DE2911704C3 - Velocity sensor for determining the flow velocity of flow media using the sound entrainment method - Google Patents

Velocity sensor for determining the flow velocity of flow media using the sound entrainment method

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DE2911704C3 DE19792911704 DE2911704A DE2911704C3 DE 2911704 C3 DE2911704 C3 DE 2911704C3 DE 19792911704 DE19792911704 DE 19792911704 DE 2911704 A DE2911704 A DE 2911704A DE 2911704 C3 DE2911704 C3 DE 2911704C3
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Salzgitter Elektronik GmbH
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Me Meerestechnik Elektronik Gmbh, 2351 Trappenkamp
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Description

Die Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitssensor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.The invention relates to a speed sensor of the type described in the preamble of claim 1.

Solche Geschwindigkeitssensoren bestimmen die Schallaufzeit zwischen den Köpfen. Bei im wesentlichen beliebiger Führung der Schallstrecke zwischen den Köpfen hat diese Anordnung ihre Meßrichtung, in der die maximale Strömungsempfindlichkeit vorliegt, in der Richtung der Verbindungslinie der Köpfe. Die Schallstrecke muß dabei nicht unbedingt durchgehend in der Meßrichtung liegen wie bei einigen bekannten Konstruktionen der Fall, sondern kann auch schräg zur Meßrichtung verlaufen. Letzteres ist bei einer aus der DE-OS 19 12 998 bekannten Konstruktion der Fall, bei der die Köpfe im Winkel zur Meßrichtung auf einen im Abstand zur Frontfläche parallel zu dieser angeordneten Reflektor ausgerichtet sind, der den vom Sendekopf ausgehenden Schallstrahl auf den Empfangskopf richtet.Such speed sensors determine the sound propagation time between the heads. At essentially Any guidance of the sound path between the heads, this arrangement has its measuring direction in which the maximum flow sensitivity is in the direction of the line joining the heads. The sound path does not necessarily have to lie continuously in the measuring direction as in some known constructions the case, but can also run obliquely to the measuring direction. The latter is with one of the DE-OS 19 12 998 known construction the case in which the heads at an angle to the measuring direction on an im Distance to the front surface are aligned parallel to this arranged reflector, the from the transmitter head outgoing sound beam is directed at the receiving head.

Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist die große Nähe wenigstens von Teilen der Meßstreeke zu der Frontfläche, wodurch Meßfehler durch Strömungsablenkung an der Frontfläche auftreten. The disadvantage of this known construction is the close proximity of at least parts of the measuring line to the front surface, whereby measurement errors occur due to flow deflection on the front surface.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Geschwindigkeitssensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei robustem und billigem Aufbau genauere Meßergebnisse liefert.The object of the present invention is to provide a speed sensor of the initially mentioned to create mentioned type, which provides more accurate measurement results with a robust and cheap structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dieThis object is achieved according to the invention by the

Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst Bei dieser Konstruktion gehen die zwischen den Köpfen und den Winkelreflektoren liegenden Teile der Meßstrecke nicht in das Meßergebnis ein, da sie in umgekehrt paralleler Richtung durchlaufen werden, so daß sich in ihnen der Strömungseffekt aufhebt Der allein strömungsempfindliche Schallstreckenteil liegt zwischen den im Abstand zur Frontfläche angeordneten Winkelreflektoren, also in einem größeren Abstand zur Frontfläche, wo die von dieser verursachten Anströmungsstörungen klein sind. Da der Schallstreckenteil unmittelbar vor den Meßköpfen in das Meßergebrais nicht eingeht, können die Meßköpfe in der Nähe der Frontfläche sicher und berührungsunempfindlich angeordnet und groß und daher billiger sein. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden auch bei geringfügig gegenüber der Senkrechten abweichender Empfangs- bzw. Senderichtung der Köpfe erzielt, bei denen in den im wesentlichen senkrecht zur Frontfläche gerichteten Schallstreckenteilen geringe Strömungseffekte auftreten. Abweichungen aus der Senkrechten sind je nach konstruktiven Gegebenheiten zulässig, sofern die zu erreüchende Genauigkeit dies zuläßtFeatures of the characterizing part of claim 1 solved In this construction, go between the Heads and the corner reflectors lying parts of the measuring section are not included in the measurement result, as they are in reversed parallel direction are traversed, so that the flow effect cancels in them only flow-sensitive sound path part lies between those arranged at a distance from the front surface Corner reflectors, so at a greater distance from the Front surface where the flow disturbances caused by this are small. Because the sound path part is not included in the Messergebrais immediately in front of the measuring heads, the measuring heads in the vicinity of the Front surface arranged safely and insensitive to touch and be large and therefore cheaper. the Advantages according to the invention are also achieved in the case of receiving signals that deviate slightly from the vertical or transmission direction of the heads achieved in which in the substantially perpendicular to the front surface directed sound path parts small flow effects occur. Deviations from the vertical are permissible depending on the structural conditions, provided the accuracy to be achieved allows this

Weiterhin vorteilhaft ist der erfindungsgemäßeThe invention is also advantageous

Geschwindigkeitssensor durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet Auf diese Weise wird der strömungsempfindliche Teil der Schallstrecke zwischen den Winkelreflektoren geknickt ausgeführtSpeed sensor characterized by the features of claim 2 In this way, the The flow-sensitive part of the sound path between the corner reflectors is bent

Ein solcher Sensürr ist bevorzugt für solche FälleSuch a sensor is preferred for such cases

einsetzbar, in denen die Anströmung parallel zurcan be used in which the flow is parallel to the

Frontfläche erfolgt da dann der strömungsempfindlicheThe front surface is then the one that is sensitive to the flow

aktive Teil der Schallstrecke von Strömungsstörungen an den Reflektoren im wesentlichen unbeeinflußt bleibtactive part of the sound path remains essentially unaffected by flow disturbances at the reflectors

Dieser Geschwindigkeitssensor ist vorteilhaft durchThis speed sensor is advantageous through

die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet Bei dieser im wesentlichen M-förmigen Schallstrecke zwischen den Köpfen, deren zwischen den Winkelreflektoren liegender Teil V-förmig einwärts zur Frontfläche hin geknickt verläuft, liegen die Winkelreflektoren mit ihrer die Abmessungen im wesentlichen bestimmenden Reflektorfläche im flachen Anstellwinkel zur parallel zur Frontfläche verlaufenden Strömung, so daß sie nur geringe Störungen verursachen. Der in der Spitze des V, also unmittelbar vor dem Mittelreflektor und somit relativ nahe an der Frontfläche liegende mittlere Teil der Schallstrecke liegt zwar in einem Bereich, an dem sich bereits Störungen der Frontfläche auswirken, jedoch heben sich diese Störungen, da sie in den beiden Schenkeln des V gegensinnig durchlaufenthe features of claim 3 characterized in this substantially M-shaped sound path between the heads, whose part lying between the corner reflectors is V-shaped inwards towards the front surface runs bent towards, the corner reflectors lie with their essentially determining the dimensions Reflector surface at a flat angle of incidence to the flow running parallel to the front surface, so that they cause only minor disturbances. The one at the top of the V, i.e. immediately in front of the central reflector and thus the middle part of the sound path, which is relatively close to the front surface, lies in one Area in which disturbances of the front surface already have an effect, but these disturbances stand out because they are in run through the two legs of the V in opposite directions

so werden, heraus. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die Möglichkeit, den Mittelreflektor unmittelbar an der Frontfläche zu befestigen, so daß für ihn keine die zu messenden Strömungsbereiche durchlaufende Stützen erforderlich sind.so be out. Another advantage of this arrangement is the possibility of attaching the central reflector directly to be attached to the front surface, so that there are no supports passing through the flow areas to be measured required are.

Alternativ ist der Sensor vorteilhaft durch die Merkmale des Anspruches 4 gekennzeichnet. Bei dieser Ausbildung liegt der strömungsempfindliche aktive Teil der Schallstrecke genau in der Verbindungslinie der beiden Winkelspiegel. Diese Ausführung ist besondersAlternatively, the sensor is advantageously characterized by the features of claim 4. At this The flow-sensitive active part of the sound path lies exactly in the connecting line of the training two corner mirrors. This version is special

μ für sogenannte fierende Sonden geeignet, die mit ihrer Frontfläche quer zur Hauptströmungsrichtung bewegt werden. Die Hauptströmungsrichtung verläuft dann quer zum aktiven Teil der Schallstrecke, so daß dieser wiederum unbeeinflußt von Strömungsstörungen an denμ suitable for so-called felling probes that with their Front surface can be moved transversely to the main flow direction. The main flow direction then runs across the active part of the sound path, so that this in turn is unaffected by flow disturbances at the

es Reflektoren bleibt.it remains reflectors.

Weiterhin vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Geschwindigkeitssensor durch die Merkmale des Anspruches 5 gekennzeichnet. Auf diese Weise sind dieThe speed sensor according to the invention is also advantageous due to the features of Claim 5 characterized. In this way they are

Köpfe optimal geschützt im Inneren des Trägerkastens angeordnetHeads optimally protected inside the carrier box

Schließlich ist der erfindungsgemäße Geschwindigkeitssensor durch die Merkmale des Anspruches 6 gekennzeichnet Diese Ausbildung der Köpfe wird erst durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, da bei der erfindungsgemäßen Verlegung des aktiven Teils der Schallstrecke weit von den Köpfen weg die Kopfgröße keine Rolle mehr spielt Die Vergrößerung der Schallwandlerfläche von den bisher üblichen wenigen Quadratmillime^em um mehrere Größenordnungen ergibt bei den üblichen hohen Frequenzen einen außerordentlich scharf gebündelten Schallstrahl mit im wesentlichen parallelen Wellenfronten. Daraus ergibt sich wiederum der Vorteil, daß die Empfangsenergie nach Passieren längerer Strecken und mehrerer Reflektoren sehr hoch ist Ferner wird der abgestrahlte Schall fast restlos auf den Empfangskopf gestrahlt so daß störende Fremdreflexe an Verstrebungsteilen u. dgl. vermieden werden.Finally, the speed sensor according to the invention is characterized by the features of claim 6 This design of the heads is only made possible by the present invention, since the inventive relocation of the active part of the sound path far away from the heads the head size The enlargement of the transducer surface from the few usual ones no longer plays a role Square millimeters by several orders of magnitude results in one at the usual high frequencies extremely sharply bundled sound beam with essentially parallel wave fronts. From this it follows in turn the advantage that the received energy after passing long distances and several Reflectors is very high. Furthermore, the radiated sound is radiated almost completely onto the receiving head that disturbing external reflections on strut parts and the like are avoided.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt Es zeigen:The invention is shown schematically and by way of example in the drawing.

F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssensors mit zwei Schallstrecken in xundy-Richtungund F i g. 1 shows a side view of a speed sensor according to the invention with two sound paths in the x and y directions and

Fig.2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 von unten, bei der zur Darstellung eines Sende- bzw. Empfangskopfes ein Winkelreflektor fortgelassen ist2 shows a view according to FIG. 1 from below, in which a corner reflector has been omitted to represent a transmitting or receiving head

Der dargestellte Sensor besitzt einen Träger 1, in dem Sende- bzw. Empfangsköpfe 2, 2' in seiner unteren, im folgenden als Frontfläche bezeichneten Fläche 3 angeordnet sind. Am Träger 1 ist über einen Verstrebungskäfig 4 im Abstand zur Frontfläche 3 dieser gegenüberliegend eine Reflektorhalterung 5 befestigt an der über Streben Winkelreflektoren 6, 6' befestigt sind. Ein Mittelreflektor 7 ist über eine eigene Strebe in geringerem Abstand zur Frontfläche als die Winkelreflektoren 6 in der Mitte zwischen den Köpfen 2, 2' befestigt Sämtliche, die Reflektoren tragenden Streben sind in üblicher Weise so dünn wie möglich ausgeführt um möglichst geringe Wirbelschleppen zu erzeugen.The sensor shown has a carrier 1 in which the transmitting and receiving heads 2, 2 'in its lower, im following surface 3 designated as the front surface are arranged. On the carrier 1 is about a Strut cage 4 at a distance from the front surface 3 opposite a reflector holder 5 attached to the corner reflectors 6, 6 'are attached via struts. A center reflector 7 is on its own Strive closer to the front surface than the corner reflectors 6 in the middle between the heads 2, 2 'attached. All struts carrying the reflectors are as thin as possible in the usual way designed to generate the least possible wake vortices.

Der Träger 1 ist über ein Kabel 8 an geeignete Sende- und Empfangsanlagen sowie Stromerzeugungseinrichtungen, z. B. in einem Schiff, angeschlossen. In diesem Falle kann der Träger in seinen Abmessungen quer zur Frontfläche 3 relativ flach ausgebildet sein. Diese elektrischen und elektronischen Einrichtungen können jedoch sämtlich auch in dem Träger 1 vorgesehen sein, womit der Sensor von Kabelzuleitungen unabhängig wird.The carrier 1 is via a cable 8 to suitable transmitting and receiving systems as well as power generation devices, z. B. in a ship connected. In this case, the dimensions of the carrier can be transverse to Front surface 3 can be made relatively flat. These electrical and electronic devices can however, all of them can also be provided in the carrier 1, so that the sensor is independent of cable feed lines will.

Arbeitet der Kopf 2 als Sender, so geht von ihm ein Schallstrahl zunächst über den Streckenabschnitt A zum Winkelreflektor 6, von diesem über den Abschnitt B zum Mitielreflektor 7, von dort über C zum Winkeireflektor 6' und von dort über D zum Empfangskopf 2'. Der Mittelreflektor 7 ist daher parallel zur Frontfläche 3 ausgerichtet während die Winkelreflektoren 6 und 6' jeweils senkrecht zur Winkelhalbierenden der Schallstrecken A, B bzw. C, D ausgerichtet sind. In üblicher Weise werden die identisch ausgebildeten Köpfe 2 und 2' abwexhelnd als Sende- und Empfangsköpfe betrieben, so daß die Streckenführung A1 B, C, D abwechselnd in der einen und anderen Richtung durchlaufen wird. Auf diese Weise läßt sich eine Reihe von Meßfehlern eliminieren.If the head 2 works as a transmitter, a sound beam goes from it first over the section A to the corner reflector 6, from there over the section B to the Mitiel reflector 7, from there over C to the angle reflector 6 'and from there over D to the receiving head 2'. The central reflector 7 is therefore aligned parallel to the front surface 3 while the corner reflectors 6 and 6 'are each aligned perpendicular to the bisector of the sound paths A, B and C, D, respectively. In the usual way, the identically designed heads 2 and 2 'are operated alternately as transmitting and receiving heads, so that the routing A 1 B, C, D is traversed alternately in one and the other direction. In this way a number of measurement errors can be eliminated.

In üblicher Weise nt der dargestellte Geschwindigkeitssensor mit zwei inter 90° zueinanderstehenden Schallstrecken ausgerüstet Die zweite Schallstrecke verläuft um 90" gedreht zur dargestellten SchaJlstrecke A1B1C1D zwischen weiteren Köpfen 2" und 2'" (in der Zeichnung nicht ersichtlich), über die dargestellten Winkelreflektoren 6" und 6'" und über den beiden Schallstrecken gemeinsamen Mittelreflektor 7.In the usual way, the speed sensor shown is equipped with two sound paths at 90 ° to one another. The second sound path runs 90 "rotated to the shown shaft path A 1 B 1 C 1 D between further heads 2" and 2 '"(not visible in the drawing), Via the corner reflectors 6 ″ and 6 ′ ″ shown and the central reflector 7 common to both sound paths.

Mit diesen beiden gekreuzten Meßstrecken kann die Geschwindigkeit in einer Ebene in x- und y-Richtung ermittelt werden, so daß über entsprechende elektronische Verarbeitung der Meßwerte sowohl die Richtung als auch die Geschwindigkeit der Strömung ermittelt werden kann. Im folgenden wird der Einfachheit halber nur die dargestellte Meßstrecke A, B, C, D näher diskutiertWith these two crossed measuring sections, the speed can be determined in one plane in the x and y directions, so that both the direction and the speed of the flow can be determined via appropriate electronic processing of the measured values. For the sake of simplicity, only the measurement section A, B, C, D shown is discussed in more detail below

Die dargestellte Meßstrecke hat ihre maximale Empfindlichkeit also ihre Meßrichtung in der Verbindungslinie der Köpfe 2, 2'. Wie geometrische Überlegungen z. B. unter Zuhilfenahme des Linienintegrales sehr einfach zeigern, liefern die beiden Abschnitte A und D keinen Beitrag; zum Meßwert da sie antiparallel durchlaufen werden, so daß sich ihre Beiträge aufheben. In den Abschnitten B und C hebev. sich wieder die senkrecht zur Meßrichtung stehenden Anteile auf, und es verbleibt nur der in Richtung der Verbindungslinie der Köpfe 2,2' liegende Anteil dieser beiden Strecken.The measuring section shown has its maximum sensitivity, that is, its measuring direction in the connecting line of the heads 2, 2 '. How geometrical considerations z. B. point very simply with the help of the line integral, the two sections A and D make no contribution; to the measured value since they are run through in antiparallel so that their contributions cancel each other out. In Sections B and C hebev. the portions perpendicular to the direction of measurement arise again, and only the portion of these two stretches lying in the direction of the connecting line of the heads 2, 2 'remains.

Der strömungsempfindliche Teil B, C der Meßstrekken liegt im Bereich zwischen dem Mittelreflektor 7 und den Winkelreflektoren 6, also in größerem Abstand zur Frontfläche 3. Daher wirken sich die Anströmungsstörungen, die von der Frontfläche 3 verursacht werden, auf das Meßergebnis weniger aus als bei bekannten Konstruktionen, bei denen der empfindliche Teil der Meßstrecke in unmittelbarer Nähe der Frontfläche liegtThe flow-sensitive part B, C of the measuring sections lies in the area between the central reflector 7 and the corner reflectors 6, i.e. at a greater distance from the front surface 3. Therefore, the flow disturbances caused by the front surface 3 have less of an effect on the measurement result than with known ones Constructions in which the sensitive part of the measuring section is in the immediate vicinity of the front surface

Strömungsstörungen ergeben sich hauptsächlich im Bereich des relativ voluminösen Trägers 1 und können die erfindungsgeiinäß vom Träger wegverlegte Meßstrecke wenig stören. Weisere Störungen ergeben sich z. B. an dem Reflektorhalter 5, wo sie auch außerhalb des empfindlichen Meßbereiches liegen. Von den Verstrebungen 4 verursachte Wirbelschleppen können zwar den empfindlichen Meßbereich durchlaufen, jedoch sind zur Herabsetzung der dadurch verursachten Feh!;r, wie dies Fig.2 zeigt die vier Streben des Verstrebungskäfigs 4 um 45° zu den Meßstrecken versetzt.Flow disturbances arise mainly in the area of the relatively voluminous carrier 1 and can the measuring section moved away from the carrier according to the invention bother little. Wiser disturbances arise z. B. on the reflector holder 5, where they are also outside of the sensitive measuring range. Can drag vortices caused by the struts 4 Although the sensitive measuring range has to be passed through, it is necessary to reduce the resulting Feh!; R, as Figure 2 shows the four struts of the strut cage 4 at 45 ° to the measuring sections offset.

Da die Köpfe 2 senkrecht zur Frontfläche 3 abstrahlen, können sie wie im dargestellten Falle nur sehr wenig aus dieser herausragend angeordnet sein oder im bevorzugten Falle sogar völlig in dieser verschwinden, so daß Strömungsstörungen durch die Köpfe vollständig vermieden werden.Since the heads 2 radiate perpendicular to the front surface 3, they can only, as in the case shown Very little can be arranged protruding from this or, in the preferred case, even completely within it disappear so that flow disturbances through the heads are completely avoided.

Die Köpfe können, da sie die Strömung nicht stören, relativ groß, vorzugsweise mit einer Schallwandlerfläche von mehreren Quadratzentimetern ausgebildet werden. Solche großen Köpfe sind zum einen erheblich billiger als nach dem Stand der Technik verwendete sehr kleine Köpfe und haben zum anderen den Vorteil, daß sie bei gleicher Frequenz eine erheblich bessere Bündelung des Schallstrahles ergeben. Im Zusammenhang damit ergibt sich auch eine annähernd ebene Schallwellenfront Ausgesandte Schallimpulse werden daher auch nach mehrmaliger, fast restloser Reflexion mit hoher Energie und mit nur sehr kleiner Impulsverbreiterung empfangen, was sich auf die MeCgenauigkeit außerordentlich günstig auswirkt. Da die scharf gebündelten Schallstrahlen von den Reflektoren restlos erfaßt und reflektieri werden können, werden an den Reflektoren vorbeilaufende vagabundierende Schall-Since they do not disturb the flow, the heads can be relatively large, preferably with a sound transducer surface of several square centimeters. On the one hand, such big heads are considerable Cheaper than the very small heads used according to the state of the art and, on the other hand, they have the advantage of that they result in a considerably better focus of the sound beam at the same frequency. In connection this also results in an approximately flat sound wave front therefore even after repeated, almost complete reflection with high energy and with only a very small pulse broadening received, which has an extremely favorable effect on the accuracy of the measurement. Because the sharp bundled sound beams can be completely detected by the reflectors and can be reflected, are sent to the Reflectors passing stray sound

strahlen vermieden, die zu Störsignalen führen können.Avoid rays that can lead to interference signals.

Der dargestellte Geschwindigkeitssensor ergibt eine äußerst hohe Geschwindigkeitsauflösung, die es z. B. gestattet, über Langzeitintegration des Geschwindigkeitssignals sehr lange Strömungswege zu ermitteln. Typische Anwendungsfälle für diesen Sensor sind wissenschaftliche Meeresströmungssonden und Schiffslogs. The speed sensor shown gives an extremely high speed resolution, which z. B. allows very long flow paths to be determined via long-term integration of the speed signal. Typical applications for this sensor are scientific ocean current probes and ship logs.

In nicht dargestellter Weise kann die dargestellte Ausführungsform z. B. durch andere Ausbildungen des Verstrebungskäfigs 4 abgewandelt werden.In a manner not shown, the embodiment shown, for. B. through other trainings of the Strut cage 4 can be modified.

Ferner kann der Mittelreflektor 7 von der Frontfläche 3 aus gesehen jenseits der Winkelreflektoren 6 angeordnet sein, wobei sich zwischen den Schallstrekken A und ßbzw. Cund Dein stumpfer Winkel ergibt. Diese Anordnung bietet im wesentlichen dieselben Vorteile wie die dargestellte Anordnung, hat jedoch den Nachteil, daß in diesem Falle die unter flachem Winkel angestrahlten Winkeirefiekioren ö größer sein müssen und mit dieser größeren Fläche steiler zur im wesentlichen in der Meßrichtung liegenden Hauptströmungsrichtung liegen, so daß sich größere Strömungsstörungen ergeben. Furthermore, the central reflector 7, seen from the front surface 3, can be arranged on the other side of the corner reflectors 6, wherein between the sound paths A and ßbzw. C and your obtuse angle results. This arrangement offers essentially the same advantages as the arrangement shown, but has the disadvantage that in this case the angle reflectors δ irradiated at a shallow angle must be larger and, with this larger area, are steeper to the main flow direction lying essentially in the measuring direction, so that result in larger flow disturbances.

In der dargestellten Ausführungsform liegen die Schallstrecken A, B, Cund Din einer Ebene. In anderen Ausführungsformen kann der Mittelreflektor auch außerhalb der durch die Strecken A und D gebildeten Ebene mit leichter Neigung angeordnet sein, was im wesentlichen zu demselben Ergebnis führt.In the embodiment shown, the sound paths A, B, C and Din lie on one plane. In other embodiments, the center reflector can also be arranged outside the plane formed by the lines A and D with a slight inclination, which leads to essentially the same result.

Die Ausführungsformen des Geschwindigkeitssensors mit über einen Mittelreflektor 7 verlaufendem abgeknicktem empfindlichem Schallstreckenteil B, C sind, wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, insbesondere dann von Vorteil, wenn die Hauptströmungsrichtung etwa in der Meßrichtung, also parallel zur Frontfläche 3 verläuft. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn der Sensor mitThe embodiments of the speed sensor with a kinked sensitive sound path part B, C running over a central reflector 7 are, as can be seen from the above, particularly advantageous when the main flow direction runs roughly in the measuring direction, i.e. parallel to the front surface 3. This is e.g. B. the case when the sensor with

ίο seiner Frontfläche 3 parallel zum Boden eines Schiffes eingebaut ist oder in fester Höhenlage eine im wesentlichen waagerechte Strömung bestimmen soll.ίο its front surface 3 parallel to the bottom of a ship is built in or is intended to determine an essentially horizontal flow at a fixed altitude.

Für den Sonderfall fierender Sonden, die an einem Kabel gefiert werden und dabei quer zur FierrichtungFor the special case of lowering probes that are lowered on a cable and at right angles to the lowering direction

π die Driftbewegung bestimmen sollen, wären die beschriebenen Ausführungsformen ungünstig, da durch die dann quer zur Hauptströmung siehenden Reflektoren starke Störungen im Meßbereich verursacht würden. Für diesen Änwendungsfaii empfiehlt sich eine nicht dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssensors, bei dem die Winkelreflektoren 6 unter 45° zu den Verbindungslinien A. D mit den zugshörigen Köpfen 2, 2' geneigt sind und bei denen daher der mittlere empfindliche Schallstrecken-π are intended to determine the drift movement, the embodiments described would be unfavorable, since the reflectors then looking transversely to the main flow would cause strong disturbances in the measurement area. For this Änwendungsfaii an embodiment (not shown) of the speed sensor according to the invention is recommended in which the corner reflectors 6 are inclined at 45 ° to the connecting lines A. D with the associated heads 2, 2 'and in which therefore the mean sensitive sound path

teil unmittelbar zwischen den Winkelreflektoren liegt. Bei dieser Anordnung wird dieser mittlere Teil der Schallstrecke von den Reflektoren nicht gestört. part lies directly between the corner reflectors. With this arrangement, this middle part of the sound path is not disturbed by the reflectors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1, Geschwindigkeitssensor zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit von Strömungsmedien nach der Schallmitführungsmethode mit einem Träger, an dessen parallel zur Meßrichtung liegender Frontfläche im gegenseitigen Abstand Sende- und Empfangsköpfe angeordnet sind, zwischen denen vor der Frontfläche eine Schallstrecke über vor der Frontfläche angeordneten, mit dem Träger fest verbundene Reflektoren verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (2, 2') senkrecht zur Frontfiäche (3) auf je einen Winkelreflektor (6,6') gerichtet sind, zwischen denen der den Kopfabstand überbrückende Teil (B, C) der Schallstrecke (A - D) verläuft1, speed sensor for determining the flow velocity of flow media according to the sound entrainment method with a carrier, on whose front surface lying parallel to the measuring direction, transmitting and receiving heads are arranged at a mutual distance, between which in front of the front surface a sound path is fixed to the carrier over those arranged in front of the front surface connected reflectors runs, characterized in that the heads (2, 2 ') are directed perpendicular to the front surface (3) each on a corner reflector (6, 6'), between which the head distance bridging part (B, C) of the sound path ( A - D) Z Geschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallstrecke (B, C) zwischen den Winkelreflektoren (6, 6') abgeknickt über einen zwischen diesen und außerhalb von deren Verbindungslinie angeordneten Mittelreflektor (7) verläuft Z speed sensor according to claim 1, characterized in that the sound path (B, C) between the corner reflectors (6, 6 ') is bent over a central reflector (7) arranged between these and outside of their connecting line 3. Geschwindigkeitssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelreflektor (7) zwischen der Verbindungslinie (6, 6') und der Frontfläche (3) angeordnet ist3. Speed sensor according to claim 2, characterized in that the central reflector (7) is arranged between the connecting line (6, 6 ') and the front surface (3) 4. Geschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallstrecke zwischen den Winkelreflektoren direkt verläuft4. Speed sensor according to claim 1, characterized in that the sound path runs directly between the corner reflectors 5. Geschwindigkeitssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Köpfe (2) mit der Oberfläche ihres Schallwandlers in der Frontfläche (3) liegen.5. Speed sensor according to one of the preceding claims, characterized that the heads (2) lie with the surface of their transducer in the front surface (3). 6. Geschwindigkeitssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwandlerfläche de. Köpfe (2) mehrere Quadratzentimeter beträgt6. Speed sensor according to one of the preceding claims, characterized in that that the transducer surface de. Heads (2) is several square centimeters
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DE1912998A1 (en) * 1969-03-14 1970-09-24 Ulonska Dipl Phys Arno A method for measuring the speed of sound in lake and river water while a watercraft is moving

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