DE2309605C2 - Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen - Google Patents

Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen

Info

Publication number
DE2309605C2
DE2309605C2 DE2309605A DE2309605A DE2309605C2 DE 2309605 C2 DE2309605 C2 DE 2309605C2 DE 2309605 A DE2309605 A DE 2309605A DE 2309605 A DE2309605 A DE 2309605A DE 2309605 C2 DE2309605 C2 DE 2309605C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transducer
converter
window
support
converter device
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.)
Expired
Application number
DE2309605A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2309605A1 (de
Inventor
Thomas N. Silver Spring Shaffer, Md.
Charles R. Glen Burnie Wilson, Md.
Lawrence G. Pasadena Wright, Md.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caldon Co Pittsburgh Pa Us LP
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE2309605A1 publication Critical patent/DE2309605A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2309605C2 publication Critical patent/DE2309605C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02836Flow 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

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 and/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 31 67 150 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 gedämpf'- oder in anderer Weise vernichtet werden. In einem solchen Fall ist es erforderlich, den gesamten Aufbau 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.
Elektroakustische 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 die 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 5 großen hydroelektrischen 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 to andererseits ein einfaches Austauschen des aktiven Wandlerelementes ermöglicht, ohne daß Eingriffe in das Leitungssystem bzw. in den Strömungsmittelfluß erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer ts 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 kapselbedeckte Vorderseite auf dem Fenster aufliegt, und durch eine durch den Wand'iiiträger 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 leicht auswechselbar, so daß das Strömungsmittelsystem nicht trockengelegt werden muß, wenn ein Wandler ausgetauscht werden soll.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Meßanordnung für Strömungsmittel, in *o der die erfindungsgemäße Wandlervorrichtung verwendet werden ka^n;
Fig.2 einen Längsschnitt durch einen ersten Wandleraufbau;
F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Wandleranordnung;und
Fig.4 einen Längsschnitt durch einen zweiten Wandleraufbau.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann bei einer Vielzahl von strömungsmittel-gefüllten Anlagen, so gegebenenfalls auch unter Wasser angewendet werden. Er soll nachstehend allerdings im Hinblick auf ein Durchflußmeßsystem beschrieben werden, wie es beispielsweise in F i g. 1 dargestellt ist
In F i g. 1 ist mit 10 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 jeder ein aktives Wandlerelement zur Erzeugung eines extrem schmalen Strahles von Schallenergie längs einer gestrichelten Linie 15 in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Wandleraufbau aufweisen. Die Ausbreitung der vom Wandleraufbau 12 zum Wandleraufbau 13 übertragenen Schallenergie wird durch den Strömiungsmittelfluß unterstützt während die Ausbreitung der vom Wandltrfuifbau 13 zum Wandleraufbau 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 Signale so verarbeitet, daß die Durchflußmenge berechnet werden kann.
In F i g. 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 2fi wird unter Kraftausübung gegen das akustische Fenster 24 gedrückt und d v/t in seiner Lage gehalten, wie weiter unten beschrieben wird.
In verschiedenen bekannten Systemen wurde das aktive Wandlerelement entweder auf ein akustisches Fenster aufgesetzt oder mit diesem verkittet Bei fehlender Verbindung konnte keine ausreichende Schallfibertragung zwischen Wandlerelement und akustischem Fenster erreicht werden, und bei einer Verkittung zwischen Wandlerelement und akustischem Fenster verursachte die Schwingungianregung des Wandlerelementes die Entstehung von Überbelastungen in der Verbindung, so daß sich diese lösen konnte mit der Wirkung, daß die akustischen Signale stark gedämpft oder ganz vernichtet wurden.
In F i g. 3 ist eine Ausführungsform eines bevorzugten elektroakustischen Wandlers dargestellt, wie er in dem Wandleraufbau nach F i g. 2 verwendet wird. Der elektroakustische Wandler 26 weist ein aktives Wandlerelement 30 mit aktiver Vorderseite 31 und aktiver Rückseite 32 auf, das Schallenergie abstrahlt wenn ihm über Zuleitungen 34 Ansteuersignale zugeführt werden. 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 werden, daß Interferenzen mit den erzeugten Signalen auftreten. Wenn das aktive Wandlerelement 30 angesteuert wird, sendet es Schallenergie längs einer akustischen Achse A aus. Beim Empfangsbetrieb wird durch das aktive Wandlerelement 30 dann ein maximales Ausgangssignal erzeugt, wenn die empfangene Schallenergie längs der akustischen Achse A ankommt Die akustische Achse A fällt mit der gestrichelten Linie ti in F i g. 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 3Ol und dem akustischen Fenster 24 zu verhindern, ist eine elastomere Kapsel 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 hohen Maße nachgiebig, daß nur minimale Belastungen in der Verbindung zwischen ihr und dem aktiven Wandlerelement 30 entstehen, wenn letzterer 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-Ma- '5 terial 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 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 Wandlerelement 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 F i g. 2 Bezug genommen. Der Wandlerträger 22 erstreckt sich durch eine öffnung in einer Wandung 45 einer Strömungsmittel- «ο einfassung. 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 Wandung 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 Abschlußkappe 50, die mittels Schrauben 52 an dem verstärkten Abschnitt 46 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 ω akustischen Fenster 24 aufliegt Um den elektroakustischer! Wandler 26 in einen fester, gegenseitigen Kontakt mit dem akustischen Fenster 24 zu bringen, ist eine geeignete Einrichtung zur Aufbringung einer Druckkraft auf den elektroakustischen Wandler 26 vorgesehen.
Diese Einrichtung, die den elektroakustischen Wandler 26 in eine für die Signalübertragung geeignete Lage gegenüber dem akustischen Fenster 24 bringt weist 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 72 stützt sich gegen ein Widerlager ab, das als Justierschraube 74 ausgebildet ist, die in das zweite Ende des Wandlerträgers 22 eingeschraubt ist. Mittels der Justierschraube 74 kann die Federkraft verändert werden.
Die elektrischen Zuleitungen 34 des elektroakustischen Wandlers 26 vereinigen sich in einer Verspleißung 77 zu einem Kabel 78, 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 gleichmä-ßg auf die elastomere Kapsel 42 verteilt Da die elastomere Kapsel 42 im wesentlichen inkompressibel ist, ist die Längsbewegung der Druckplatte 39 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 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. Z'tn Auswechseln wird einfach die Justierschraube 74 entfernt und die Feder 72, der Abstandshalter 70 und der elektroakustische 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 74 kann dann in Richtung auf die Feder 72 eingeschraubt werden, um so die geeignete Federkraft zu erzeugen, um auf den elektroakustischen Wandler 26 einen Druck von z. B. 7 — 14 bar auszuüben.
Die mit X bezeichnete Längsachse des Wandlerträgers 22 fällt im wesentlichen mit der akustischen Achse A des elektroakustischen Wandlers 26 zusammen. Ein anderes Aüsfühnmgsbeispie! der vorliegenden Erfindung ist in F i g. 4 dargestellt wo die akustische Achse A
und die Längsachse Xeinen Winkel θ einschließen. Θ ist dabei kleiner als 180". Die in F i g. 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.
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 92 in der richtigen Lage gehalten werden. Zur Abdichtung gegen das Strömungsmittel ist eine passende O-Ring-Dichtung 93 vorgesehen.
Der bereits beschriebene elektroakustische Wandler 26 wird mit Hilfe eines als Schubstange 96 ausgebildeten Abstandshalter gegen das akustische Fenster 89 gedrückt. Die Seiiüüsiängc 9G weisi 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 beschiieben worden ist. Alternativ dazu kann der elektroakustische Wandler 26, wie in F i g. 4 dargestellt ist, in eine Haltchülse 112 eingesetzt werden, die in den oberen Teil des Wandlerträgers 87 eingepaßt ist.
Bei der Installierung der Vorrichtung wird der Wiindlerträger 87 in die Wandung 85 eingesetzt, nachdem in diese eine geeignete Öffnung gebohrt worden ist. Der Wandlerträgcr 87 lieg! 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 Stopfbüchsennuitter 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
i "7 1"» I L. 1
a* t-uiCitungsksDC!
ZugentlastungSiülle 134 und den Stöpsel 106 in den Wandlerträger 87 hinein.
Ebenso wie bei der in F i g. 2 dargestellte Anordnung wird durch die in F i g. A 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 elektroakustische Wandler 26 entfernt werden können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:
1. 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
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 durckentlastenden Material besteht
7. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft von dem Wandlerträger (22; 87) entfernbar ist um eine Entfernung der Wandleranordnung aus dem Wandlerträger (22; 87) zu ermöglichen.
8. Wandlervorrichiung 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 Wandleranordnung 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
10. Wandlervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß die Längsachse (A-^ des Wandlerträgers (87) mit der Achse der Schallübertragung der Wandlervorrichtung einen Winkel von weniger als 180° einschließt wobei 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. Wandleranordnung nach Ansprüche oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (X) den Wandlerträgers (22) mit der Achse der Schaliübertragung 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} sirömungsmitteldicht in eine öffnung de» Wandlerträgers (87) eingesetzt ist
15. Wandlervorrichtung 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.
DE2309605A 1972-03-01 1973-02-27 Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen Expired DE2309605C2 (de)

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 DE2309605A1 (de) 1973-09-06
DE2309605C2 true 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)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
DE3207329C1 (de) * 1982-03-01 1983-10-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultraschall-Applikator für Biopsie-Zwecke
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
NL8901763A (nl) * 1989-07-10 1991-02-01 Rheometron Ag Steuninrichting voor richtinggevoelige sensor, daarmee uitgerust meetsysteem alsmede werkwijze voor het uitrichten van zo'n meetsysteem.
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
WO1995028618A1 (de) * 1994-04-19 1995-10-26 Siemens Aktiengesellschaft Halterungseinrichtung für ultraschallwandler
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
SE9803750L (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
DE50306027D1 (de) * 2002-02-25 2007-02-01 Vogt Werkstoffpruefsysteme Gmb 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
MX364336B (es) 2009-08-18 2019-04-23 Rubicon Res Pty Ltd Ensamble de medidor de flujo, ensambles de compuerta y metodos para la medicion de flujo.
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
EP2759809B1 (de) * 2013-01-28 2020-02-12 Krohne AG Ultraschallwandler
DE102013020497B4 (de) * 2013-01-28 2018-10-11 Krohne Ag Baueinheit aus einem Ultraschallwandler und einen Wandlerhalter
DE102013114744A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Messanordnung und Ultraschall-Durchflussmessgerät
DE102014010375B4 (de) * 2014-07-12 2021-06-17 Diehl Metering Gmbh Ultraschallwandleranordnung sowie Ultraschallwasserzähler
US10408650B2 (en) 2017-09-01 2019-09-10 Honeywell International Inc. Ultrasonic meter transducer
US11473949B2 (en) * 2017-12-03 2022-10-18 Eugene Fourie Flowmeter
DK3492877T3 (da) * 2017-12-04 2022-07-04 Kamstrup As Transduceranordning til ultralydsflowmåler
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
DE102021114683A1 (de) * 2021-06-08 2022-12-08 Diehl Metering Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Messeinrichtung und Messeinrichtung
EP4202379A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-28 Kamstrup A/S Ultraschallwandleranordnung
US20240060805A1 (en) * 2022-08-17 2024-02-22 Tancy Instrument Group Co., Ltd. Acoustic isolators for gas transducers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US3167150A (en) * 1961-09-22 1965-01-26 Ronald A Darby Radiation level indicator for sonar projectors
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

Also Published As

Publication number Publication date
GB1413043A (en) 1975-11-05
US3771117A (en) 1973-11-06
JPS5422096B2 (de) 1979-08-04
JPS48101166A (de) 1973-12-20
AU471636B2 (en) 1976-04-29
AU5165173A (en) 1974-08-01
DE2309605A1 (de) 1973-09-06
ZA73613B (en) 1973-10-31
CA961975A (en) 1975-01-28
CH566695A5 (de) 1975-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2309605C2 (de) Elektroakustische Wandlervorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Durchflußmeßsystemen
DE60308014T2 (de) Dämpfungsvorrichtung zur dämpfung von schwingungen
EP0036658B1 (de) Ultraschall-Messgerät zur Bestimmung der Strömung eines Mediums in einer Leitung
DE2630410C2 (de)
DE2234669B2 (de) Dusenbaugruppe
EP2146190A1 (de) Ultraschallwandler
DE2460961C3 (de) Vorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf einen Schraubenbolzen mit Mutter
DE102011118921B4 (de) Vortex-Durchflussmessgerät und diesbezügliche Faserdurchführung
DE6949412U (de) Durchflussmesseinrichtung.
WO2010009973A1 (de) Verfahren und messsystem zur bestimmung und/oder überwachung des durchflusses eines messmediums durch ein messrohr
DE3437488A1 (de) Schallsender
DE19755244C1 (de) Verschlußsystem für Chromatographiesäulen
EP2516969A1 (de) Einbauarmatur für einen stabförmigen messeinsatz
DE102011006581A1 (de) Zustandsüberwachung einer Pipettenspitze mit von innen angekoppelten piezoelektrischen Elementen
DE3343895C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung des Verhaltens eines von einer landwirtschaftlichen Maschine geschleppten Geräts
EP1334343A1 (de) Drucksensor und verfahren zu dessen montage
DE4303366C2 (de) Ventil- und Meßkupplung
DE102004029114A1 (de) Ultraschall-Durchflussmesser
DE102004044950B4 (de) Hydrozylinder
DE2847892A1 (de) Kompensator fuer rohrleitungen
EP1006283B1 (de) Vorrichtung zum Abdichten eines Rohres, insbesondere eines Lanzenschaftes
DE3016165A1 (de) Koksofentuer mit hammerschlagdichtleiste
DE60318858T2 (de) Greifmittel für eine signalleitung und signalleitung
EP0877458A2 (de) Verbindungs- und Montageanordnung
DE3326448C2 (de) Druckaufnehmer

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