DE202015006553U1

DE202015006553U1 - in-line ultrasonic flow sensor

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Publication number: DE202015006553U1
Application number: DE202015006553.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2025-09-23

Abstract

In-Line-Ultraschall-Durchflusssensor (1) mit einem Rohrstück (3) sowie einem in das Rohrstück (3) eingeschobenen Sensorträger (7), welcher einen Ringkorpus (9) aufweist, welcher Ringkorpus (9) außenumfangsseitig an einer Innenwand (11) des Rohrstücks (3) abgestützt ist, wobei der Sensorträger (7) weiterhin eine mit dem Ringkorpus (9) verbundene Tragstruktur (17) aufweist, welche einen ersten (23a) und einen zweiten (23b) Ultraschallwandler derart trägt, dass eine durch den Ringkorpus (9) hindurch verlaufende Ultraschall-Messstrecke im Rohrstück (3) mittels der Ultraschallwandler (23a, b) bildbar ist.In-line ultrasonic flow sensor (1) with a tube piece (3) and a sensor carrier (7) inserted into the tube piece (3), which has a ring body (9), which ring body (9) has an outer peripheral side on an inner wall (11) the tube piece (3) is supported, wherein the sensor carrier (7) further comprises a supporting structure (17) connected to the ring body (9) carrying a first (23a) and a second (23b) ultrasonic transducer such that one passes through the ring body (9) extending through ultrasonic measuring section in the pipe section (3) by means of the ultrasonic transducer (23a, b) is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen In-Line-Ultraschall-Durchflusssensor.The present invention relates to an in-line ultrasonic flow sensor.

In-Line-Ultraschall-Durchflusssensoren sind allgemein bekannt. Diese verwenden eine Ultraschallsensorik fest angeordnet an einem als Messrohr dienenden Rohrstück und können somit auf einfache Weise mittels des Rohrstücks in Leitungssysteme (in line) eingebaut werden. Mittels zweier Ultraschallwandler der Ultraschallsensorik kann eine Laufzeit des Strömungsmediums entlang des Messrohrs zuverlässig ermittelt werden, mithin darauf basierend eine Durchflussrate ermittelt werden. Bei Nutzung eines jeweiligen Ultraschallwandlers sowohl als Sender als auch als Empfänger sind auch bidirektionale Messungen problemlos möglich. In-Line-Ultraschall-Durchflusssensoren haben dabei den Vorteil, bereits vor Auslieferung bzw. vor der eigentlichen Montage am Leitungssystem kalibriert werden zu können, d. h. ab Werk.In-line ultrasonic flow sensors are well known. These use an ultrasonic sensors fixedly arranged on a pipe serving as a measuring tube and can thus be easily installed by means of the pipe section in piping systems (in line). A transit time of the flow medium along the measuring tube can be reliably determined by means of two ultrasonic transducers of the ultrasound sensor, and consequently a flow rate can be determined based thereon. When using a respective ultrasonic transducer both as a transmitter and as a receiver and bidirectional measurements are easily possible. In-line ultrasonic flow sensors have the advantage of being able to be calibrated before delivery or before the actual assembly on the line system, d. H. ex works.

Problematisch mit bekannten In-line-Ultraschall-Durchflusssensoren ist jedoch regelmäßig deren aufwändige Herstellung.However, the problem with known in-line ultrasonic flow sensors is their time-consuming production.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen In-line-Ultraschall-Durchflusssensor anzugeben, welcher günstig und einfach herzustellen ist und dennoch präzise Messungen ermöglicht.Proceeding from this, the object of the present invention is to specify an in-line ultrasonic flow sensor which is inexpensive and easy to manufacture and nevertheless permits precise measurements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the further claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Ultraschallsensor bzw. ein In-Line-Ultraschall-Durchflusssensor, welcher zum Beispiel in einem Leitungssystem verwendbar ist, in welchem Glykol oder Wasser geführt wird, insbesondere Trinkwasser. Der In-line-Ultraschall-Durchflusssensor umfasst ein Rohrstück (Hohlrohr), insbesondere in Form eines sich gerade erstreckenden Rohrstücks, welches als Messrohr dient, sowie einen in das Rohrstück eingeschobenen Sensorträger. Bevorzugt sind bei der vorliegenden Erfindung sowohl das Rohrstück als auch der Sensorträger aus Kunststoff gefertigt, so dass die Herstellkosten minimal sind, wobei jedoch vorteilhaft robuste Ausgestaltungen des Inline-Ultraschall-Durchflusssensors erzielt werden können. Beispielsweise können der Sensorträger oder auch das Rohrstück je als Spritzgießteil bereitgestellt sein, zum Beispiel gefertigt aus einem Thermoplast oder auch einem Duroplast. Eine alternative Ausgestaltung kann z. B. auch die Verwendung von Metallen oder Legierungen für den Sensorträger oder das Rohrstück vorsehen.According to the invention, an ultrasound sensor or an in-line ultrasound flow sensor which can be used, for example, in a line system in which glycol or water is passed, in particular drinking water, is proposed. The in-line ultrasonic flow sensor comprises a tube piece (hollow tube), in particular in the form of a straight piece of pipe, which serves as a measuring tube, and a sensor carrier inserted into the tube piece. Preferably, in the present invention, both the pipe section and the sensor carrier made of plastic, so that the production costs are minimal, but advantageously robust embodiments of the in-line ultrasonic flow sensor can be achieved. For example, the sensor carrier or even the tube piece may each be provided as an injection-molded part, for example made of a thermoplastic or a duroplastic. An alternative embodiment may, for. B. also provide for the use of metals or alloys for the sensor carrier or the pipe section.

Der Sensorträger weist erfindungsgemäß einen ringförmigen Korpus bzw. Ringkorpus auf, wobei dieser außenumfangsseitig bzw. mit einer (Außen-)Umfangsfläche (Ringfläche) an einer Innenwand (Ringwand) des Rohrstücks abgestützt ist. Bevorzugt ist der ringförmige Korpus hierbei vollumfänglich in Anlage an der Innenwand des Rohrstücks, so dass ein das Rohrstück durchströmendes Medium den Ringkorpus ausschließlich über eine Öffnung innerhalb der Ringform passieren kann, wodurch ein Linseneffekt (Fokussierung; Strömungsbündelung) im Hinblick auf die Strömungsführung mit einer in der Folge höheren Messgenauigkeit des Ultraschallsensors erzielbar ist. Vorgesehen ist daneben, dass der Sensorträger mittels des Ringkorpus im Rohrstück auch positionstreu gehaltert ist, zum Beispiel durch Verrastung des Ringkorpus mit einer korrespondierenden Raststruktur im Rohrstück bzw. an dessen Innenwand oder durch anderweitige Fixierung.According to the invention, the sensor carrier has an annular body or annular body, wherein it is supported on the outer peripheral side or with an (outer) circumferential surface (annular surface) on an inner wall (annular wall) of the tubular piece. Preferably, the annular body is fully in abutment against the inner wall of the pipe section, so that a medium flowing through the pipe section can pass through the ring body exclusively through an opening within the ring shape, whereby a lens effect (focusing, flow bundling) with respect to the flow guidance with an in the result of higher measurement accuracy of the ultrasonic sensor can be achieved. In addition, it is provided that the sensor carrier is held in a positionally stable manner by means of the ring body in the pipe section, for example by latching the ring body with a corresponding latching structure in the pipe section or on its inner wall or by other fixing.

Weiterhin umfasst der Sensorträger eine mit dem Ringkorpus verbundene Tragstruktur, welche einen ersten und einen zweiten Ultraschallwandler derart trägt, dass eine durch den Ringkorpus, d. h. insbesondere dessen Öffnung, hindurch verlaufende, bevorzugt lineare und sich in Durchströmrichtung durch das Rohrstück erstreckende, Ultraschall-Messstrecke im Rohrstück mittels der Ultraschallwandler bildbar ist. Bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung hierbei Ausgestaltungen, bei welchen ein Ultraschallwandler in Strömungsrichtung betrachtet vor und der weitere hinter dem Ringkorpus angeordnet ist. Weiterhin bevorzugt ist es, dass die Ultraschallwandler mittels der Tragstruktur entlang der Mittelachse des Rohrstücks positioniert sind, insbesondere koaxial mit dieser ausgerichtet, wobei die Ultraschallwandler weiterhin bevorzugt auch koaxial mit einer Mittelachse des Ringkorpus ausgerichtet sind. Solche Ausgestaltungen sind insbesondere einer laminaren Strömung durch das Messrohr bzw. das Rohrstück zuträglich und geeignet, die Messgenauigkeit vorteilhaft zu steigern.Furthermore, the sensor carrier comprises a supporting structure connected to the annular body, which carries a first and a second ultrasonic transducer in such a way that a signal transmitted through the ring body, i. H. in particular its opening, extending therethrough, preferably linear and extending in the flow direction through the pipe section, ultrasonic measuring section in the pipe section by means of the ultrasonic transducer is formed. Embodiments in which an ultrasound transducer is viewed in the flow direction and the further behind the ring body are preferred within the scope of the invention. It is further preferred that the ultrasonic transducers are positioned by means of the support structure along the central axis of the pipe section, in particular aligned coaxially therewith, wherein the ultrasonic transducers are further preferably coaxially aligned with a central axis of the ring body. Such embodiments are in particular a laminar flow through the measuring tube or the tube piece conducive and suitable to increase the accuracy of measurement advantageous.

Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehene Tragstruktur bildet bevorzugt ein erstes und ein zweites Tragelement für je einen Ultraschallwandler aus, insbesondere je in Form eines Arms. Die Tragelemente können sich dabei flügelförmig vom Ringkorpus wegerstrecken, insbesondere in entgegengesetzte Richtungen mit Bezug auf den Ringkorpus, weiterhin bevorzugt in Richtung der Längsmittelachse des Rohrstücks geneigt, das heißt um die Ultraschallwandler bevorzugt entlang der Mittelachse zu positionieren. Die Ultraschallwandler können hierbei endseitig an dem jeweiligen Tragelement, das heißt distal mit Bezug auf den Ringkorpus angeordnet sein. Bevorzugt wird das an einem jeweiligen Tragelement endseitig ein Aufnahmeraum gebildet ist, innerhalb dessen ein jeweiliger Ultraschallwandler aufgenommen ist, insbesondere gekapselt aufgenommen.A support structure provided in the context of the present invention preferably forms a first and a second support element for each ultrasonic transducer, in particular each in the form of an arm. The support elements can wing-shaped wegerstrecken from the ring body, in particular in opposite directions with respect to the ring body, further preferably inclined in the direction of the longitudinal center axis of the pipe section, that is preferably to position the ultrasonic transducer along the central axis. In this case, the ultrasound transducers can be arranged on the end of the respective support element, that is to say distally with respect to the annular body. Preferably, the end of a respective receiving element is formed on a respective support member, within which a respective Ultrasonic transducer is added, in particular encapsulated added.

Insbesondere bei bevorzugten Ausgestaltungen des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors, bei welchen die Ultraschallwandler mit Bezug auf die Längsrichtung des Rohrstücks vor und hinter dem Ringkorpus angeordnet sind, und die Ultraschallwandler via die Tragstruktur weiterhin bevorzugt entlang der Mittelachse positioniert sind, ist es vorgesehen, dass der Ringkorpus der Tragstruktur in radialer Richtung (bzw. in Querrichtung des Rohrstücks) gegenüberliegend und in Durchströmrichtung zwischen den Ultraschallwandlern angeordnet, einen strömungsleitenden Abschnitt bzw. ein Ablenkelement aufweist, welcher bzw. welches bewirkt, dass ein das Rohrstück und den Ringkorpus durchströmendes Medium hin zur Messstrecke abgelenkt wird, d. h. In Richtung zur Rohrstückmittelachse. Der strömungsleitende Abschnitt kann mittels einer partiellen, z. B. wulstförmigen Verdickung am Ringkorpus gebildet sein, bevorzugt integral mit diesem geformt, zum Beispiel auch als Insertelement.In particular, in preferred embodiments of the in-line ultrasonic flow sensor in which the ultrasonic transducers are arranged with respect to the longitudinal direction of the pipe section in front of and behind the annular body, and the ultrasonic transducers are further preferably positioned along the central axis via the support structure, it is provided that the annular body of the support structure in the radial direction (or in the transverse direction of the pipe section) arranged opposite and in the flow direction between the ultrasonic transducers, a flow-conducting portion or a deflection element, which causes or a medium flowing through the pipe section and the ring body is deflected to the measuring section, d. H. Towards the pipe center axis. The flow-conducting portion may be connected by means of a partial, e.g. B. bead-shaped thickening may be formed on the ring body, preferably integrally molded with this, for example, as an insert element.

Allgemein bevorzugt und mit dem Vorteil einfacher bidirektionaler Volumenstrom-Ermittlung mittels der Ultraschallstrecke ist vorgesehen, dass der Sensorträger, spiegelsymmetrisch zu einer radialen Mittelebene gebildet ist, so dass auch die damit gebildete Ultraschall-Messanordnung Spiegelsymmetrie aufweist.Generally preferred and with the advantage of simple bidirectional volumetric flow determination by means of the ultrasound path, it is provided that the sensor carrier is formed mirror-symmetrically to a radial center plane, so that the ultrasound measuring arrangement formed therewith also has mirror symmetry.

Der Sensorträger bildet im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt Tragelemente der oben erörterten Art aus, welche jeweils einen Kabelkanal aufweisen, das heißt bevorzugt in ihrem Inneren, so dass eine mediengeschützte Kabelführung ausgehend vom jeweiligen Ultraschallwandler zu dem Ringkorpus ermöglicht ist. Jeweilige Kabelkanäle münden insoweit auch im Ringkorpus aus, wobei mit Vorteil vorgesehen wird, dass der Ringkorpus zusammen mit der Rohrstückinnenwand eine Kammer definiert (in welche die Kabelkanäle münden) und die Kammer mit einer Durchtrittsöffnung in der Wandung des Rohrstücks kommuniziert. Die so gebildete Kammer kann auf einfache Weise mittels Dichtelementen, bevorzugt O-Ringen, welche um den Ringkorpus herum anordenbar sind, gegen Eindringen von Strömungsmedium seitens des Rohrstücks gedichtet werden, so dass die im Rohrstück befindliche, im Sensorträger geführte Verkabelung sämtlich vorteilhaft mediengedichtet ist.In the context of the present invention, the sensor carrier preferably forms carrier elements of the type discussed above, which each have a cable channel, that is to say preferably in its interior, so that a media-protected cable guide is made possible starting from the respective ultrasonic transducer to the ring body. Respective cable channels open in the extent also in the ring body, being provided with advantage that the ring body together with the tube piece inner wall defines a chamber (in which the cable channels open) and the chamber communicates with a passage opening in the wall of the pipe section. The thus formed chamber can be sealed in a simple manner by means of sealing elements, preferably O-rings, which can be arranged around the ring body around against penetration of flow medium from the pipe section, so that the tube located in the sensor carrier guided wiring is all advantageously media sealed.

Bevorzugt ist insbesondere mit solchen Ausgestaltungen vorgesehen, dass benachbart zu der Durchtrittsöffnung in der Wand des Rohrstücks ein Elektronikraum (benachbart zur Außenwand des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors) gebildet ist, welcher eine Messelektronik beherbergt, insbesondere ein gekapselter Elektronikraum. In den Elektronikraum kann die Ultraschallwandler-Verkabelung somit auf einfache Weise seitens der Durchtrittsöffnung geführt werden. Denkbar ist zum Beispiel ein Verrasten oder Verclipsen eines Elektronikgehäuses an der Durchtrittsöffnung oder allgemein am Rohrstück.Preferably, in particular with such embodiments, it is provided that an electronics space (adjacent to the outer wall of the in-line ultrasonic flow sensor) is formed adjacent to the passage opening in the wall of the pipe section, which houses a measuring electronics, in particular a sealed electronics compartment. In the electronics room, the ultrasonic transducer cabling can thus be performed in a simple manner by the passage opening. It is conceivable, for example, a locking or Verclipsen an electronics housing at the passage opening or generally on the pipe section.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors können vorsehen, weiterhin einen Drucksensor am Rohrstück anzuordnen, bevorzugt benachbart zur Rohrstückaußenwand. Für den Drucksensor kann eine weitere Durchgangsöffnung in der Wandung des Rohrstücks geschaffen werden, so dass das Strömungsmedium gegen den Drucksensor wirken kann. Auch hierbei kann eine vorteilhaft einfache Abdichtung mittels O-Rringen vorgesehen werden, woneben vorteilhaft kurze Leitungswege bei einer gemeinsamen Nutzung einer Messelektronik zur Ultraschalldurchflussmessung und zur Druckerfassung möglich sind.Further advantageous embodiments of the in-line ultrasonic flow sensor can provide, furthermore, to arrange a pressure sensor on the pipe section, preferably adjacent to the pipe section outer wall. For the pressure sensor, a further passage opening in the wall of the pipe section can be created, so that the flow medium can act against the pressure sensor. Here, too, an advantageously simple sealing by means of O-rings can be provided, woneben advantageously short cable paths are possible with a common use of a measuring electronics for ultrasonic flow measurement and pressure detection.

Vorgeschlagen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch, einen Temperatursensor am In-Iine-Ultraschall-Durchflusssensor anzuordnen, z. B. in das Rohrstück einzubetten, zum Beispiel durch Umspritzen im Zuge der Herstellung des Rohrstücks. Mittels der erfassten Temperatur kann eine Eliminierung von Messfehlern erfolgen (Temperaturkompensation). Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen auch dahin, ein Ventil am Rohrstück anzuordnen, welches zum Beispiel manuell oder mittels eines Aktuators betätigbar ist, und welches zur Beeinflussung des durchströmbaren Querschnitts des Rohrstücks bereitgestellt ist.It is also proposed within the scope of the present invention to arrange a temperature sensor on the in-line ultrasonic flow sensor, for. B. embed in the pipe section, for example by molding in the course of the production of the pipe section. The detected temperature can be used to eliminate measurement errors (temperature compensation). Advantageous embodiments are also intended to arrange a valve on the pipe section, which can be actuated manually or by means of an actuator, for example, and which is provided for influencing the flow-through cross section of the pipe section.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch und schematisch in einer geschnittenen Ansicht einen In-Iine-Ultraschall-Durchflusssensor gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung (mit skizzierter Durchströmung entlang eines Strömungswegs durch den Ultraschall-Durchflusssensor). 1 by way of example and schematically in a sectional view an in-line ultrasonic flow sensor according to a possible embodiment of the invention (with sketched flow along a flow path through the ultrasonic flow sensor).

2 exemplarisch und schematisch das Rohrstück des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors gemäß 1. 2 exemplary and schematically the pipe section of the in-line ultrasonic flow sensor according to 1 ,

3 exemplarisch und schematisch den Sensorträger des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors nach 1 in einer Seitenansicht. 3 exemplary and schematically the sensor carrier of the in-line ultrasonic flow sensor according to 1 in a side view.

4 exemplarisch und schematisch den Sensorträger des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors nach 1 in einer Draufsicht. 4 exemplary and schematically the sensor carrier of the in-line ultrasonic flow sensor according to 1 in a top view.

5 exemplarisch und schematisch den In-line-Ultraschall-Durchflusssensor gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht. 5 exemplary and schematically the in-line ultrasonic flow sensor according to 1 in a perspective view.

6 exemplarisch und schematisch einen In-line-Ultraschall-Durchflusssensor gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung in einer Schnittansicht. 6 exemplary and schematically an in-line ultrasonic flow sensor according to another possible embodiment of the invention in a sectional view.

7 exemplarisch und schematisch den In-line-Ultraschall-Durchflusssensor nach 6 in einer perspektivischen Ansicht. 7 exemplary and schematically the in-line ultrasonic flow sensor according to 6 in a perspective view.

8 exemplarisch und schematisch den In-line-Ultraschall-Durchflusssensor gemäß noch einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung in einer abgebrochenen Schnittansicht. 8th by way of example and schematically the in-line ultrasonic flow sensor according to yet another possible embodiment of the invention in a broken sectional view.

9 exemplarisch und schematisch den In-line-Ultraschall-Durchflusssensor nach 8 in einer perspektivischen Ansicht. 9 exemplary and schematically the in-line ultrasonic flow sensor according to 8th in a perspective view.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

Die 1 und fünf 5 zeigen je Ansichten eines erfindungsgemäßen In-Line-Ultraschall-Durchflusssensors 1, welcher nach dem Time-of-flight-Prinzip bzw. mit Laufzeitmessung arbeitet.The 1 and five 5 show each views of an inventive in-line ultrasonic flow sensor 1 , which works according to the time-of-flight principle or with transit time measurement.

Der In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1 umfasst ein Rohrstück 3, welches in 2 zum Beispiel in Alleinstellung dargestellt ist, und welches als Hohlrohr sich insbesondere gerade erstreckend bereitgestellt ist. Außenseitig sind an dem Rohrstück 3 Eingriffselemente 5 für ein Werkzeug angeformt, zum Beispiel als Kantmutternprofil. Das Rohrstück 3 ist zur In-Line-Anordnung, zum Beispiel mittels Rohrverschraubung oder auf andere Weise, in einem Leitungssystem vorgesehen, in welchem der Durchfluss eines Strömungsmediums erfasst werden soll. Das Rohrstück 3 ist bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt, zum Beispiel auch aus einem faserverstärkten Kunststoff.The in-line ultrasonic flow sensor 1 includes a piece of pipe 3 which is in 2 for example, is shown in isolation, and which is provided as a hollow tube in particular straight extending. On the outside are on the pipe section 3 engaging members 5 formed for a tool, for example as a lock nut profile. The pipe piece 3 is for in-line assembly, for example by means of a pipe fitting or otherwise, provided in a conduit system in which the flow of a flow medium to be detected. The pipe piece 3 is preferably made of a plastic, for example, also made of a fiber-reinforced plastic.

Der In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1 umfasst weiterhin einen Sensorträger 7, welcher in den 3 und 4 in Alleinstellung dargestellt und bevorzugt ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist. Der Sensorträger 7 ist erfindungsgemäß in das Rohrstück 3 eingeschoben, d. h. seitens einer Rohrstückmündung.The in-line ultrasonic flow sensor 1 further includes a sensor carrier 7 , which in the 3 and 4 shown in isolation and preferably also made of plastic. The sensor carrier 7 is according to the invention in the pipe section 3 pushed, ie by a pipe mouth.

Der Sensorträger 7 weist einen Ringkorpus 9 auf, vgl. zum Beispiel 3 und 4, welcher Ringkorpus 9 außenumfangsseitig (mit einer Ringfläche) an einer (Ring-)Innenwand 11 des Rohrstücks 3 abgestützt ist, vergleiche zum Beispiel 1. Der im Rohrstück 3 abgestützte bzw. außenumfangsseitig vollumfänglich in Anlage gebrachte Ringkorpus 9 ist in Strömungsrichtung bzw. Längsrichtung A des Rohrstücks 3 durchströmbar, wozu der Ringkorpus 9 eine Innenöffnung 13 inmitten seiner Ringform aufweist.The sensor carrier 7 has a ring body 9 on, cf. for example 3 and 4 , which ring corpus 9 outer peripheral side (with an annular surface) on a (ring) inner wall 11 of the pipe section 3 supported, compare for example 1 , The in the pipe section 3 Supported or outside circumference fully brought into abutment ring body 9 is in the flow direction or longitudinal direction A of the pipe section 3 permeable, including the ring body 9 an interior opening 13 in the middle of its ring shape.

Mittels des Ringkorpus 9, dessen Breite so bemessen ist, dass eine stabile, insbesondere verkippsichere Abstützung im Rohrstück 3 an dessen Innenwandung 11 ermöglicht ist, erfolgt auch eine Fixierung des Sensorträgers 7 im Rohrstück 3, wozu der Ringkorpus 9 eine Raststruktur 15a aufweist, um an einer korrespondierenden Raststruktur 15b an der Innenwandung 11 des Rohrstücks 3 zu verrasten, vgl. 1. Insoweit ist der Ringkorpus 9 in der Art einer Felge ausgestaltet, welche ein randseitiges In-Eingriff-gelangen an der korrespondierenden Ringwulst-Struktur 15b an der Innenwand 11 des Rohrstücks 3, vergleiche zum Beispiel 2, ermöglicht. Neben der gezeigten Verraststruktur 15a, b sind jedoch auch weitere Fixiermöglichkeiten für den Ringkorpus 9 denkbar, zum Beispiel auch eine reibschlüssige Fixierung, eine Verschraubung, ein Kaltverstemmen, eine Kombination aus verschiedenen Verfahren o. ä.By means of the ring body 9 whose width is such that a stable, in particular tilt-safe support in the pipe section 3 on the inner wall 11 is possible, there is also a fixation of the sensor carrier 7 in the pipe section 3 , including the ring body 9 a catch structure 15a has, in order to a corresponding latching structure 15b on the inner wall 11 of the pipe section 3 to lock, cf. 1 , In that regard, the ring body 9 designed in the manner of a rim, which reach a marginal-side engaging on the corresponding annular bead structure 15b on the inner wall 11 of the pipe section 3 , compare for example 2 , allows. In addition to the shown latching structure 15a , b, however, are also further fixing possibilities for the ring body 9 conceivable, for example, a frictional fixation, a screw, a cold staking, a combination of different methods o. Ä.

Wie zum Beispiel 1 und 3 veranschaulichen, weist der Sensorträger 7 weiterhin eine mit dem Ringkorpus 9 verbundene Tragstruktur 17 auf. Die Tragstruktur 17 ist mittels zweier Tragelemente 19a, b gebildet, welche integral mit dem Ringkorpus 9 gebildet bzw. an diesen angeformt sind, insbesondere in Form je eines Armes. Die Tragelemente 19a, b strecken sich von entgegengesetzten (Stirn-)Seiten des Ringkorpus 9 in entgegen gesetzte Richtungen weg. Dabei erstrecken sich die Tragelemente 19a, b flügelförmig vom Ringkorpus 9 weg und weiterhin je in Längsrichtung A des Rohrstücks 3, vgl. z. B. 4. Wie z. B. die 1 und 2 veranschaulichen, sind die Tragelemente 19a, b hierbei auch je zur Längsmittelachse B des Rohrstücks 3 geneigt, welche Längsmittelachse B sich in Durchströmrichtung A erstreckt. Derart wird mittels der sich vom Ringkorpus 9 weg erstreckenden Tragelemente 19a, b und dem Ringkorpus 9 eine T-förmige, vgl. 3, gepfeilte Silhouette gebildet (in der Seitenansicht).Such as 1 and 3 illustrate, the sensor carrier 7 continue with the ring body 9 connected support structure 17 on. The supporting structure 17 is by means of two support elements 19a , b, which are integral with the ring body 9 formed or formed on these, in particular in the form of one arm. The supporting elements 19a , b extend from opposite (front) sides of the ring body 9 in opposite directions away. In this case, the support elements extend 19a , b wing-shaped from the ring body 9 away and continue depending in the longitudinal direction A of the pipe section 3 , see. z. B. 4 , Such as B. the 1 and 2 illustrate, are the support elements 19a , b also in each case to the longitudinal central axis B of the pipe section 3 inclined, which longitudinal central axis B extends in the flow direction A. This is done by means of the ring body 9 away extending support elements 19a , b and the ring body 9 a T-shaped, cf. 3 , arrowed silhouette formed (in side view).

An einem mit Bezug auf den Ringkorpus 9 distalen Ende eines jeweiligen Tragelements 19a, b weist das Tragelement 19a bzw. 19b einen Aufnahmeraum 21a bzw. 21b auf, in welchem ein Ultraschallwandler 23a bzw. 23b aufgenommen und weiterhin gekapselt aufgenommen ist.At one with respect to the ring body 9 distal end of a respective support element 19a , B has the support element 19a respectively. 19b a recording room 21a respectively. 21b in which one ultrasound transducer 23a respectively. 23b recorded and continues to be encapsulated.

Die wie vorstehend erörtert ausgestaltete Tragstruktur 17 trägt insoweit einen ersten 23a und einen zweiten 23b Ultraschallwandler, wobei die Ultraschallwandler 23a, b mittels der Tragelemente 19a, b entlang der Längsmittelachse A des Rohrstücks 3 mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind, derart, dass eine durch den Ringkorpus 9 hindurch verlaufende Ultraschall-Messstrecke im Rohrstück 3 mittels der Ultraschallwandler 23a, b bildbar ist bzw. gebildet wird. Die gebildete Ultraschallmessstrecke ist vorteilhaft linear und koaxial mit der Durchströmrichtung A des Rohrstücks 3 ausgerichtet, wobei die Strömungsführung entlang der Messstrecke sowohl durch den Ringkorpus 9 als auch durch ein Ablenkelement 25 unterstützt wird, weiterhin vorteilhaft auch durch eine Taillierung 27a, b eines jeweiligen Tragelements 19a, b, vergleiche zum Beispiel 4.The support structure configured as discussed above 17 in this respect carries a first 23a and a second 23b Ultrasonic transducer, wherein the ultrasonic transducer 23a , b by means of the support elements 19a , b along the longitudinal center axis A of the pipe section 3 are arranged at an axial distance from each other, such that one through the annular body 9 passing through ultrasonic measuring section in the pipe section 3 by means of the ultrasonic transducer 23a , b is formed or is formed. The ultrasonic measuring path formed is advantageously linear and coaxial with the flow direction A of the pipe section 3 aligned, the flow guide along the measuring section both through the ring body 9 as well as by a deflector 25 is supported, also advantageous by a sidecut 27a , B of a respective support element 19a , b, compare for example 4 ,

Mittels des Ringkorpus 9 wird die Strömung zwischen den Ultraschallwandlern 23a, b hierbei vorteilhaft kanalisiert und in Richtung der Messstrecke längsgerichtet bzw. geführt. Des Weiteren kann mittels der Taillierung 27a, b am Tragelement 19a, b stromaufwärts des Ringkorpus 9 eine Führung bzw. Ablenkung der Strömung in Richtung hin zur Messstrecke bewirkt werden. Im Zusammenwirken mit dem in radialer Richtung C gegenüberliegenden Strömungsleit- bzw. Ablenkelement 25, welches einen Volumenstromanteil radial gegenüberliegend in Richtung der Messstrecke drängt, kann dem seitens der Taillierung 27a, b anströmendem Medienanteil ein Volumenstromanteil seitens des Ablenkelements entgegen geführt werden, so dass mit Vereinigung der Strömungsanteile vorteilhaft eine weitgehend laminare Durchströmung der Messstrecke und somit ein vorteilhaft genaues Messergebnis bei der Ultraschall-Durchflussmessung mittels der Ultraschallwandler 23a, b bewirkt wird.By means of the ring body 9 is the flow between the ultrasonic transducers 23a , b advantageously channeled and longitudinally directed or guided in the direction of the measuring section. Furthermore, by means of the sidecut 27a , b on the support element 19a , b upstream of the ring body 9 a guide or deflection of the flow in the direction of the measuring section are effected. In cooperation with the opposite in the radial direction C Strömungsleit- or deflection 25 , which urges a volume flow component radially opposite in the direction of the measuring section, can be the side of the waist 27a , b flowing to the media proportion of a volume flow component are guided by the deflection, so that with unification of the flow components advantageously a largely laminar flow through the measuring section and thus an advantageous accurate measurement result in the ultrasonic flow measurement by means of the ultrasonic transducer 23a , b is effected.

Das Ablenkelement 25 ist hierbei, vergleiche zum Beispiel 1, vorteilhaft einfach als Verdickung mit wulstförmigem Querschnitt im Ringkorpus 9 ausgeführt, das heißt radial gegenüberliegend zu den Tragelementen 19a, b in die Ringöffnung 13 hineinragend. Insoweit ist der Sensorträger 7 insgesamt als strömungsoptimierendes Element bereitgestellt.The deflection element 25 is here, compare for example 1 , Advantageously simply as a thickening with a bead-shaped cross section in the ring body 9 executed, that is radially opposite to the support elements 19a , b in the ring opening 13 so as to project. In that regard, the sensor carrier 7 provided in total as a flow-optimizing element.

Angemerkt sei noch, dass bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung des Inline-Ultraschall-Durchflusssensors 1 die Ultraschallsensoren 23a, b im Wesentlichen allseitig von einem im Rohrstück 3 geführten Strömungsmedium umströmbar sind, so dass auch eine diesbezügliche Strömungsstörung aufgrund nur geringer Asymmetrien im Strömungsverlauf minimiert wird.It should also be noted that in the proposed embodiment of the in-line ultrasonic flow sensor 1 the ultrasonic sensors 23a , b substantially on all sides of one in the pipe section 3 guided flow medium are flowed around, so that a related flow disturbance due to only small asymmetries in the flow is minimized.

Mittels des ersten 23a und zweiten 23b Ultraschallwandlers, insbesondere in Form je eines Piezowandlers, kann entlang der Ultraschallmessstrecke, insbesondere unter Kenntnis der Abmessungen des darüber bzw. dort entlang geführten Strömungswegs, eine Laufzeitmessung erfolgen, das heißt eine Laufzeit des Strömungsmediums ermittelt werden, darauf basierend – auf an sich bekannte Weise – ein Volumenstrom berechnet werden. Insoweit als hierbei ein jeweiliger Ultraschallwandler 23a, b sowohl als Empfänger als auch als Sender fungieren kann, ist mit dem Ultraschall-Durchflusssensor 1 auch eine bidirektionale Messung ermöglicht.By means of the first 23a and second 23b Ultrasonic transducer, in particular in the form of each of a piezoelectric transducer, along the ultrasonic measuring path, in particular with knowledge of the dimensions of the flow path along and out there, carried out a transit time measurement, that is, a running time of the flow medium can be determined based on - in a known manner - a volume flow can be calculated. Insofar as in this case a respective ultrasonic transducer 23a , b can act both as a receiver and as a transmitter, is with the ultrasonic flow sensor 1 also allows bidirectional measurement.

Die Ultraschallwandler 23a, b sind bei dem In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1 zum Beispiel mittels je einer Piezo-Keramikscheibe 29 gebildet, welche der Messstrecke zugewandt in dem Aufnahmeraum 21a bzw. 21b aufgenommen ist, woneben rückseitig an den Keramiken 29 Andruckelemente 31 (Ringe) vorgesehen sind, welche vorteilhaft reflektierend wirken und die Wirkung der Ultraschallwandlung verbessern. Eine Andruckplatte 33, zum Beispiel mittels eines Dichtrings 35 gedichtet, kann – im Zusammenwirken mit einem Sicherungsstift 37 – die Position der vorbezeichneten Anordnung aus Piezokeramik 29 und Ringen 31 im Aufnahmeraum 21a, b sichern und gleichzeitig abdichten.The ultrasonic transducers 23a , b are in the in-line ultrasonic flow sensor 1 for example by means of a piezo ceramic disc 29 formed, which faces the measuring section in the receiving space 21a respectively. 21b is recorded, waving on the back of the ceramics 29 pressure elements 31 (Rings) are provided which act advantageously reflective and improve the effect of the ultrasonic conversion. A pressure plate 33 , for example by means of a sealing ring 35 sealed, can - in conjunction with a locking pin 37 - The position of the above-mentioned arrangement of piezoceramic 29 and wrestling 31 in the recording room 21a , b secure and seal at the same time.

Insbesondere aufgrund der Symmetrie der wie vorstehend erörterten Messanordnung (insbesondere Rohrstück 3, Sensorträger 7, Ultraschallwandler 23a, b, Messstrecke), vergleiche zum Beispiel 1, das heißt der Spiegelsymmetrie bezüglich einer radialen Mittelebene (welche sich durch den Ringkorpus 9 erstreckt) kann die bidirektionale Durchflussmessung auf vorteilhaft einfache Weise realisiert werden, insoweit als eine Messelektronik 39 durchflussrichtungsunabhängig stets mit denselben Parametern im Hinblick auf Ermittlung des Durchflusses arbeiten kann, z. B. unter Einbezug von Winkel und Entfernungsgrößen, welche mit der Messanordnung beachtlich sind. Aufgrund der Symmetrie des Sensorträgers 7 ist weiterhin auch die Montage des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors 1 vereinfacht, da das Einschieben in das Rohrstück in der z. B. in 1 gezeigten oder in einer um 180° gedrehten Stellung erfolgen kann.In particular, due to the symmetry of the measuring arrangement as discussed above (in particular, pipe section 3 , Sensor carrier 7 , Ultrasonic transducer 23a , b, measuring section), compare for example 1 that is, the mirror symmetry with respect to a radial center plane (which is defined by the ring body 9 extends), the bidirectional flow measurement can be realized in an advantageously simple manner, insofar as a measuring electronics 39 flow direction independent can always work with the same parameters in terms of determining the flow, z. B. including angle and range sizes, which are considerable with the measuring arrangement. Due to the symmetry of the sensor carrier 7 is also the assembly of the in-line ultrasonic flow sensor 1 simplified, since the insertion into the pipe section in the z. In 1 shown or can be done in a rotated position by 180 °.

Wie zum Beispiel 1 veranschaulicht, ist in einem jeweiligen Tragelement 19a, b weiterhin ein Kabelkanal 41 gebildet, welcher für die elektrische Anbindung des von dem Tragelement 19a bzw. 19b getragenen Ultraschallwandlers 23a bzw. 23b – via (Mess-)Kabel (nicht dargestellt) – bereitgestellt ist. Der jeweilige Kabelkanal 41 mündet am mit Bezug auf den Ringkorpus 9 proximalen Ende des Tragelements 19a bzw. 19b in den Ringkorpus 9, insbesondere in eine Kammer 43, welche mittels des Ringkorpus 9 und der Innenwand 11 des Rohrstücks 3 gebildet ist. Abgedichtet ist die Kammer 43 hierbei mittels Ringdichtungen 45 (O-Ringe), welche in korrespondierende Aufnahmen 47 im Ringkorpus 9 eingebracht sind, und welche je gegen die Innenwand 11 des Rohrstücks 3 dichten, d. h. stromaufwärts und stromabwärts der Kammer 43.Such as 1 is illustrated in a respective support member 19a , b continues to be a cable channel 41 formed, which for the electrical connection of the of the support element 19a respectively. 19b worn ultrasonic transducer 23a respectively. 23b - via (measuring) cable (not shown) - is provided. The respective cable channel 41 flows on with respect to the ring body 9 proximal end of the support element 19a respectively. 19b in the ring body 9 , in particular in a chamber 43 , which by means of the ring body 9 and the inner wall 11 of the pipe section 3 is formed. Sealed is the chamber 43 here by means of ring seals 45 (O-rings), which in corresponding shots 47 in the ring body 9 are introduced, and which ever against the inner wall 11 of the pipe section 3 dense, ie upstream and downstream of the chamber 43 ,

Die Kammer 43 wiederum kommuniziert mit einer (Öffnung 49 bzw. Durchtrittsöffnung in der Wandung des Rohrstücks 3, welche innerhalb der Abmessungen der Kammer 43 angeordnet ist, so dass mit der vorgeschlagenen Anordnung mit Kabelkanal 41, Kammer 43 und Durchtrittsöffnung 49 ein mediendichtes Führen der Messkabel ausgehend von den Ultraschallwandlern 23a, b, hin zu einer Messelektronik 39, welche benachbart zu einer Außenseite 51 des Rohrstücks 3 anbringbar ist, vorteilhaft ermöglicht ist.The chamber 43 in turn communicates with a (opening 49 or passage opening in the wall of the pipe section 3 which is within the dimensions of the chamber 43 is arranged so that with the proposed arrangement with cable channel 41 , Chamber 43 and passage opening 49 a media-tight guiding of the measuring cables starting from the ultrasonic transducers 23a , b, to a measuring electronics 39 which are adjacent to an outside 51 of the pipe section 3 attachable, is advantageously possible.

Die Messeelektronik 39 ist bevorzugt benachbart zu der Durchtrittsöffnung 49 angeordnet, zum Beispiel in einem Gehäuse 53, welches die Bereitstellung eines gekapselten Elektronikraums – für eine darin aufgenommene Messelektronik 39 – ermöglicht. Die Messkabel können zum Beispiel an eine Platine 55 (PCB; printed circuit board) der Messelektronik 39 im Elektronikraum geführt sein. Vorteilhaft kann auch das Gehäuse 53 der Messeelektronik 39 aus Kunststoff gefertigt sein, zum Beispiel am Rohrstück 3 mittels einer Verraststruktur verrastet sein. 5 zeigt zum Beispiel einen wie vorstehend erörtert gebildeten In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1. Denkbar ist jedoch auch, wenigstens einen Teil des Gehäuses 53 integral mit dem Rohrstück 3 zu bilden, z. B. am Rohrstück 3 anzuformen.The fair electronics 39 is preferably adjacent to the passage opening 49 arranged, for example in a housing 53 , which provides the provision of an encapsulated electronics compartment - for a measuring electronics housed therein 39 - allows. The measuring cables can, for example, be connected to a circuit board 55 (PCB, printed circuit board) of the measuring electronics 39 be guided in the electronics room. Advantageously, the housing 53 the fair electronics 39 be made of plastic, for example on the pipe section 3 be locked by means of a latching structure. 5 For example, Figure 14 shows an in-line ultrasonic flow sensor formed as discussed above 1 , It is also conceivable, at least a part of the housing 53 integral with the pipe section 3 to form, for. B. on the pipe section 3 to mold.

6 und 7 zeigen demgegenüber eine weitere Ausgestaltung des In-Line-Ultraschall-Durchflusssensors 1, wobei dieser im Unterschied zu der vorhergehenden beschriebenen Ausführungsform gemäß den 1 mit 5 zusätzlich einen Drucksensor 57 aufweist. Der Drucksensor 57 ist außen am Rohrstück 3 angelagert, in einer korrespondierend gebildeten Fassung 59 (gedichtet mittels O-Ring 61), und kann über eine hierfür in der Rohrstückwand gebildete Durchtrittsöffnung 63, welche sich in das Innere des Rohrstücks 3 erstreckt, einen Druck am Strömungsmedium, z. B. Wasser oder Glykol, erfassen. Der Drucksensor 57 wird vorteilhaft vom Elektronikgehäuse 53 überlappt und somit gleichzeitig in der Fassung 59 fixiert, so dass neben kurzen elektrischen Verbindungswegen und vorteilhaft kompakter Bauform auch die Montage vorteilhaft äußerst einfach ist. 6 and 7 In contrast, show a further embodiment of the in-line ultrasonic flow sensor 1 , this being in contrast to the previously described embodiment according to the 1 With 5 additionally a pressure sensor 57 having. The pressure sensor 57 is outside of the pipe section 3 attached, in a correspondingly formed version 59 (sealed by O-ring 61 ), and can via a passage opening formed in the pipe wall piece for this purpose 63 , which are in the interior of the pipe section 3 extends, a pressure on the flow medium, for. As water or glycol capture. The pressure sensor 57 becomes advantageous from the electronics housing 53 overlaps and thus simultaneously in the socket 59 fixed, so that in addition to short electrical connection paths and advantageous compact design, the assembly is advantageous extremely simple.

Die 8 und 9 zeigen noch eine weitere mögliche Ausgestaltung des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors 1, wobei dieser auch ein am Rohrstück 3 angeordnetes Ventil 65 aufweist, mittels welchem der durchströmbare Querschnitt des Rohrstücks 3 beeinflussbar ist. Obwohl nicht gezeigt, kann eine solche Ausgestaltung selbstverständlich auch für einen In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1 gemäß der Ausführungsform nach den 1 mit 5 vorgesehen sein. Das Ventil 65 kann ein manuell betätigtes Ventil sein oder zum Beispiel mittels einer Aktuatorik (z. B. Stellmotor) betätigt werden, vorzugsweise zum Beispiel elektrisch, welche Aktuatorik zum Beispiel in einem mit der Messelektronik gemeinsamen Gehäuse 53 aufgenommen ist, vergleiche zum Beispiel 9.The 8th and 9 show yet another possible embodiment of the in-line ultrasonic flow sensor 1 , this one also on the pipe section 3 arranged valve 65 has, by means of which the flow-through cross section of the pipe section 3 can be influenced. Of course, although not shown, such an embodiment may also be for an in-line ultrasonic flow sensor 1 according to the embodiment of the 1 With 5 be provided. The valve 65 may be a manually operated valve or actuated, for example by means of an actuator (eg., Servomotor), preferably for example electrically, which actuator, for example, in a common with the measuring electronics housing 53 is included, compare for example 9 ,

Der vorgeschlagene In-Iine-Ultraschall-Durchflusssensor 1 kann für low-cost-Applikationen vorteilhaft günstig hergestellt werden, insbesondere als die Mehrzahl der Komponenten zur Herstellung des In-line-Ultraschall-Durchflusssensors 1 auf einfache Weise miteinander verbindbar ist, insbesondere steckverbindbar, weiterhin wesentliche Baugruppen kostengünstig und dennoch robust aus Kunststoff bildbar sind.The proposed in-line ultrasonic flow sensor 1 can be produced advantageously low for low-cost applications, in particular as the majority of components for the production of the in-line ultrasonic flow sensor 1 In a simple manner is connected to each other, in particular plug-in, continue to cost substantial and yet robust plastic components are bildbar.

Der In-line-Ultraschall-Durchflusssensor 1 kann zum Beispiel mit Temperaturbereichen von 10–90°C eingesetzt werden, zum Beispiel mit einem Messbereich von 0–20 l/min, wobei Anschluss-Nennweiten zum Beispiel von DN8 bis DN20 reichen können. Mit dem optionalen Drucksensor kann zum Beispiel ein Druck im Bereich von 0 bis 10 bar erfasst werden.The in-line ultrasonic flow sensor 1 For example, it can be used with temperature ranges of 10-90 ° C, for example with a measuring range of 0-20 l / min, with connection diameters ranging from DN8 to DN20, for example. With the optional pressure sensor, for example, a pressure in the range of 0 to 10 bar can be detected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: In-line-Ultraschall-DurchflusssensorIn-line ultrasonic flow sensor
33: Rohrstückpipe section
55: Eingriffselementengaging member
77: Sensorträgersensor support
99: Ringkorpusring body
1111: Innenwandinner wall
1313: Innenöffnunginner opening
15a, b15a, b: RaststrukturRest structure
1717: Tragstruktursupporting structure
19a, b19a, b: Tragelementsupporting member
21a, b21a, b: Aufnahmeraumaccommodation space
23a, b23a, b: Ultraschallwandlerultrasound transducer
2525: AblenkelelmentAblenkelelment
27a, b27a, b: Taillierungsidecut
2929: Piezoscheibepiezodisc
3131: Andruckelementpresser
3333: Andruckplatteplaten
3535: Dichtringseal
3737: Sicherungsstiftsafety pin
3939: Messelektronikmeasuring electronics
4141: KabelkanalCabel Canal
4343: Kammerchamber
4545: Ringdichtungring seal
4747: Aufnahmeadmission
4949: DurchtrittsöffnungThrough opening
5151: Außenseiteoutside
5353: Gehäusecasing
5555: Platinecircuit board
5757: Drucksensorpressure sensor
5959: Fassungversion
6161: O-RingO-ring
6363: DurchtrittsöffnungThrough opening
6565: VentilValve
AA: Längsrichtunglongitudinal direction
BB: LängsmittelachseLongitudinal central axis
CC: radiale Richtungradial direction

Claims

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) with a piece of pipe ( 3 ) as well as into the pipe section ( 3 ) inserted sensor carrier ( 7 ), which has a ring body ( 9 ), which ring body ( 9 ) on the outer peripheral side on an inner wall ( 11 ) of the pipe section ( 3 ) is supported, wherein the sensor carrier ( 7 ) further with the ring body ( 9 ) connected support structure ( 17 ) having a first ( 23a ) and a second ( 23b ) Carries ultrasonic transducer such that a through the ring body ( 9 ) extending through ultrasonic measuring section in the pipe section ( 3 ) by means of the ultrasonic transducer ( 23a , b) is bildbar.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to claim 1, wherein the support structure ( 17 ) a first ( 19a ) and a second one ( 19b ) Support element for each ultrasonic transducer ( 23a . 23b ), in particular in the form of an arm.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the ultrasonic transducers ( 23a , b) via the supporting structure ( 17 ) along a central axis (B) of the pipe section ( 3 ) are positioned and / or by means of the ultrasonic transducer ( 23a , b) a linear, through the ring body ( 9 ) extending through ultrasonic measuring section in the pipe section ( 3 ), in particular in the flow direction (A) thereof, can be formed.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein with the ring body ( 9 ) a supporting structure ( 17 ) with a first ( 19a ) and a second ( 19b ) Arm is connected to which arms ( 19a , b) each end an ultrasonic transducer ( 23a , b) with the arms ( 19a , b) in opposite directions and to a central axis (B) of the pipe section inclined from the annular body ( 9 ).

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the pipe section ( 3 ) and / or the sensor carrier ( 7 ) are made of plastic.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the ring body ( 9 ) of the supporting structure ( 17 ) in the radial direction opposite and in the direction of flow (A) between the ultrasonic transducers ( 23a , b) arranged a flow-conducting section ( 25 ), which causes the pipe section ( 3 ) and the ring body ( 9 ) flowing medium is deflected towards the measuring section.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, wherein in a respective support element ( 19a , b) a cable duct ( 41 ) formed in the ring body ( 9 ) opens.

In-line ultrasonic flow sensor according to claim 7, wherein by means of the ring body ( 9 ) and the inner wall ( 11 ) of the pipe section ( 3 ) a chamber ( 43 ), in which the cable channels ( 41 ), the chamber ( 43 ) with an opening ( 49 ) in the wall of the pipe section ( 3 ) communicates.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to claim 8, wherein adjacent to the opening ( 4 ) in the wall of the pipe section ( 3 ) an electronics compartment adjacent to the outer wall ( 51 ) of the in-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) is formed, which a measuring electronics ( 39 ), in particular an encapsulated electronics room.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of claims 8 and 9, wherein between the ring body ( 9 ) and the inner wall ( 11 ) of the pipe section ( 3 ) Seals ( 45 ) on the ring body ( 9 ) are arranged, which the chamber ( 43 ) against the pipe section ( 3 ) media flowing through.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensor carrier ( 7 ) on the inner wall ( 11 ) of the pipe section ( 3 ) is frictionally fixed and / or by means of a fixing structure ( 15a , b) the ring body ( 9 ) and / or the inner wall ( 11 ) of the pipe section ( 3 ) on the pipe section ( 3 ) is fixed.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of claims 2 to 11, wherein on a respective support element ( 19a , b) at the end a receiving space ( 21a , b), within which a respective ultrasound transducer ( 23a , b) is included.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensor carrier ( 7 ) is formed mirror-symmetrically to a radial center plane.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein adjacent to the pipe piece outer wall ( 51 ) a pressure sensor ( 57 ) on the pipe section ( 3 ) is arranged, which via a passage opening ( 63 ) in the pipe section ( 3 ) a pressure on the flow medium in the pipe section ( 3 ).

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein on the pipe section ( 3 ) a valve ( 65 ) for influencing the flow-through cross section of the pipe section ( 3 ) is arranged.

In-line ultrasonic flow sensor ( 1 ) according to one of claims 2 to 15, wherein a respective support element ( 19a , b) a sidecut ( 27a , b).