DE2309605A1 - Elektroakustische wandlervorrichtung - Google Patents
Elektroakustische wandlervorrichtungInfo
- Publication number
- DE2309605A1 DE2309605A1 DE19732309605 DE2309605A DE2309605A1 DE 2309605 A1 DE2309605 A1 DE 2309605A1 DE 19732309605 DE19732309605 DE 19732309605 DE 2309605 A DE2309605 A DE 2309605A DE 2309605 A1 DE2309605 A1 DE 2309605A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transducer
- converter
- converter device
- support
- window
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring 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
- G01F1/662—Constructional details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/24—Measuring 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
DlPL.-iNG. KLAUS NEUBECKER
Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 ■ Schadowplatz 9
4 Düsseldorf 1 ■ Schadowplatz 9
Düsseldorf, 26. Febr. 1973
Westlnghouse Electric Corp.
Pittsburgh, Pa., V. St. A.
Pittsburgh, Pa., V. St. A.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektroakustische
Wandler sowie Gehäuse dafür und speziell auf eine Anordnung für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen.
Elektroakustische Wandleranordnungen besitzen im allgemeinen ein aktives Wandlerelement, das akustische Energie aussendet und/oder
empfängt. Das aktive Wandlerelement ist gekapselt oder mit einem z. B. aus einem Acrylkunststoff bestehenden Kunststoffbecher verbunden,
um das aktive Wandlerelement und die zugehörigen Drähte
von dem Strömungsmedium zu trennen. Eine derartige grundsätzliche Anordnung ist in der US-PS 3 167 150 beschrieben,dort allerdings
nicht für die Benutzung bei einem Strömungsmedium vorgesehen. Bei einem solchen Wandleraufbau tritt das Problem auf, daß die Verbindung
zwischen dem aktiven Wandlerelement und dem Kunststoffbecher im Laufe der Zeit dazu neigt, sich zu lösen, wodurch die
akustischen Signale stark gedämpft oder in anderer Weise ver-
309836/1125
Telefon (O2K) 32O8 58 Telegramme Custopat
nichtet werden. In einem solchen Fall ist es erforderlich, den gesamten Ausbau zu zerlegen, um das aktive Wandlerelement auszutauschen.
Bei einer anders gearteten Anordnung werden akustische Durchflußmesser
in Systemen zum Messen des Durchflusses von Strömungsmedium in offenen Kanälen oder geschlossenen Röhren aller Arten und
Abmessungen benutzt. Bei diesen Systemen werden ein oder mehrere Paare von elektroakustischen Wandlern verwendet, die in den Wänden
der Rohrleitung bzw. des Kanals an stromaufwärts und stromabwärts liegenden Stellen montiert sind und so betrieben werden, daß die
Wandler durch das Strömungsmedium hindurch zueinander bzw. voneinander akustische Signale aussenden bzw. empfangen. Die Differenz
zwischen den Ankunftszeiten an den stromaufwärts bzw. stromabwärts liegenden Stellen wird gemessen und stellt ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit
dar. Damit kann die Durchflußmenge in einer Rohrleitung berechnet werden.
Elektroakustisch^ Wandler für solche Systeme sind von der gleichen
Art wie oben angeführt. Das aktive Wandlerelement ist dabei entweder in Kunststoff gekapselt oder mit einem Kunststoffbehälter
verbunden, durch den die akustischen Signale hindurchgeleitet werden. Bei vielen Bauformen ist es nicht einfach, die Wandler
auszutauschen. Bei anderen Bauformen ist es sogar erforderlich, das ganze System trockenzulegen, um ein aktives Wandlerelement
auswechseln zu können. In Systemen mit Röhren von relativ kleinem Durchmesser kann zwar der Strömungsmittelfluß durch Schließen von
einem oder zwei Ventilen unterbrochen werden, bei großen hydro-
309836/1125
elektrischen Anlagen ist dagegen eine solche Unterbrechung ein ernsthaftes Problem.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektroakustische
Wandlervorrichtung zu schaffen, die einerseits betriebssicher arbeitet und andererseits ein einfaches Austauschen
des aktiven Viand lere lernen te s ermöglicht, ohne daß Eingriffe in das Leitungssystem bzw. in den Strömungsmittelfluß erforderlich
sind.
Frfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer elektroakustischen
Wandlervorrichtung mit einer Wandleranordnung, die ein Wandlerelement mit aktiver Vorder- und Rückseite und eine Schallenergie
übertragende, die aktive Vorderseite bedeckende Kapsel enthält, gelöst durch einen hohlen, ein Fenster für den Durchlaß von
Schallenergie aufweisenden Wandlerträger, in dem die Wandleranordnung derart angeordnet ist, daß die Rapse1-bedeckte Vorderseite
auf dem Fenster aufliegt und durch eine durch den Wandlerträger abgestützte Einrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft auf die
Wandleranordnung in Richtung auf das Fenster, so daß die kapselbedeckte
Vorderfläche mit diesem in gegenseitigem Kontakt gehalten wird. Die Kapsel besteht dabei vorzugsweise aus einem Elastomer.
Der Träger der Wandleranordnung wird an einer Wand der Strömungsmitteleinfassung
mit mehreren Abdichtungen befestigt. Die Wandleranordnung ist von der Rückseite des Trägers her leicht auswechselbar,
so daß das Strömungsmittelsystem nicht trockengelegt werden muß, wenn ein Wandler ausgetauscht werden soll.
309836/1125
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Meßanordnung für Strömungsmittel, in der die
erfindungsgemäße Wandlervorrichtung verwendet
werden kann;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen ersten Wandleraufbau;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Wandleranordnung;
und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen zweiten Wandler
aufbau.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann bei einer Vielzahl von strömungsmittel^efüllten Anlagen, gegebenenfalls auch unter
Wasser angewendet werden. Er soll nachstehend allerdings im Hinblick auf ein Durchflußmeßsystem beschrieben werden, wie es beispielsweise
in Fig. 1 dargestellt ist.
In Fig. 1 ist mit IO eine Rohrleitung bezeichnet / deren Durchflußrichtung
ein Pfeil D angibt. Das Meßsystem enthält einen stromaufwärts angeordneten elektroakustischen Wandleraufbau 12 und einen
stromabwärts angeordneten elektroakustischen Wandleraufbau 13, die
309836/112$
jeder ein aktives Wandlerelement zur Erzeugung eines extrem schmalen
Strahles von Schallenergie längs einer gestrichelten Linie in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Wandleraufbau aufweisen.
Die Ausbreitung der vom Wandleraufbau 12 zum Wandleraufbau
13 übertragenen Schallenergie wird durch den Strömungsmittelfluß unterstützt, während die Ausbreitung der vom 'fandleraufbau 13 zum
Viandleraufbau 12 übertragenen Schallenergie durch den Strömungsmittelfluß
verzögert wird. Die Differenz zwischen den Ankunftszeiten der beiden entgegengerichteten Signale stellt ein Maß für
die Strömungsgeschwindigkeit dar. Die Wandleraufbauten 12 und 13 stehen mit einer Steuer- und Auswerteinrichtung 18 in Verbindung,
die den entsprechenden Wandlern die erforderlichen Signale für die Schallaussendung zuführt und außerdem die empfangenen Signal so
verarbeitet, daß die Durchflußmenge berechnet werden kann.
In Fig. 2 ist eine erste Bauart eines Wandleraufbaus dargestellt,
der für Röhren mit einem Durchmesser von z. B. etwa 2,5 - 3 m verwendet werden kann, ohne allerdings darauf beschränkt zu sein, wobei
die erforderlichen Bohrungen unter üblichen werkstattmäßigen Bedingungen hergestellt werden können. Der Wandleraufbau enthält
einen Wandlerträger 22, welcher an seinem einen Ende ein akustisches Fenster 24 für den Durchlaß von Schallenergie aufweist, die
von einem elektroakustischen Wandler 26 ausgesandt und/oder empfangen wird. Der elektroakustische Wandler 26 wird unter Kraftausübung
gegen das akustische Fenster 24 gedrückt und dort in seiner Lage gehalten, wie weiter unten beschrieben wird.
309836/1 125
In verschiedenen bekannten Systemen wurde das aktive Wandlerelement
entweder auf ein akustisches Fenster aufgesetzt oder mit diesem verkittet. Bei fehlender Verbindung konnte keine ausreichende
Schallübertragung zwischen Wandlerelement und akustischem Fenster erreicht werden, und bei einer Verkittung zwischen Wand lere leinen t
und akustischem Fenster verursachte die Schwingungsanregung des
Wandlerelementes die Entstehung von Uberbelastungen in der Verbindung,
so daß sich diese lösen konnte mit der Wirkung, daß die akustischen Signale stark gedämpft oder ganz vernichtet wurden.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform eines bevorzugten elektroakustischen
Wandlers dargestellt, wie er in dem Wandleraufbau nach Fig. 2 verwendet wird. Der elektroakustische Wandler 2<?weist ein
aktives Wandlerelement 30 mit akti/er Vorderseite 31 und aktiver
Rückseite 32 auf, das Schallenergie abstrahlt, wenn ihm über Zuleitungen
34 Ansteuersignale zugeführt v/erden. Wie der Fachmann weiß, gibt ein solches aktives Wandlerelement 30 an den Zuleitungen
34 auch ein elektrisches Ausgangssignal ab, das der von ihm empfangenen Schallenergie entspricht.
Für das aktive Wandlerelement 30 ist eine rückwärtige Abstützung vorgesehen, die einen Absorber 36 enthält, der aus einem druckentlastenden
Material bestehen kann, um zu verhindern, daß von der aktiven Rückseite 32 ausgehende Schallwellen in das aktive Wandlerelement
30 in einer Weise zurückreflektiert v/erden, daß Interferenzen mit den erzeugten Signalen auftreten. Wenn das akbive
Wandlerelement 30 angesteuert wird, sendet es Schallenorgie längs
309 8 36/1125
einer akustischen Achse A aus. Beim Empfangsbetrieb wird durch
das aktive Wandlerelement 30 dann ein maximales. Ausgangs signal erzeugt, wenn die empfangene Schallenergie längs der akustischen
Achse A ankommt. Die akustische Achse A fällt mit der gestrichelten Linie 15 in Fig. 1 zusammen.
Auf der Rückseite des Absorbers 36 ist eine Druckplatte 39 angeordnet,
die eine harte Oberfläche für die Aufnahme einer Kraft aufweist, wie noch beschrieben wird.
Um eine Lösung der Verbindung zwischen dem aktiven Wandlerelement
30 und dem akustischen Fenster 24 zu verhindern, ist eine elastomere Kap.;^l 42 vorgesehen, die mindestens die aktive Vorderseite
31 bedeckt und sich vorzugsweise über die Seiten des elektroakustischen
Wandlers 26 bis zur Druckplatte 39 erstreckt. Die elastomere Kapsel 42 ist in einem so hoben Maße nachgiebig, daß
nur minimale Belastungen in der Verbindung zwischen ihr und dem aktiven Wandlerelement 30 entstehen, wenn letzteres periodisch
betrieben wird. Der elektroakustisch^ Wandler 26 kann durch geeignete
Materialauswahl zusätzlich zum normalen Temperaturbereich auch für den Einsatz bei hohen Temperaturen verwendet werden. Für
hohe und gleichzeitig auch niedrige Temperaturen kann die elastomere Kapsel 42 aus temperaturbeständigem Silicongummi bestehen.
Der Absorber 36 kann für den Einsatz bei normaler Temperatur aus einem Acryl-Material mit kleinen Tonkügelchen bestehen, während
für den Einsatz bei hoher Temperatur Wolfram verwendet werden kann.
Die Druckplatte 39 kann im letzteren Fall aus Metall hergestellt
30983 5/1125
sein, während sie für den Einsatz bei normalen Temperaturen aus Kunststoff bestehen kann. Für das aktive Wandlerelement 30 kann
jedes bekannte Wandler-Material verwendet werden, z. B. Bariumtitanat. Dagegen wird für den Betrieb bei hoher Temperatur vorzugsweise
ein aktives Wandlerelernent 30 aus Bleimetaniobat verwendet.
Die Wandleraufbauten sind so konstruiert und angeordnet, daß das aktive Wandlerelement 30 wirksam unter Druck mit dem akustischen
Fenster 24 des Wandlerträgers 22 in Verbindung gehalten wird, was für ein einwandfreies Arbeiten des elektroakustischen
Wandlers 26 wesentlich ist. Darüber hinaus kann die den elektroakustischen Wandler 26 gegen das akustische Fenster 24 drückende
Kraft verändert werden, und im Falle des Ausfalls eines elektroakustischen Wandlers 26 kann dieser auf einfache Weise entfernt
und ausgetauscht werden, ohne daß eine Absperrung des Systems erforderlich ist.
Nachstehend wird wieder auf Fig.2 Bezug genommen. Der Wandlerträger
22 erstreckt sich durch eine öffnung in einer VJandung 45 einer Strömungsmitteleinfassung. Die Wandung 45 weist einen verstärkten
Abschnitt 46 auf. Das Ende des Wandlerträgers 22 mit dem akustischen Fenster 24 steht mit dem in der Einfassung befindlichen
Strömungsmittel in Verbindung. Dabei ist eine Einrichtung zum festen Anbringen des Wandlerträgers 22 an der !-Jandung 45 vorgesehen.
Im einzelnen ist das dem akustischen Fenster 24 abgewandte zweite Ende des Wandlerträgers 22 mit dem verstärkten Abschnitt
46 verbunden. Dies geschieht mit Hilfe einer Abschluß-
3 0 9 8 3 6/1125
kappe 50,die mittels Schrauben 52 an dem. verstärkten Abschnitt
befestigt ist. Die Abschlußkappe 50 weist ein mit einer Öffnung versehenes Flanschteil 55 auf, welches an einem Ringansatz 58 am
zweiten Ende des Wandlerträgers 22 angreift.
Um zu verhindern, daß Strömungsmittel aus der Einfassung durch die
Öffnung in der Wandung 45 austreten, sind Dichtungen bzw. O-Ringe 60 und 61 vorgesehen.
Der Wandlerträger 22 hat, im ganzen gesehen, die Form einer langgestreckten
Röhre, die sich längs einer Mittelachse erstreckt, an einem Ende durch das akustische Fenster 24 verschlossen ist und
am zweiten Ende offen ist. Der elektroakustische Wandler 26 ist derart in die Röhre eingesetzt, daß er auf dem akustischen Fenster
24 aufliegt. Um den elektroakustischen Wandler 26 in einen festen gegenseitigen Kontakt mit dem akustischen Fenster 24 zu
bringen, ist eine geeignete Einrichtung zur Aufbringung einer Druckkraft auf den elektroakvBbischen Wandler 26 vorgesehen.
Diese Einrichtung, die den elektroakustischen Wandler 26 in eine für die Signalübertragung geeignete Lage gegenüber dem akustischen
Fenster 24 bringt, v/eist eine Kraftübertragungseinrichtung auf, die sich von dem sich am ersten Ende des Wandlerträgers 22 befindlichen
elektroakustischen Wandler 26 bis zum zweiten Ende des Wandlerträgers 22 erstreckt. Die Kraftübertragungseinrichtung
weist einen Abstandshalter 70 auf, der als Zylinder ausgebildet ist. über den Abstandshalter 70 wird auf den elektroakustischen
Wandler 26 mittels einer Feder 72 eine Kraft ausgeübt. Die Feder
309836/ 1 125
72 stützt sich gegen ein Widerlager ab, das als Justierschraube ausgebildet ist, die in das zweite Ende des Wandlerträgers 22 eingeschraubt ist. Mittels der Justierschraube 74 kann die Federkraft
verändert werden.
Die eJäctrischen Zuleitungen 34 des elektroakustischen Wandlers 26
vereinigen sich in einer Verspleißung 77 zu einem Kabel 73, das durch eine Öffnung in der Justierschraube 74 hindurchführt.
Die elastomere Kapsel 42 des elektroakustischen Wandlers 26 liegt auf dem akustischen Fenster 24 und der Innenwandung des Wandlerträgers
22 auf. Die Druckplatte 39 auf der Rückseite des elektroakustischen Wandlers 26 wirkt als Kolben, der die Federkraft
gleichmäßig auf die elastomere Kapsel 42 verteilt. Da die elastomere Kapsel 42 im wesentlichen inkompressibel ist, ist die Längsbewegung
der Druckplatte 33 klein oder überhaupt nicht vorhanden, wenn eine Kraft aufgebracht wird. Das Elastomer verhält sich wie
eine Flüssigkeit und übt in allen Richtungen eine gleichmäßige Kraft aus, so daß zwischen aktivem Wandlerelement 30, elastomerer
Kapsel 42 und Wandlerträger 22 einschließlich akustischem Fenster 24 eine durch Druck hervorgerufene Verbindung hergestellt wird.
Änderungen in den physikalischen Eigenschaften der elastomeren Kapsel 42 aufgrund von Alterungsvorgängen beeinträchtigen den
Betrieb des elektroakustischen Wandlers 26 nicht wesentlich, da die elastomere Kapsel 42 lediglich wie eine Flüssigkeit zur Weiterleitung
akustischer Signale wirkt. Falls irgendwelche Hohlräume
3Q9B36/ 1 1 25
in der Anordnung vorhanden sein sollten, wird die elastomere Kapsel
42 dazu neigen, diese mit der Zeit auszufüllen. Jegliche Erschlaffung wird durch die Feder 72 über einen beliebig langen Zeitraum
aufgefangen, wodurch der auf die elastomere Kapsel 42 ausgeübte Druck im wesentlichen konstant gehalten wird. Ein Auswechseln
des elektroakustischen Wandlers 26 läßt sich leicht durchführen, ohne daß das Strömungsmittel aus seiner Einfassung abgelassen
werden muß. Zum Auswechseln wird einfach die Justierschraube 74 entfernt, und die Feder 72, der Abstandshalter 70 und der elektroakus
tische Wandler 26 werden herausgezogen. In den Wandlerträger 22 kann dann ein neuer elektroakustischer Wandler 26 eingeführt
und durch den Abstandshalter 70 an seinen Platz geschoben werden. Die Justierschraube 7 4 kann dann in Richtung auf die Feder 72 eingeschraubt
ve-cden, um so die geeignete Federkraft zu erzeugen, um
auf den elektroakustischen Wandler 26 einen Druck von z. B. 7 kp/cm auszuüben.
Die mit X bezeichnete Längsachse des Wandlerträgers 22 fällt im wesentlichen mit der akustischen Achse A des elektroakustischen
Wandlers 26 zusammen. Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, wo die akustische
Achse A und die Längsachse X einen Winkel θ einschließen, θ ist
dabei kleiner als 180°. Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung eignet sich für die Anwendung bei bestehenden Strömungsmitteleinfassungen,
bei denen am Einsatzort Löcher in die mit 85 bezeichnete Wandung gebohrt werden können.
0 9 8 3 6/1125
Der Aufbau enthält einen langgestreckten Wandlerträger 87, der auf
seiner dem Strömungsmittel zugewandten Seite ein akustisches Fenster 89 aufweist. Als (in Fig. 4 dargestellte) Abwandlung kann
das akustische Fenster 89, statt ein integraler Bestandteil des Wandlerträgers 87 zu sein, aus einem vom letzteren abweichenden
Material hergestellt sein und durch einen Haltering 9 2 in der richtigen Lage gehalten werden. Zur Abdichtung gegen das Strömungsmittel
ist eine passende O-Ring-Dichtung 9 3 vorgesehen.
Der bereits beschriebene elektroakustische Wandler 26 wird mit Hilfe eines als Schubstange 96 ausgebildeten Abstandshalters
gegen das akustische Fenster 89 gedrückt. Die Schubstange 96 weist an ihrem Ende einen abgeschrägten Abschnitt 97 zur
Abstützung gegen die Druckplatte 39 auf.
Das eine Ende einer Feder 100 stützt sich gegen eine Schulter 102 der Schubstange 96 ab, während das andere Ende der Feder 100 sich
gegen eine Justierschraube 104 abstützt, die in einen Stöpsel 106 eingeschraubt ist. Der Stöpsel 106 wird durch einen Splint 109
in seiner Lage gehalten.
Der Wandlerträger 87 kann so hergestellt sein, daß der elektroakustische
Wandler 26 sich anschmiegend in den oberen Teil des Wandlerträgers 87 paßt, wie bereits beschrieben worden ist. Alternativ
dazu kann der elektroakustische Wandler 26, wie in Fig. 4 dargestellt ist, in eine Haltehülse 112 eingesetzt werden, die in
den oberen Teil des Wandlerträgers 87 eingepaßt ist.
309836/1125
Bei der Installierung der Vorrichtung wird der Wandlerträger 87 in die Wandung 85 eingesetzt, nachdem in diese eine geeignete
öffnung gebohrt worden ist. Der Wandlerträger 87 liegt auf der Strömungsmittelseite der Wandung 85 mit Schultern 114 auf. Um das
Durchtreten von Strömungsmittel auf die Außenseite zu verhindern, sind Packungsringe 117 und 118 vorgesehen, die z. B. durch eine
Messing-Stopfbüchse 120 und eine Stopfbüchsenmutter 122 in ihrer Lage gehalten werden. Die Stopfbüchsenmutter 122 ist auf den
Wandlerträger 87 aufgeschraubt. Der gesamte Aufbau wird durch eine auf die Stopfbüchsenmutter 122 aufgeschraubte Abschlußmutter 125
an der Wandung 85 befestigt.
Die elektrische Verbindung zu den Zuleitungen 34 stellt ein Zuleitungskabel
130 über eine Verspleißung 132 her. Das Zuleitungskabel 130 führt durch eine Zugentlastungstülle 134 und den Stöpsel
106 in den Wandlerträger 87 hinein.
bei aie
Ebenso wie/aer in Fig. 2 dargestellte^ Anordnung wird durch/in Fig.
4 dargestellte Vorrichtung eine stark verbesserte akustische Kopplung erreicht und kann der elektroakustische Wandler 26 leicht
ausgetauscht werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, den Splint 109 zu entfernen und den Stöpsel 106 herauszuziehen, wonach
die Schubstange 96 zusammen mit der Feder 100 und der in der Haltehülse 112 angeordnete elektroakustisch^ Wandler 26 entfernt
werden können.
309836/1125 Patentansprüche;
Claims (15)
- 7309605Patentansprüche ;Elektroakustische Wandlervorrichtung mit einer Wandleranordnung, die ein Wandlerelement mit aktiver Vorder- und Rückseite und eine Schallenergie übertragende, die aktive Vorderseite bedeckende Kapsel enthält/ gekennzeichnet durch einen hohlen/ ein Fenster (24; 89) für den Durchlaß von Schallenergie aufweisenden Wandlerträger (22; 87), in dem die Wandleranordnung derart angeordnet ist, daß die kapselbedeckte Vorderseite (31) auf dem Fenster (24; 89) aufliegt und durch eine durch den Wandlerträger (22; 87) abgestützte Einrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft auf die Wandleranordnung in Richtung auf das Fenster (24; 89), so daß die kapselbedeckte Vorderfläche (31) mit diesem in gegenseitigem Kontakt gehalten wird.
- 2. Wandlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (42) aus einem Elastomer besteht.
- 3. Wandlervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Anschluß an die aktive Rückseite (32) angeordnete Stützvorrichtung, auf die die Druckkraft aufbringende Einrichtung einwirkt.
- 4. Wandlervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung eine Druckplatte (39) enthält.309836/1125
- 5. Wandlervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung einen Absorber (36) für Schallenergie aufweist, der eine Zwischenschicht zwischen Druckplatte (39) und aktiver Rückseite (32) bildet.
- 6. Wandlervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (36) aus einem druckentlastenden Material besteht.
- 7. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurchgekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer•Ή) Druckkraft von dem Wandlerträger (22;/ entfernbar ist, um eineEntfernung der Wandleranordnung aus dem Wandlerträger (22;/ 2U ermöglichen.
- 8. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft ein von dem Wandlerträger (22; 87) in Abstand von der Viandleranordnung getragenes Widerlager sowie eine zwischen Wandleranordnung und Widerlager angeordnete Feder (72; 100) aufweist.
- 9. Wandlervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager ein getrennt betätigbares,einstellbares Bauteil zur Justierung der Kraft der Feder (72; 100) aufweist.309836/1125
- 10. Wandlervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (X) des Wandlerträgers (87) mit der Achse der Schallübertragung der Wandlervorrichtung einen Winkel von weniger als 180° einschließt, wohei die Einrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft einen zwischen Feder (100) und Wandleranordnung eingesetzten Abstandshalter aufweist.
- 11. Wandlervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter einen abgeschrägten, mit der Wandleranordnung in Berührung stehenden Kopfabschnitt aufweist, der so auf der Wandleranordnung aufliegt, daß er diese gegen das Fenster (89) drückt.
- 12. Wandlervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (X) des Wandlerträgers (22) mit der Achse der Schallübertragung der Wandlervorrichtung zusammenfällt.
- 13. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (24) einstückig mit dem Wandlerträger (22) ausgebildet ist.
- 14. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (89) strömungsmitteldicht in eine öffnung des Wandlerträgers (87) eingesetzt ist.309836/1125
- 15. VJandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14 für den Einsatz bei einer mit einer öffnung zur Aufnahme des Wandlers versehenen Strömungsmitteleinfassung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wandlerträger (22; 87) Befestigungsteile zur Strömungsmitteldichten Befestigung an der Strömungsmitteleinfassung zugeordnet sind.BL/me 5309836/ 1 12S
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US23071972A | 1972-03-01 | 1972-03-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2309605A1 true DE2309605A1 (de) | 1973-09-06 |
DE2309605C2 DE2309605C2 (de) | 1982-09-23 |
Family
ID=22866297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2309605A Expired DE2309605C2 (de) | 1972-03-01 | 1973-02-27 | Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3771117A (de) |
JP (1) | JPS5422096B2 (de) |
AU (1) | AU471636B2 (de) |
CA (1) | CA961975A (de) |
CH (1) | CH566695A5 (de) |
DE (1) | DE2309605C2 (de) |
GB (1) | GB1413043A (de) |
ZA (1) | ZA73613B (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3207329C1 (de) * | 1982-03-01 | 1983-10-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschall-Applikator für Biopsie-Zwecke |
EP0408148A1 (de) * | 1989-07-10 | 1991-01-16 | Altometer, Produktiebedrijf Van Rheometron A.G. | Auflagerungsvorrichtung für einen richtungsempfindlichen Sensor, damit ausgestattetes Messsystem sowie Verfahren zur Ausrichtung eines solchen Messsystems |
DE102013114744A1 (de) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Messanordnung und Ultraschall-Durchflussmessgerät |
DE102014010375A1 (de) * | 2014-07-12 | 2016-01-14 | Diehl Metering Gmbh | Ultraschallwandleranordnung sowie Ultraschallwasserzähler |
EP4102191A1 (de) * | 2021-06-08 | 2022-12-14 | Diehl Metering GmbH | Verfahren zur herstellung einer messeinrichtung und messeinrichtung |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3890423A (en) * | 1973-07-27 | 1975-06-17 | Nusonics | Electroacoustic transducer assembly |
US3925692A (en) * | 1974-06-13 | 1975-12-09 | Westinghouse Electric Corp | Replaceable element ultrasonic flowmeter transducer |
US3979565A (en) * | 1975-08-11 | 1976-09-07 | Westinghouse Electric Corporation | Metal enclosed transducer assembly |
DE2538381A1 (de) * | 1975-08-28 | 1977-03-10 | Siemens Ag | Piezoelektrischer druckaufnehmer |
US4131815A (en) * | 1977-02-23 | 1978-12-26 | Oceanography International Corporation | Solid piezoelectric sand detection probes |
US4417480A (en) * | 1981-06-02 | 1983-11-29 | Mapco, Inc. | Dampened ultrasonic transducer |
US4649754A (en) * | 1983-02-07 | 1987-03-17 | Nusonics, Inc. | High pressure transducer |
JPS60259913A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Toshiba Corp | 流量測定装置 |
US4770038A (en) * | 1986-02-13 | 1988-09-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Ultrasonic depth gauge for liquids under high pressure |
US4760739A (en) * | 1986-06-23 | 1988-08-02 | Kaijo Kenki Co., Ltd. | Ultrasonic transmit-receive probe |
US4742717A (en) * | 1986-09-16 | 1988-05-10 | Kaijo Denki Co., Ltd. | Gas flow rate measuring device |
JPH0618245Y2 (ja) * | 1988-05-20 | 1994-05-11 | トキコ株式会社 | 超音波センサ |
GB9006989D0 (en) * | 1990-03-28 | 1990-05-23 | Atomic Energy Authority Uk | Sonochemical apparatus |
US5295120A (en) * | 1990-12-26 | 1994-03-15 | Westinghouse Electric Corp. | Hermetically sealed ultrasonic transducer system |
US5515733A (en) * | 1991-03-18 | 1996-05-14 | Panametrics, Inc. | Ultrasonic transducer system with crosstalk isolation |
US5329821A (en) * | 1992-05-08 | 1994-07-19 | Nusonics, Inc. | Autoranging sonic flowmeter |
DE4224372C2 (de) * | 1992-07-23 | 1995-02-02 | Kromschroeder Ag G | Ultraschall-Gaszähler |
DE4230773C2 (de) * | 1992-09-15 | 2000-05-04 | Endress Hauser Gmbh Co | Ultraschallwandler |
US5460047A (en) * | 1992-11-13 | 1995-10-24 | Panametrics, Inc. | Flow measurement system including ultrasonic transducers |
DE4311963C2 (de) * | 1993-04-10 | 1996-10-24 | Endress Hauser Gmbh Co | Füllstandsmeßgerät |
JPH0678821U (ja) * | 1993-04-12 | 1994-11-04 | 株式会社カイジョー | 超音波流量/流速計の送/受信器 |
JPH09511570A (ja) * | 1994-04-19 | 1997-11-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 超音波変換器の保持装置 |
US5425003A (en) * | 1994-07-25 | 1995-06-13 | Grumman Aerospace Corporation | Acoustic transducer mounting clamp |
DE4439399C2 (de) * | 1994-11-04 | 1997-04-17 | Danfoss As | Ultraschall-Durchflußmesser |
SE512920C2 (sv) * | 1998-11-03 | 2000-06-05 | Jerker Delsing | Anordning för temperaturkompensering av längdförändring hos en akustisk flödesmätare. |
DE10026568C2 (de) * | 2000-05-30 | 2002-11-21 | Siemens Ag | Verbindungsstück für ein Ultraschallwandlergehäuse |
DE20108000U1 (de) | 2001-05-12 | 2001-10-31 | Negele Industrieelektronik GmbH & Co. KG, 87743 Egg | Messvorrichtung zur elektrischen Erkennung von Fließgeschwindigkeiten flüssiger Medien in Hohlkörpern aller Art |
EP1478486B1 (de) * | 2002-02-25 | 2006-12-20 | Vogt Werkstoffprüfsysteme GmbH | Schweisselektrode für ein widerschweissgerät mit einem ultraschallprüfkopf |
DE102004060118A1 (de) * | 2004-12-13 | 2006-06-14 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/oder Massendurchflusses |
DE102005026200A1 (de) | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Detektion und Vorrichtung zur Detektion von Aufzeichnungsträgern |
US7307373B2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-12-11 | Daniel Measurement And Control, Inc. | Transducer assembly for an ultrasonic fluid meter |
NZ598472A (en) | 2009-08-18 | 2014-07-25 | Rubicon Res Pty Ltd | Flow meter assembly, gate assemblies and methods of flow measurement |
US8186229B2 (en) * | 2010-01-06 | 2012-05-29 | Daniel Measurement And Control, Inc. | Ultrasonic flow meter having a port cover assembly |
US8844347B2 (en) * | 2012-02-29 | 2014-09-30 | General Electric Company | Sensor port insert apparatus |
DE102013020497B4 (de) * | 2013-01-28 | 2018-10-11 | Krohne Ag | Baueinheit aus einem Ultraschallwandler und einen Wandlerhalter |
EP2759809B1 (de) * | 2013-01-28 | 2020-02-12 | Krohne AG | Ultraschallwandler |
US10408650B2 (en) | 2017-09-01 | 2019-09-10 | Honeywell International Inc. | Ultrasonic meter transducer |
CN111670342B (zh) * | 2017-12-03 | 2023-11-24 | 尤金·菲力 | 流量计 |
PL3492877T3 (pl) * | 2017-12-04 | 2022-08-29 | Kamstrup A/S | Zespół przetwornika do przepływomierza ultradźwiękowego |
CN108426623B (zh) * | 2018-06-21 | 2020-04-03 | 中北大学 | 一种针对非浸入式超声液位测量系统的活塞式超声波探头 |
CN112903045A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 卡姆鲁普股份有限公司 | 具有超声流量测量的耗量表 |
EP4202379A1 (de) * | 2021-12-21 | 2023-06-28 | Kamstrup A/S | Ultraschallwandleranordnung |
WO2024039804A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | Tancy Instrument Group Co., Ltd. | Acoustic isolators for gas transducers |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3167150A (en) * | 1961-09-22 | 1965-01-26 | Ronald A Darby | Radiation level indicator for sonar projectors |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2803807A (en) * | 1957-08-20 | butler | ||
US2773996A (en) * | 1946-09-13 | 1956-12-11 | Slater John Clarke | Transducer for producing sound at microwave frequencies |
US3277435A (en) * | 1963-02-18 | 1966-10-04 | John H Thompson | Deck velocity ultrasonic hydrophones |
US3469445A (en) * | 1967-07-20 | 1969-09-30 | United Aircraft Corp | Gas flow measuring system |
-
1972
- 1972-03-01 US US00230719A patent/US3771117A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-01-29 ZA ZA730613A patent/ZA73613B/xx unknown
- 1973-02-01 AU AU51651/73A patent/AU471636B2/en not_active Expired
- 1973-02-06 CA CA163,000A patent/CA961975A/en not_active Expired
- 1973-02-19 GB GB805173A patent/GB1413043A/en not_active Expired
- 1973-02-27 DE DE2309605A patent/DE2309605C2/de not_active Expired
- 1973-02-28 JP JP2338773A patent/JPS5422096B2/ja not_active Expired
- 1973-03-01 CH CH301373A patent/CH566695A5/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3167150A (en) * | 1961-09-22 | 1965-01-26 | Ronald A Darby | Radiation level indicator for sonar projectors |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3207329C1 (de) * | 1982-03-01 | 1983-10-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschall-Applikator für Biopsie-Zwecke |
EP0408148A1 (de) * | 1989-07-10 | 1991-01-16 | Altometer, Produktiebedrijf Van Rheometron A.G. | Auflagerungsvorrichtung für einen richtungsempfindlichen Sensor, damit ausgestattetes Messsystem sowie Verfahren zur Ausrichtung eines solchen Messsystems |
DE102013114744A1 (de) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Messanordnung und Ultraschall-Durchflussmessgerät |
US10113890B2 (en) | 2013-12-20 | 2018-10-30 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Measuring arrangement having a rail and linkage assembly for mounting an ultrasonic flow measuring device in a pipe in tilted position |
DE102014010375A1 (de) * | 2014-07-12 | 2016-01-14 | Diehl Metering Gmbh | Ultraschallwandleranordnung sowie Ultraschallwasserzähler |
US10458824B2 (en) | 2014-07-12 | 2019-10-29 | Diehl Metering Gmbh | Ultrasonic transducer arrangement and ultrasonic water meter |
EP3167255B1 (de) * | 2014-07-12 | 2019-12-25 | Diehl Metering GmbH | Ultraschallwandleranordnung sowie ultraschallwasserzähler |
DE102014010375B4 (de) * | 2014-07-12 | 2021-06-17 | Diehl Metering Gmbh | Ultraschallwandleranordnung sowie Ultraschallwasserzähler |
EP4102191A1 (de) * | 2021-06-08 | 2022-12-14 | Diehl Metering GmbH | Verfahren zur herstellung einer messeinrichtung und messeinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA73613B (en) | 1973-10-31 |
US3771117A (en) | 1973-11-06 |
JPS48101166A (de) | 1973-12-20 |
CH566695A5 (de) | 1975-09-15 |
AU5165173A (en) | 1974-08-01 |
DE2309605C2 (de) | 1982-09-23 |
GB1413043A (en) | 1975-11-05 |
CA961975A (en) | 1975-01-28 |
JPS5422096B2 (de) | 1979-08-04 |
AU471636B2 (en) | 1976-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2309605C2 (de) | Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen | |
DE3121899C2 (de) | ||
DE60308014T2 (de) | Dämpfungsvorrichtung zur dämpfung von schwingungen | |
DE69927903T2 (de) | Wellendichtungsvorrichtung mit einer stopfbüchsenpackung | |
DE10204714B4 (de) | Ultraschall-Durchflussmesser | |
DE69412445T2 (de) | Schwingungs- und geräuschabsorbierende vorrichtung für ein hydraulisches system | |
DE2460961C3 (de) | Vorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf einen Schraubenbolzen mit Mutter | |
EP2114588B1 (de) | Positionierungsvorrichtung für eine stabförmige messeinrichtung | |
WO2010009973A1 (de) | Verfahren und messsystem zur bestimmung und/oder überwachung des durchflusses eines messmediums durch ein messrohr | |
EP2343514B1 (de) | Einbauarmatur für einen stabförmigen Messeinsatz | |
EP0922898B1 (de) | Verschlusssystem für Chromatographiesäulen | |
WO1998044318A1 (de) | Ultraschalldurchflussmesser in kompakter bauform | |
EP2518849B1 (de) | Gehäusedurchführung (kabelverschraubung) | |
EP3153755A1 (de) | Quetschflansch mit montagekontrolle | |
WO2002040957A1 (de) | Drucksensor und verfahren zu dessen montage | |
DE4303366C2 (de) | Ventil- und Meßkupplung | |
WO2018024520A1 (de) | Temperaturmanagement für eine kraftmesseinrichtung | |
DE102011088736A1 (de) | Einbauarmatur mit einer Dichtungsvorrichtung | |
WO2002007915A1 (de) | Stranggiesskokille mit den giessquerschnitt umschliessenden kupferplatten | |
DE102004044950B4 (de) | Hydrozylinder | |
DE4132690A1 (de) | Ventil- und messkupplung | |
EP1006283B1 (de) | Vorrichtung zum Abdichten eines Rohres, insbesondere eines Lanzenschaftes | |
CH461134A (de) | Druckmessgerät | |
DE1924017B2 (de) | Zweiteilige optische komponente mit luftraum | |
DE2847892A1 (de) | Kompensator fuer rohrleitungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CALDON CO. LTD. PARTNERSHIP, PITTSBURGH, PA., US |