraschallwandlers an den ersten Bereich anschließt. Eine Anregung des Ultraschallübertragers U mittels eines pulsförmigen, vom Wandlerelement 50 ausgehendes oder über ein Medium über die Stirnfläche bzw. den ersten Bereich 10 eintreffendes Ultraschallsignals entsteht eine axiale Biegeschwingung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich 10 mit der Stirnfläche S parallel zur Längsachse L des Ultraschallübertragers, wobei die Biegeschwingung eine maximale Amplitude auf der Mantelfläche aufweist. Dadurch werden Ultraschallsignale sehr effizient zwischen Ultraschallübertrager U und dem Medium sowie umgekehrt übertragen. Die Anregung des Ultraschallübertragers umfasst dabei die Ausbildung einer longitudinalen Schwingungsmode entlang der Längsachse L Ultraschallübertragers. Um eine maximale Sende- und Empfangsleistung des Ultraschallwandlers zu gewährleisten, muss eine gewünschte Arbeitsfrequenz des Ultraschallwandlers zur longitudinalen Schwingungsmode passen, wobei die Arbeitsfrequenz eine Zentralfrequenz eines Spektralbereichs des Ultraschallsignals ist. Es kann daher vorteilhaft sein, eine Backing-Masse 60 an eine der Rückseite R abgewandten Seite des Wandlerelements 50 anzubringen, so dass sich die Schwingungsmode über den Ultraschallübertrager U sowie über das Wandlerelement 50 und die Backingmasse 60 erstreckt. Die axiale Ausdehnung der Schwingungsmode über den Ultraschallübertrager sowie Wandlerelement und falls vorhanden Backing-Masse ist dabei ein ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge der Schwingungsmode, wobei die Schwingungsmode im ersten Bereich 10 einen Schwingungsbauch aufweist. Die Schwingungsfähigkeit des Ultraschallübertragers im ersten Bereich 10 mit dem Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche wird durch eine Anpassung von geometrischen Eigenschaften des Ultraschallübertragers im ersten Bereich erreicht, wobei eine axiale Ausdehnung y des Ultraschallübertragers und ein maximaler radialer erster Abstand R1 des Ultraschallübertragers im Übergangsbereich zur Längsachse L und ein minimaler radialer zweiter Abstand R2 des Ultraschallübertragers im Übergangsbereichs 11 zur Längsachse und die Arbeitsfrequenz f des Ultraschallwandlers folgende Randbedingung einhalten: A kHz*mm < f*R1* ( R1 - R2 ) /y < B kHz*mm ,

Figure DE102017104883A1_0002
wobei A größer 600 und insbesondere größer als 800 und bevorzugt größer als 1000 ist, und/oder wobei B kleiner als 2200 und insbesondere kleiner als 2000 und bevorzugt kleiner als 1800 ist und beispielsweise zwischen 1400 und 1500 sein kann. Die Arbeitsfrequenz des Ultraschallwandlers ist dabei in einem Bereich zwischen 50 kHz und 300 kHz. Dadurch wird einerseits die Steifigkeit des Ultraschallübertragers im ersten Bereich 10 gegenüber einem Ultraschallübertrager mit einer schwingfähigen Platte ohne Übergangsbereich erhöht, wodurch die Arbeitsfrequenz erhöht wird. Bei einem Ultraschallübertrager mit einer schwingfähigen Platte ohne Übergangsbereich müsste diesbezüglich eine in axialer Richtung dickere Platte angewandt werden, womit die axiale Schwingfähigkeit der Platte reduziert wird und somit die Sende- und Empfangsleistung des Ultraschallwandlers reduziert wird. Andererseits wird durch die vorgegebene Randbedingung sichergestellt, dass ein sehr langsamer Übergang zwischen einer Zone umfassend R1 und einer Zone umfassend R2 vermieden wird, weil ein solcher sehr langsamer Übergang eine axiale Schwingung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich 10 komplett unterbindet. 1 shows a sketchy cross section through an ultrasonic transducer according to the invention 1 , wherein the ultrasonic transducer 1 an ultrasonic transducer U with a face S , a lateral surface M and a back R ; and a (piezo) transducer element 50 for generating and detecting pulsed ultrasonic signals; a baking mass 60 ; and a via a housing connection 41 connected housing 40 having. The ultrasonic transmitter U is set up to receive ultrasonic signals between the one on the back R of the ultrasonic transducer attached transducer element 50 and one of the back R facing away from the first area 10 of the ultrasonic transducer and vice versa. The first area 10 In this case, it adjoins an end face facing a medium and has a transition region 11 in which a radial distance of the lateral surface decreases to a longitudinal axis of the ultrasonic transducer in the direction of the transducer element, wherein a second region 20 of the ultrasonic transducer connects to the first region. An excitation of the ultrasonic transducer U by means of a pulse-shaped, from the transducer element 50 outgoing or via a medium over the end face or the first area 10 incoming ultrasonic signal creates an axial bending vibration of the ultrasonic transducer in the first region 10 with the face S parallel to the longitudinal axis L the ultrasonic transducer, wherein the bending vibration of a maximum amplitude on the Has lateral surface. As a result, ultrasonic signals become very efficient between ultrasonic transducers U and the medium and vice versa. The excitation of the ultrasonic transducer comprises the formation of a longitudinal vibration mode along the longitudinal axis L Ultrasonic transducer. In order to ensure a maximum transmission and reception power of the ultrasonic transducer, a desired operating frequency of the ultrasonic transducer must fit the longitudinal vibration mode, wherein the working frequency is a central frequency of a spectral range of the ultrasonic signal. It may therefore be advantageous to have a backing mass 60 to one of the back R opposite side of the transducer element 50 attach so that the vibration mode across the ultrasonic transducer U as well as via the transducer element 50 and the backing mass 60 extends. The axial extent of the vibration mode via the ultrasonic transducer and transducer element and if present backing mass is an odd multiple of half the wavelength of the vibration mode, wherein the vibration mode in the first region 10 has a vibration abdomen. The vibration capability of the ultrasonic transducer in the first region 10 with the amplitude maximum on the lateral surface is achieved by an adaptation of geometric properties of the ultrasonic transducer in the first region, wherein an axial extent y of the ultrasonic transducer and a maximum radial first distance R1 of the ultrasonic transducer in the transition region to the longitudinal axis L and a minimum radial second distance R2 of the ultrasonic transducer in the transition region 11 to the longitudinal axis and the operating frequency f of the ultrasonic transducer following boundary condition: A kHz * mm < f * R1 * ( R1 - R2 ) / y < B kHz * mm .
Figure DE102017104883A1_0002
wherein A is greater than 600 and in particular greater than 800 and preferably greater than 1000, and / or wherein B is less than 2200 and in particular less than 2000 and preferably less than 1800 and may for example be between 1400 and 1500. The operating frequency of the ultrasonic transducer is in a range between 50 kHz and 300 kHz. As a result, on the one hand, the rigidity of the ultrasonic transducer in the first region 10 increased compared to an ultrasonic transducer with a vibratory plate without transition region, whereby the operating frequency is increased. In an ultrasonic transducer with a vibratory plate without transition region in this regard, a thicker in the axial direction plate should be applied, whereby the axial vibration capacity of the plate is reduced and thus the transmission and reception power of the ultrasonic transducer is reduced. On the other hand, it is ensured by the predetermined boundary condition that a very slow transition between a zone comprising R1 and a zone comprising R2 is avoided, because such a very slow transition axial oscillation of the ultrasonic transducer in the first region 10 completely stopped.

An den Übergangsbereich 11 des ersten Bereichs 10 schließt der zweite Bereich 20 an, wobei der Abstand der Mantelfläche zur Längsachse wie in 1 gezeigt im Anschluss an den Übergangsbereich 11 konstant sein kann. Beispielsweise kann der Abstand im Anschluss an den Übergangsbereich 11 entlang der Längsachse aber auch zunächst zunehmen und dann konstant sein. Anstatt eines abschnittsweise konstanten Abstands kann der Abstand der Mantelfläche abschnittsweise nur geringfügig zu- oder abnehmen, wobei eine geringfügige Änderung eine bezüglich der Längsachse betragsmäßige Steigung von maximal 0.1 ist. An den zweiten Bereich 20 schließt ein dritter Bereich 30 an, wobei der Ultraschallübertrager im dritten Bereich 30 eine Aufweitung 31 aufweist, bei welcher Aufweitung der Abstand der Mantelfläche zur Längsachse in Richtung des Wandlerelements 50 zunimmt, wobei eine Steigung der Aufweitung betragsmäßig mindestens 0.3 ist. Im Bereich der maximalen radialen Ausdehnung der Aufweitung 31 ist ein Gehäuse 40 über eine Gehäuseanbindung 41 angebunden, wobei die Anbindung vorzugsweise eine Schweißverbindung ist. Die Aufweitung 31 ist dazu eingerichtet, den Ultraschallübertrager U zu versteifen, so dass die Schwingungsmode bei der Arbeitsfrequenz des Ultraschallwandlers einen Schwingungsknoten im Bereich der Aufweitung 31 aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine Übertragung von Körperschall zwischen einem Messrohr, in welchem der Ultraschallwandler angeordnet ist, und dem Wandlerelement und umgekehrt stark unterdrückt ist. Dadurch verbessert sich das Signal-Rauschen-Verhältnis, was eine bessere Durchflussmessung zulässt. Die Aufweitung kann beispielsweise konusförmig sein, aber auch Formen annehmen, wie sie in den 4.1 bis 4.4 diskutiert sind. Vorzugsweise ist der Ultraschallübertrager im zweiten Bereich 20 sowie im dritten Bereich 30 wie der erste Bereich 10 freistehend. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil der Aufweitung 31, wobei durch die Biegeschwingung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich 10 abgestrahlte Ultraschallsignale nicht zum ersten Bereich 10 zurückreflektiert werden, sondern in das Medium gestreut werden. Dadurch wird die Biegeschwingung nicht gestört, so kann die Sende- und Empfangsfähigkeit des Ultraschallwandlers weiter verbessert werden.To the transition area 11 of the first area 10 closes the second area 20 at, wherein the distance of the lateral surface to the longitudinal axis as in 1 shown following the transition area 11 can be constant. For example, the distance may be following the transition area 11 along the longitudinal axis but also increase first and then be constant. Instead of a section-wise constant distance, the distance of the lateral surface can only partially increase or decrease in sections, wherein a slight change in the longitudinal axis with respect to the absolute value of a maximum slope of 0.1. To the second area 20 closes a third area 30 on, wherein the ultrasonic transducer in the third area 30 an expansion 31 at which widening of the distance of the lateral surface to the longitudinal axis in the direction of the transducer element 50 increases, with a slope of the expansion amount is at least 0.3. In the area of the maximum radial expansion of the expansion 31 is a housing 40 via a housing connection 41 tethered, wherein the connection is preferably a welded joint. The expansion 31 is adapted to the ultrasonic transducer U to stiffen, so that the vibration mode at the working frequency of the ultrasonic transducer, a node in the expansion zone 31 having. This has the advantage that a transmission of structure-borne noise between a measuring tube, in which the ultrasonic transducer is arranged, and the transducer element and vice versa is strongly suppressed. This improves the signal-to-noise ratio, allowing for better flow measurement. The expansion may be, for example, conical, but also take forms, as in the 4 .1 to 4.4 are discussed. Preferably, the ultrasonic transducer is in the second region 20 as well as in the third area 30 like the first area 10 freestanding. This results in a further advantage of the expansion 31 , wherein by the bending vibration of the ultrasonic transducer in the first region 10 radiated ultrasound signals not to the first area 10 be reflected back, but scattered into the medium. As a result, the bending vibration is not disturbed, so the transmission and reception capability of the ultrasonic transducer can be further improved.

Bevorzugterweise ist der Ultraschallübertrager rotationssymmetrisch, da er sich dann auf eine einfache und günstige Weise fertigen lässt.Preferably, the ultrasonic transducer is rotationally symmetrical, since it can then be finished in a simple and inexpensive way.

2 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen Ultraschallwandler 1 gemäß dem in 1 gezeigten Ultraschallwandler, wobei der Ultraschallwandler einen Dämpfungsring D aufweist, welcher den Ultraschallübertrager umgreift und zumindest teilweise im ersten Bereich 10, im zweiten Bereich 20 sowie im dritten Bereich 30 angeordnet ist. Der Dämpfungsring kann aber auch nur im ersten und zweiten Bereich angeordnet sein. Der Dämpfungsring liegt dabei eng an der Mantelfläche M des Ultraschallübertragers an und dämpft axiale Biegeschwingungen des Ultraschallübertragers im ersten Bereich mit der Stirnfläche S, womit eine zeitliche Dauer von abgestrahlten Ultraschallpulsen begrenzt werden kann, was sich vorteilhaft auf eine Messrate eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts auswirken kann. 2 shows a sketchy cross-section through an ultrasonic transducer 1 according to the in 1 shown ultrasonic transducer, wherein the Ultrasonic transducer has a damping ring D, which surrounds the ultrasonic transducer and at least partially in the first region 10 , in the second area 20 as well as in the third area 30 is arranged. The damping ring can also be arranged only in the first and second areas. The damping ring lies close to the lateral surface M of the ultrasonic transducer and attenuates axial bending oscillations of the ultrasonic transducer in the first region with the end face S , whereby a temporal duration of emitted ultrasonic pulses can be limited, which can advantageously affect a measuring rate of an ultrasonic flowmeter.

3 zeigt einen skizzenhaften Querschnitt durch einen weiteren Ultraschallwandler mit einem Dämpfungsring, wobei der Ultraschallwandler im zweiten Bereich 20 eine zweite Aufweitung 21 aufweist, welche zweite Aufweitung mit der Verjüngung des Ultraschallwandlers im Übergangsbereich 11 eine Mulde 22 bildet, in welcher Mulde 22 der Dämpfungsring angeordnet ist. Der Dämpfungsring liegt dabei eng an der Mantelfläche M des Ultraschallübertragers an und dämpft axiale Biegeschwingungen des Ultraschallübertragers im ersten Bereich mit der Stirnfläche S, womit eine zeitliche Dauer von abgestrahlten Ultraschallpulsen begrenzt werden kann, was sich vorteilhaft auf eine Messrate eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts auswirkt. 3 shows a sketchy cross-section through another ultrasonic transducer with a damping ring, wherein the ultrasonic transducer in the second region 20 a second expansion 21 which second expansion with the taper of the ultrasonic transducer in the transition region 11 a trough 22 forms, in which trough 22 of the damping ring is arranged. The damping ring lies close to the lateral surface M of the ultrasonic transducer and attenuates axial bending oscillations of the ultrasonic transducer in the first region with the end face S , whereby a temporal duration of emitted ultrasonic pulses can be limited, which has an advantageous effect on a measuring rate of an ultrasonic flowmeter.

Die in den 1 bis 3 skizzierte Verjüngung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich ist fakultativ. Ein erfindungsgemäßer Ultraschallwandler kann auch nur durch die Merkmale des dritten Bereichs gekennzeichnet sein, so dass der Übertrager von der Stirnfläche bis zum dritten Bereich im Wesentlichen zylinderförmig ist.The in the 1 to 3 Sketched taper of the ultrasonic transducer in the first area is optional. An inventive ultrasound transducer can also be characterized only by the features of the third region, so that the transducer is substantially cylindrical from the end face to the third region.

Die in den 2 und 3 gezeigten Dämpfungsringe sind fakultativ. Ein erfindungsgemäßer Ultraschallwandler kann auch mehrere axial hintereinander angeordnete Dämpfungsringe aufweisen.The in the 2 and 3 shown damping rings are optional. An inventive ultrasonic transducer may also have a plurality of damping rings arranged axially one behind the other.

4.1 bis 4.4 skizzieren Ausschnitte eines Ultraschallübertragers U mit beispielhaften erfindungsgemäßen Konturen des Übergangsbereichs 11, wobei bei 4.1 der Ausschnitt einen konusförmigen Übergangsbereich 11 wie in 1 gezeigt zeigt. 4 .1 to 4.4 sketch sections of an ultrasonic transducer U with exemplary contours of the transition region according to the invention 11 , where at 4 .1 the cutout a cone-shaped transition area 11 as in 1 shown shows.

4.2 skizziert einen Ausschnitt mit einem Übergangsbereich 11, welcher zwei konusförmige Segmente aufweist, wobei eine Steigung der jeweiligen Segmente bezüglich der Längsachse L mit steigendem Abstand der Segmente zur Stirnfläche S betragsmäßig abnimmt. Es können auch mehr als zwei Segmente mit betragsmäßig abnehmender Steigung eingerichtet sein. 4 .2 sketches a section with a transition area 11 which has two cone-shaped segments, wherein a slope of the respective segments with respect to the longitudinal axis L with increasing distance of the segments to the face S decreases in amount. It can also be set up with decreasing slope more than two segments.

4.3 skizziert einen Ausschnitt mit einem Übergangsbereich 11, welcher mehrere Segmente mit jeweils konstantem radialem Abstand der Mantelfläche M zur Längsachse L aufweist. Die Anzahl der Segmente kann beispielsweise auch ungleich drei, beispielsweise auch zwei oder vier oder gar derer fünf oder mehr sein. Die Ausdehnung einzelner Segmente in Richtung der Längsachse kann konstant, zunehmend oder abnehmend sein. 4 .3 outlines a section with a transition area 11 , which several segments each with a constant radial distance of the lateral surface M to the longitudinal axis L having. The number of segments can also be, for example, not equal to three, for example also two or four or even more than five or more. The extent of individual segments in the direction of the longitudinal axis can be constant, increasing or decreasing.

Die in 4.2 und 4.3 gezeigten Konturen haben den Vorteil, dass sie fertigungstechnisch einfach umzusetzen sind. Die Abmessungen der einzelnen Abstufungen sind dabei sehr viel kleiner als die Wellenlänge der erzeugten bzw. erfassten Ultraschallsignal im Medium.In the 4 .2 and 4 . 3 shown contours have the advantage that they are easy to implement manufacturing technology. The dimensions of the individual gradations are much smaller than the wavelength of the generated or detected ultrasonic signal in the medium.

4.4 skizziert einen Ausschnitt mit einem Übergangsbereich 11, bei welchem der Abstand der Mantelfläche zur Längsachse mit steigendem Abstand zur Stirnfläche kontinuierlich abnimmt. Eine den radialen Abstand der Mantelfläche zur Längsachse beschreibende Funktion folgt dabei beispielsweise einer Exponentialfunktion, einer Bezierkurve, einer Gaußfunktion oder einer hyperbolischen Funktion. Ein Verlauf einer Exponentialfunktion hat eine gleichmäßige Spannungsverteilung bei einer Biegeschwingung zur Folge, wobei die Amplitude der Biegeschwingung jedoch eher gering ist. Ein hyperbolischer Verlauf lässt eine größere Amplitude der Biegeschwingung zu. Ein bezierkurvenförmiger oder gaussförmiger Verlauf lassen ebenfalls größere Amplituden zu, bei gleichzeitig gleichmäßiger Spannungsverteilung, jedoch müssen bei diesen Formen geometrische optimale Randbedingungen durch Simulationen bestimmt werden. 4 .4 outlines a section with a transition area 11 , in which the distance of the lateral surface to the longitudinal axis decreases continuously with increasing distance to the end face. A function describing the radial distance of the lateral surface from the longitudinal axis follows, for example, an exponential function, a Bezier curve, a Gaussian function or a hyperbolic function. A course of an exponential function results in a uniform stress distribution in a flexural vibration, but the amplitude of the flexural vibration is rather low. A hyperbolic curve allows a greater amplitude of the bending vibration. A Bezierkurwenförmiges or Gaussian shape also allow larger amplitudes, while uniform stress distribution, but in these forms geometric optimal boundary conditions must be determined by simulations.

Eine wie in 4.1 gezeigte konische Form des Übergangsbereichs lässt sich einfach fertigen, weist aber eine geringe relativ geringe Amplitude der Biegeschwingung auf. Die in 4.3 gezeigte gestufte Form ist auch einfach zu fertigen und lässt große Amplituden zu, kann jedoch bei großen Sendeleistungen anfällig für Brüche sein, insbesondere an Stufenkanten.A like in 4 .1 shown conical shape of the transition region can be easily finished, but has a small relatively low amplitude of the bending vibration. In the 4 The stepped shape shown in FIG. 3 is also easy to fabricate and allows for large amplitudes, but may be susceptible to fractures at high transmission powers, particularly at step edges.

5 skizziert ein Ultraschall-Durchflussmessgerät 100 mit einem Messrohr 70, zwei erfindungsgemäßen Ultraschallwandlern 1, welche in dafür vorgesehenen Ultraschallwandleraufnahmen 72 in einer Messrohrwandung 71 eingebracht sind und einer elektronischen Mess-/Betriebsschaltung 80, welche dazu eingerichtet ist, die Ultraschallwandler 1 zu betreiben. Zur Bewahrung von Übersichtlichkeit sind elektrische Verbindungen zwischen der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung 80 und den Ultraschallwandlern 1 nicht skizziert. Bei einem Laufzeitdifferenzenverfahren werden abwechselnd Ultraschallsignale in und gegen eine Strömungsrichtung des Mediums im Messrohr ausgesandt und deren Laufzeiten gemessen, wobei ein von einem ersten Ultraschallwandler ausgesandtes Ultraschallsignal von einem zweiten Ultraschallwandler erfasst wird. Um abwechselnd Ultraschallsignale in und gegen die Strömungsrichtung auszusenden, wird jeder Ultraschallwandler abwechselnd als Sende- und Empfangswandler eingesetzt. Aus einer ermittelten Laufzeitdifferenz lässt sich so die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums bestimmen. Das Abwechseln zwischen Sende- und Empfangsbetrieb muss dabei nicht nach jedem einzelnen Aussenden eines Ultraschallsignals stattfinden, sondern kann auch erst nach einem Aussenden einer Serie von Ultraschallsignalen in eine Richtung stattfinden. 5 outlines an ultrasonic flowmeter 100 with a measuring tube 70 , two ultrasonic transducers according to the invention 1 which are provided in ultrasound transducer receptacles 72 provided in a measuring tube wall 71 are incorporated and an electronic measuring / operating circuit 80 which is adapted to the ultrasonic transducers 1 to operate. To maintain clarity, electrical connections between the electronic measuring / operating circuit 80 and the ultrasonic transducers 1 not sketched. In a transit time difference method, ultrasonic signals are alternately emitted in and against a flow direction of the medium in the measuring tube and their Travel times measured, wherein a signal emitted by a first ultrasonic transducer ultrasonic signal is detected by a second ultrasonic transducer. In order to alternately emit ultrasonic signals in and against the flow direction, each ultrasonic transducer is used alternately as a transmitting and receiving transducer. From a determined transit time difference, the flow velocity of the medium can be determined. The alternation between transmitting and receiving operation need not take place after every single emission of an ultrasonic signal, but may also take place only after a series of ultrasonic signals in one direction.

Alternativ kann die Strömungsgeschwindigkeit auch anhand einer Frequenzverschiebung des Spektralbereichs eines Ultraschalsignals bestimmt werden, welches an Partikeln im Medium zum Ultraschallwandler 1 rückgestreut wird. Da diese Methode auf dem Doppler-Effekt basiert, nennt sich diese Methode Doppler-Verfahren. In diesem Fall kann ein Ultraschall-Durchflussmessgerät 100 auch nur einen erfindungsgemäßen Ultraschallwandler 1 aufweisen.Alternatively, the flow velocity can also be determined by means of a frequency shift of the spectral range of an ultrasound signal, which is transmitted to particles in the medium to the ultrasound transducer 1 is backscattered. Since this method is based on the Doppler effect, this method is called Doppler method. In this case, an ultrasonic flowmeter 100 also only an ultrasonic transducer according to the invention 1 exhibit.

Anstatt des in 5 angedeuteten direkten Wegs eines Ultraschallsignals zwischen zwei Ultraschallwandlern kann ein Weg eines Ultraschallsignals auch ein oder mehrere Reflektionen an der Messrohrwandung 71 oder an dafür eingerichteten Reflektoren aufweisen.Instead of the in 5 indicated direct path of an ultrasonic signal between two ultrasonic transducers, a path of an ultrasonic signal and one or more reflections on the Meßrohrwandung 71 or have reflectors designed for it.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ultraschallwandlerultrasound transducer
1010
erster Bereichfirst area
1111
ÜbergangsbereichTransition area
2020
zweiter Bereichsecond area
2121
zweite Aufweitungsecond expansion
3030
dritter Bereichthird area
3131
Aufweitungwidening
4141
Gehäuseanbindunghousing connection
4040
Gehäusecasing
5050
Wandlerelementtransducer element
6060
Backing-MasseBacking mass
7070
Messrohrmeasuring tube
7171
MessrohrwandungMessrohrwandung
8080
elektronische Mess-/Betriebsschaltungelectronic measuring / operating circuit
100100
Ultraschall-DurchflussmessgerätUltrasonic flowmeter
SS
Stirnflächeface
MM
Mantelflächelateral surface
UU
UltraschallübertragerUltrasound transducer
RR
Rückseiteback
LL
Längsachselongitudinal axis
R1R1
erster Abstand R1first distance R1
R2R2
zweiter Abstand R2 second distance R2
yy
axiale Ausdehnungaxial extent

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 4757227 [0002]US 4757227 [0002]
  • US 3891869 [0003]US 3891869 [0003]

Claims (14)

Ultraschallwandler (1) eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts (100) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines durch ein Messrohr strömenden gasförmigen Mediums umfassend: Ein Wandlerelement (50) zum Erzeugen und Erfassen von pulsförmigen Ultraschallsignalen; Einen Ultraschallübertrager (U) zum Leiten von Ultraschallsignalen zwischen dem Wandlerelement (50) und dem Medium, wobei der Ultraschallübertrager (U) eine Längsachse (L) und eine Mantelfläche (M) sowie eine dem Wandlerelement abgewandte Stirnfläche (S) aufweist, welche Stirnfläche die Längsachse (L) schneidet und mediumsberührend ist, wobei die Stirnfläche vorzugsweise eben ist; Ein Gehäuse (40), welches mit dem Ultraschallübertrager (U) verbunden ist; wobei der Ultraschallübertrager auf der der Stirnfläche abgewandten Seite eine Rückseite (R) aufweist, wobei das Wandlerelement (50) und der Ultraschallübertrager akustisch und mechanisch über die Rückseite miteinander gekoppelt sind, wobei der Ultraschallwandler auf einer der Stirnfläche abgewandten Seite einen dritten Bereich (30) aufweist, wobei sich der Ultraschallübertrager im dritten Bereich in Richtung der Rückseite (R) zumindest abschnittsweise aufweitet, wobei die Aufweitung (31) beispielsweise konusförmig ist, wobei der dritte Bereich freistehend und mediumsberührend ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallübertrager im dritten Bereich (30) in einem Bereich maximaler Beabstandung der Mantelfläche von der Längsachse an das Gehäuse angebunden ist, wobei die Aufweitung (31) des Ultraschallübertragers im dritten Bereich dazu eingerichtet ist, einen Schwingungsknoten einer zu einer Arbeitsfrequenz des Ultraschallwandlers gehörenden resonanten Schwingungsmode des Ultraschallübertragers in einen Bereich der Gehäuseanbindung (41) zu legen.An ultrasonic transducer (1) of an ultrasonic flowmeter (100) for measuring the flow rate or volume flow of a gaseous medium flowing through a measuring tube, comprising: a transducer element (50) for generating and detecting pulsed ultrasonic signals; An ultrasonic transducer (U) for conducting ultrasonic signals between the transducer element (50) and the medium, the ultrasonic transducer (U) has a longitudinal axis (L) and a lateral surface (M) and an end face facing away from the transducer element (S), which end face the Longitudinal axis (L) intersects and mediumsberührend, wherein the end face is preferably flat; A housing (40) connected to the ultrasonic transducer (U); wherein the ultrasonic transducer on the side facing away from the end face has a rear side (R), wherein the transducer element (50) and the ultrasonic transducer acoustically and mechanically coupled to each other via the back, the ultrasonic transducer on a side facing away from the end face a third region (30) wherein the ultrasonic transducer expands at least in sections in the third region in the direction of the rear side (R), wherein the widening (31) is, for example, cone-shaped, the third region being freestanding and in contact with the medium, characterized in that the ultrasonic transducer is in the third region (30 ) is connected to the housing in a region of maximum spacing of the lateral surface from the longitudinal axis, wherein the widening (31) of the ultrasound transducer in the third region is adapted to a vibration node of a resonant oscillation belonging to an operating frequency of the ultrasonic transducer Mode of ultrasonic transducer in an area of the housing connection (41) to lay. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, wobei der Ultraschallwandler einen an die Stirnfläche (S) angrenzenden ersten Bereich (10) und einen an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich (20) aufweist, wobei der erste Bereich (10) zumindest abschnittsweise einen Übergangsbereich (11) aufweist, in welchem Übergangsbereich (11) sich der Ultraschallübertrager (U) in Richtung des zweiten Bereichs (20) verjüngt, wobei der Übergangsbereich an den zweiten Bereich angrenzt, wobei der erste Bereich mit der Stirnfläche zu axialen Biegeschwingungen anregbar ist, wobei die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche (M) aufweist. wobei der Ultraschallwandler im ersten Bereich freistehend und mediumsberührend ist.Ultrasonic transducer after Claim 1 wherein the ultrasonic transducer has a first region (10) adjoining the end face (S) and a second region (20) adjoining the first region, the first region (10) having at least sections a transition region (11) in which transition region (11) the ultrasonic transducer (U) tapers in the direction of the second region (20), wherein the transition region adjoins the second region, wherein the first region can be excited with the end face to axial bending oscillations, wherein the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface (20). M). wherein the ultrasonic transducer in the first region is free-standing and medium-contacting. Ultraschallwandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ultraschallübertrager im ersten Bereich (10) mit der Stirnfläche (S) zu axialen Biegeschwingungen anregbar ist, wobei die Biegeschwingung ein Amplitudenmaximum auf der Mantelfläche (M) aufweist.Ultrasonic transducer after Claim 1 or 2 wherein the ultrasonic transducer in the first region (10) with the end face (S) can be excited to axial bending vibrations, wherein the bending vibration has an amplitude maximum on the lateral surface (M). Ultraschallwandler nach Anspruch 2 oder 3, wobei im Übergangsbereich (11) in Richtung des Wandlerelements (50) eine den radialen Abstand der Mantelfläche zur Längsachse beschreibende Funktion monoton ist, wobei die Funktion stufenweise konstant ist oder stufenweise konstante, in Richtung des Wandlerelements abnehmende Steigung aufweist.Ultrasonic transducer after Claim 2 or 3 , wherein in the transition region (11) in the direction of the transducer element (50) a function describing the radial distance of the lateral surface to the longitudinal axis is monotonous, wherein the function is stepwise constant or has stepwise constant, decreasing in the direction of the transducer element slope. Ultraschallwandler nach Anspruch 2 oder 3, wobei im Übergangsbereich (11) in Richtung des Wandlerelements (50) eine den radialen Abstand der Mantelfläche zur Längsachse beschreibende Funktion in Richtung des Wandlerelements streng monoton fallend ist, wobei der Betrag einer Ableitung der Funktion nach einer Richtung parallel zu Längsachse kleiner 20 ist, wobei die Funktion beispielsweise einer linearen Funktion, einer Exponentialfunktion, einer Bezierkurve, einer Gaußfunktion oder einer hyperbolischen Funktion folgt.Ultrasonic transducer after Claim 2 or 3 wherein in the transition region (11) in the direction of the transducer element (50) a function describing the radial distance of the lateral surface to the longitudinal axis in the direction of the transducer element is strictly monotonically decreasing, wherein the amount of a derivative of the function according to a direction parallel to the longitudinal axis is less than 20, The function follows, for example, a linear function, an exponential function, a Bezier curve, a Gaussian function or a hyperbolic function. Ultraschallwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei im Übergangsbereich (11) eine axiale Ausdehnung y des Ultraschallübertragers und ein maximaler radialer erster Abstand R1 der Mantelfläche zur Längsachse und ein minimaler radialer zweiter Abstand R2 der Mantelfläche zur Längsachse und eine Arbeitsfrequenz f des Ultraschallwandlers folgenden Zusammenhang aufweisen: A kHz*mm < f*R1* ( R1 - R2 ) /y < B kHz*mm ,
Figure DE102017104883A1_0003
wobei A größer 600 und insbesondere größer als 800 und bevorzugt größer als 1000 ist, und/oder wobei B kleiner als 2200 und insbesondere kleiner als 2000 und bevorzugt kleiner als 1800 ist, wobei die Arbeitsfrequenz eine Zentralfrequenz der spektralen Verteilung des Ultraschallsignals ist.
Ultrasonic transducer according to one of Claims 2 to 5 , wherein in the transition region (11) have an axial extent y of the ultrasonic transducer and a maximum radial first distance R1 of the lateral surface to the longitudinal axis and a minimum radial second distance R2 of the lateral surface to the longitudinal axis and an operating frequency f of the ultrasonic transducer following relationship: A kHz * mm < f * R1 * ( R1 - R2 ) / y < B kHz * mm .
Figure DE102017104883A1_0003
wherein A is greater than 600 and in particular greater than 800 and preferably greater than 1000, and / or wherein B is less than 2200 and in particular less than 2000 and preferably less than 1800, wherein the operating frequency is a central frequency of the spectral distribution of the ultrasonic signal.
Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche 2 bis 6, wobei der dritte Bereich (30) an den zweiten Bereich (20) anschließt.Ultrasonic transducer after one of the previous ones Claims 2 to 6 wherein the third region (30) adjoins the second region (20). Ultraschallwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei im zweiten Bereich (20) ein Abstand der Mantelfläche (M) zur Längsachse (L) in axialer Richtung zumindest abschnittsweise konstant ist.Ultrasonic transducer according to one of Claims 2 to 7 , wherein in the second region (20) a distance of the lateral surface (M) to the longitudinal axis (L) in the axial direction is at least partially constant. Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Wandlerelement (50) auf einer der Rückseite abgewandten Seite eine Backing-Masse (60) aufweist. Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, wherein the transducer element (50) on a The rear side facing away from a backing mass (60). Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Ultraschallübertrager (U) aus einem Werkstoff gefertigt ist, welcher Werkstoff eine longitudinale Schallgeschwindigkeit im Bereich von 5000 m/s bis 7000 m/s aufweist, wobei der Werkstoff insbesondere ein Stoff aus folgender Liste ist: Titan, Edelstahl, Aluminium, Magnesium Glas, eine Legierung umfassend Nickel und/oder Molybdän und/oder Kupfer.Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, wherein the ultrasonic transducer (U) is made of a material which material has a longitudinal speed of sound in the range of 5000 m / s to 7000 m / s, wherein the material is in particular a substance from the following list: Titanium, stainless steel, aluminum, magnesium glass, an alloy comprising nickel and / or molybdenum and / or copper. Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eine axiale Länge von Ultraschallübertrager (U) und Wandlerelement (50) und falls vorhanden Backing-Element (60) ein ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge einer zur Arbeitsfrequenz gehörenden Schwingungsmode ist.Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, wherein an axial length of the ultrasonic transducer (U) and transducer element (50) and if present backing element (60) is an odd multiple of half the wavelength of a frequency belonging to the vibration mode. Ultraschallwandler nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Ultraschallwandler (1) mindestens einen Dämpfungsring (D) aufweist, welcher zumindest teilweise im ersten Bereich (10) und zweiten Bereich (20) angeordnet ist und den Ultraschallübertrager (U) umgreift, wobei der Dämpfungsring (D) an der Mantelfläche (M) des Ultraschallübertragers (U) anliegt.Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, wherein the ultrasonic transducer (1) has at least one damping ring (D), which is arranged at least partially in the first region (10) and second region (20) and surrounds the ultrasonic transducer (U), wherein the damping ring (D) on the lateral surface (M) of the ultrasonic transducer (U) is applied. Ultraschallwandler nach Anspruch 12, wobei der Ultraschallübertrager im zweiten Bereich (20) eine zweite Aufweitung (21) aufweist, wobei die Verjüngung des Ultraschallübertragers im ersten Bereich sowie die zweite Aufweitung (21) eine Mulde (22) bilden, in welcher Mulde der Dämpfungsring angeordnet ist.Ultrasonic transducer after Claim 12 wherein the ultrasonic transducer in the second region (20) has a second widening (21), wherein the taper of the ultrasonic transducer in the first region and the second widening (21) form a trough (22), in which trough the damping ring is arranged. Ultraschall-Durchflussmessgerät (100) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines durch ein Messrohr strömenden gasförmigen Mediums nach dem Laufzeitdifferenzenprinzip oder Dopplerprinzip umfassend: Ein Messrohr (70) mit einer Messrohrwandung (71); Mindestens einen Ultraschallwandler (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Ultraschallwandler in der Messrohrwandung (71) angeordnet sind; Eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung (80), welche dazu eingerichtet ist, den Ultraschallwandler (1) zu betreiben und die durch den Ultraschallwandler (1) erfassten Ultraschallsignale auszuwerten.Ultrasonic flow meter (100) for measuring the flow rate or the volume flow rate of a gaseous medium flowing through a measuring tube according to the transit time difference principle or Doppler principle comprising: A measuring tube (70) having a measuring tube wall (71); At least one ultrasonic transducer (1) according to one of the preceding claims, wherein the ultrasonic transducer are arranged in the measuring tube wall (71); An electronic measuring / operating circuit (80) which is adapted to operate the ultrasonic transducer (1) and to evaluate the ultrasonic signals detected by the ultrasonic transducer (1).
DE102017104883.9A 2017-03-08 2017-03-08 Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter Pending DE102017104883A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017104883.9A DE102017104883A1 (en) 2017-03-08 2017-03-08 Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017104883.9A DE102017104883A1 (en) 2017-03-08 2017-03-08 Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017104883A1 true DE102017104883A1 (en) 2018-09-13

Family

ID=63259069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017104883.9A Pending DE102017104883A1 (en) 2017-03-08 2017-03-08 Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017104883A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113295222A (en) * 2020-02-21 2021-08-24 北京昌民技术有限公司 Ultrasonic flowmeter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891869A (en) 1973-09-04 1975-06-24 Scarpa Lab Inc Piezoelectrically driven ultrasonic generator
US4757227A (en) 1986-03-24 1988-07-12 Intersonics Incorporated Transducer for producing sound of very high intensity
DE102014115592A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Arrangement for emitting and / or receiving an ultrasonic useful signal and ultrasonic flowmeter
DE102015113561A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Ultrasonic transducers for use in ultrasonic flowmeters for measuring the flow rate or volume flow of media in a pipeline, and a method of making such an ultrasonic transducer
DE102016107471B3 (en) 2016-04-22 2017-09-14 Krohne Ag Ultrasonic transducer with radiating element

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891869A (en) 1973-09-04 1975-06-24 Scarpa Lab Inc Piezoelectrically driven ultrasonic generator
US4757227A (en) 1986-03-24 1988-07-12 Intersonics Incorporated Transducer for producing sound of very high intensity
DE102014115592A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Endress + Hauser Flowtec Ag Arrangement for emitting and / or receiving an ultrasonic useful signal and ultrasonic flowmeter
DE102015113561A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 Endress + Hauser Flowtec Ag Ultrasonic transducers for use in ultrasonic flowmeters for measuring the flow rate or volume flow of media in a pipeline, and a method of making such an ultrasonic transducer
DE102016107471B3 (en) 2016-04-22 2017-09-14 Krohne Ag Ultrasonic transducer with radiating element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113295222A (en) * 2020-02-21 2021-08-24 北京昌民技术有限公司 Ultrasonic flowmeter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0644999B1 (en) Fill-level indicator
EP0040837B1 (en) Ultrasonic flow meter
EP0903563B1 (en) Device for the detection and/or monitoring of a predetermined level in a container
DE102015107750A1 (en) Measuring system for measuring at least one parameter of a fluid
DE1958235A1 (en) Method and device for measuring currents in lines
DE102014004747B4 (en) Ultrasonic flow meter
DE3914413C2 (en) Method and electroacoustic transducer for emitting low-frequency sound waves in a liquid
EP3246668B1 (en) Measuring device and method for determining the flow rate of a fluid flowing within a pipe
WO2010069869A1 (en) Measuring tube of an ultrasonic flow measuring system
EP3940346B1 (en) Flow meter and method for measuring the flow rate of a fluid
EP3244172B1 (en) Ultrasonic transducer with spreader element
EP1340964A1 (en) Ultrasonic transducer system with ultrasonic filter
DE102017104883A1 (en) Ultrasonic transducer of an ultrasonic flowmeter and such a flowmeter
DE102016115199B4 (en) Ultrasonic sensor for determining or monitoring a process variable of a medium in automation technology
DE3206111A1 (en) CONVERTERS WITH IMPROVED RESOLUTION SYSTEMS AND METHODS FOR SENDING AND / OR RECEIVING SHAFTS EXTENDED BY VIBRATION
DE102020129196A1 (en) Ultrasonic transducer, method for operating an ultrasonic transducer, ultrasonic flow meter and method for operating an ultrasonic flow meter
DE202020104105U1 (en) Flow meter for measuring the flow of a fluid
DE102017209823A1 (en) ultrasonic sensor
DE202015106040U1 (en) System for flow measurement
DE202013101798U1 (en) Ultrasonic flow measuring device for mounting an ultrasonic transducer
EP3268954B1 (en) Arrangement and field device for process measurement technology
EP3910295B1 (en) Measuring device for determining a fluid variable
WO2017125612A1 (en) Device for determining properties of a medium comprising a damping element and/or open guide element
DE102019130488B3 (en) Object detection sensor
DE202013105800U1 (en) Ultrasonic measuring device for determining the flow velocity

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication