DE3429367A1

DE3429367A1 - Verfahren und vorrichtung zur fortlaufenden messung physikalischer zustandsgroessen mittels ultraschall

Info

Publication number: DE3429367A1
Application number: DE19843429367
Authority: DE
Inventors: Uwe Prof.Dr.-Ing. Faust; Klaus Martin Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Irion
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-02-20

Description

ter Entfernung gemessen wird.

Es ist ferner bekannt, mit Hilfe der sogenannten Sonografie Bilder aus dem Inneren von beispielsweise menschlichen Körpern zu gewinnen. Diese Verfahren arbeiten mit der Auswertung von Reflexionen zum Zweck, eine Abbildung eines optisch unzugänglichen Bereiches zu erhalten. Sie geben keinen Aufschluß auf den physikalischen Zustand von Gemischen, beispielsweise auf den Gasblasenanteil in einem Zweiphasengemisch von Flüssigkeit und Gas,oder von dem Mischungsverhältnis mehrerer Stoffe in einer biotechnischen Anlage. Dort ι ist erst durch Entnahme von Proben eine genauere Analyse möglich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur fortlaufenden Messung physikalischer Zustandsgrößen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches und die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anordnungsanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß

^ίΌ fortlaufend und ohne Probenentnahme eine kontinuierliche Überwachung und Bestimmung des Zustandes und der Zusammensetzung auch von heterogenen Gemischen möglich ist. Das überwachen derartiger Gemische ist für die Regelung und den Betrieb von beispielsweise

biotechnischen Anlagen z. B. bei der Fermentation | zum Erzielen eines gewünschten Ergebnisses wichtig. Bei den Gemischen in biotechnischen Anlagen handelt es sich häufig um optisch undurchsichtige Suspensionen oder Lösungen von mindestens teilweise organischen Ausgangssubstanzen,

EPOCOPY Μ

die durch Zugabe von Enzymen oder Mikroorganismen chemisch umgesetzt werden. Diese Prozesse laufen in offenen oder geschlossenen Systemen ab, und als Prozeßparameter können nunmehr außer Druck, Temperatur und bestimmten Gaskonzentrationen weitere Parameter wie Dichte, Viskosität, Teilchengröße sowie Kompressibilität erfaßt und in die Regelung des Prozeßablaufes mit einbezogen werden. Ein offener Prozeß ist beispielsweise der Abbau von organischen Substanzen mittels Mikroorganismen in Kläranlagen. Die Schlammbelastung von Belebtschlammbecken kann nunmehr fortlaufend gemessen werden, ohne daß Proben entnommen werden müssen.

Bei einer Kläranlage wird der biologische Prozeß durch die Entnahme einer Probe nicht wesentlich gestört. Bei Prozessen, die unter sterilen Bedingungen ablaufen, besteht bei Probenentnahmen die Gefahr, daß Keime eingeschleppt werden und der Prozeß damit umkippt. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt nunmehr eine fortlaufende Messung auch unter absolut sterilen Bedingungen. Aufgrund der gemessenen Werte können entweder die gewünschten physikalischen Zustandsgrößen eines Gemisches zur überwachung angezeigt werden, oder es können daraus Steuer- oder Regelgrößen für den Prozeß abgeleitet werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß. das eingekoppelte Ultraschallsignal breitbandig ist und daß die davon ausgehenden Signale breitbandig empfan-™ gen werden, daß aufgrund der empfangenen Signale auch die frequenzabhängigen Ultraschallausbreitungsgrößen bestimmt werden und zur Ermittlung physikalischer Zustandsgrößen dienen. Dabei wird die Ausbreitung des Ultraschallsignales vorteilhafterweise mit einer Meß-

strecke gemessen, die einen Sender und mindestens einen Empfänger und Reflektor aufweist, welche sich innerhalb

copy

des zu messenden Gemisches befinden. Die Meßstrecke kann noch zusätzliche Empfänger aufweisen, deren Empfangsrichtungen unter einem vorgegebenen Winkel zur Meßstrecke stehen.

Es können nunmehr folgende Ultraschallausbreitungsgrößen, auch in einem Mehrphasengemisch, gemessen werden:

Schallgeschwindigkeit, im Gemisch Dämpfung im Gemisch

S challkennimpedan ζ

winkelabhängige Streuung im Gemisch

Da diese Größen, insbesondere bei Mehrphasengemischen, frequenzabhängig sind, können die Frequenzabhängigkeiten durch das breitbandige Senden und Empfangen gut miterfaßt werden.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Schallwelle hängt von der Dichte und der adiabatischen Kompressibilität des Mediums ab:

Schallgeschwindigkeit c = /—

K - Kompressionsmodul der adiabatischen Kompressibilität
ρ - Dichte

Die Dämpfung der Schalldruckamplitude erfolgt durch Absorption und Streuung. Für die Absorption gilt der Zusammenhang :
A(x) = A(o)exp(-ax)

A(x) - Schalldruckamplitude bei χ >

A(ο) - Schalldruckamplitude bei x=o χ - Ortskoordinate in Ausbreitungsrichtung

α - Dämpfungskoeffizient
35

EPO

P1177/16.7.84 - # -

Der'Dämpfungskoeffizient α ist u.a. frequenzabhängig: · α = 2na)²/3pc³
ω - Kreisfrequenz
η - Viskosität
5

Aus dieser Beziehung ist bei bekannter Dichte, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dämpfung die Viskosität des Mediums bestimmt.

Die Schallkennimpedanz ist eine weitere Größe, die die Material-0 eigenschaften eines Mediums beschreibt:
Z = c-p
Z - Schallkennimpedanz

Für die Reflexion einer Schallwelle gelten folgende Zusammenhänge: , , <V^Z2⁾²

^JT ^{= J}o - ^JR J_R - reflektierte Schallenergie J - transmittierte Schallenergie

J - eingekoppelte Schallenergie

Z₁ - Schallkennimpedanz des 1. Mediums Z₂ - Schallkennimpedanz des 2. Mediums

Die gemessenen Ultraschallausbreitungsgrößen erlauben

aufgrund der physikalischen Zusammenhänge das Ableiten gewünschter physikalischer Zustandsgrößen wie z.B. Dichte oder Viskosität. Vorteilhafterweise erfolgt die Auswertung der Meßgrößen und das Ableiten der gewünschten physikalischen Zustandsgrößen rechnergestützt.

Bei inhomogenen Gemischen wird ein Teil der Ultraschallenergie an den Grenzflächen der Phasen reflektiert, so daß es bei statistischer Verteilung der Phasen zu einer winkelabhängigen Streuung durch eine Vielzahl von Teilreflektionen an den Grenzflächen kommt. Zum einfachen Messen der winkelabhängigen Streuung dienen, wie schon aufgeführt, vorteilhaft mehrere Empfänger.

P1177/16.7.84 - jBT -

Somit erlaubt die winkelabhängige Streuung einen Rückschluß auf den Zustand des Mehrphasengemisches, beispielsweise auf den Gasblasengehalt bei Gemischen von Flüssigkeit und Gas_# wie sie etwa bei einer alkoholisehen Gärung auftreten.

Das Ableiten der gewünschten physikalischen Zustandsgrößen erfolgt wiederum vorteilhafterweise rechnergestützt.

Es ist jedoch ebenso möglich, daß zum Eichen der Messung die Ausbreitung des Ultraschallsignales in einem Gemisch mit bekannten Eigenschaften gemessen wird und daß die bei der Messung im unbekannten Gemisch gewonnenen Meßwerte mit den Eichmeßwerten verglichen werden und daraus die physikalischen Zustandsgrößen des unbekannten Gemisches abgeleitet werden.

Das eingekoppelte hochfrequente Ultraschallsignal weist dabei in vorteilhafter Weise die Form einer hochfrequenten Schwingung mit zeitlich begrenzter Dauer auf. Eine einfache Möglichkeit seiner Erzeugung besteht darin, daß das eingekoppelte Ultraschallsignal die Impulsantwortfunktion eines piezoelektrischen Schwingers darstellt, an dessen Eingang Nadelimpulse gegeben werden.

Die exakte Impulsantwort ergibt sich, wenn die Nadelimpulse in der Art von Delta-Funktionen sind.

Wesentlich dabei ist, daß das Spektrum des eingekoppelten Ultraschallsignales breitbandig ist. Die Mitten- ] frequenz des Schwingers kann hierbei im Kilohertzbereich wie auch im Megahertzbereich liegen.

Es ist jedoch ebenso möglich, den Sender mit kontinuier-

lichen Sinusschwingungen oder modulierten Sinusschwingungen wie Impulsgruppen anzuregen.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ferner darin, daß zusätzlich zu den Ultraschallgrößen der Druckι und/oder die Temperatur des zu untersuchenden Gemisches gemessen und zur Auswertung verwendet werden.

Somit können Prozesse exotherm oder endotherm, mit Druckerhöhung oder unter Druckminderung verlaufen,und die Meßergebnisse werden nicht durch Druck oder Temperaturänderungen verfälscht, denn Druck und Temperatur verändern die Schallausbreitung. Das Meßverfahren ist dadurch nicht auf unter konstanten Bedingungen ablaufende Prozesse eingeschränkt.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet werden, daß Bewegungsgrößen des Gemisches gemessen werden. Dieses sind beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit oder auch die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Durchmischers, beispielsweise eines Rührers, wie sie in Kläranlagen für aerob ablaufende Prozesse verwendet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Ultraschallelemente der Meßstrecke fortlaufend oder intermittierend gereinigt werden, was vorzugsweise mittels Leistungsultraschall erfolgt.

Bisher war bei biotechnischen Prozessen der Bewuchs der Meßsonden oder bei Prozessen allgemein die Anlagerung von Fremdstoffen oder Gasblasen an die Meßsonden *" ein Problem, denn dadurch wurden nach kurzer Zeit die

Elf" '4s.

Meßergebnisse erheblich verfälscht. Eine mechanische Reinigung der Meßsonden während des Prozesses ist jedoch oftmals aufwendig und bei unter sterilen Bedingungen ablaufenden Prozessen unmöglich. Das zusätzliche Beschallen mit Leistungsultraschall gewährleistet unter allen Prozeßbedingungen stets gleichbleibende Meßergebnisse. Dabei kann das Reinigen entweder kontinuierlich erfolgen oder aber in Abständen durchgeführt werden, was durch die Eigenart des Prozesses bestimmt wird.

Bei der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist günstigerweise eine von dem zu messenden Gemisch umgebene Meßstrecke mit bekannten räumlichen Abmessungen vorhanden, die einen Sender und mindestens einen Empfänger enthält.

Dabei können Sender und Empfänger von einer in beiden Richtungen arbeitenden Ultraschalleinheit gebildet werden, wobei mindestens ein Reflektor in räumlich definierter Zuordnung dazu vorhanden ist. Enthält die Meßstrecke einen Sender und gegenüberliegend einen Empfänger, so wird das transmittierte Ultraschallsignal gemessen. Bilden Sender und Empfänger dagegen eine Ultraschalleinheit, die in beiden Richtungen arbeitet, so kann ein Meßimpuls gegen einen Reflektor gesendet werden, und es wird als reflektiertesültraschallecho gemessen.

Um auch die winkelabhängige Streuung an den Grenzflä-

chen der Phasen eines inhomogenen Mehrphasengemisches zu erfassen, werden zusätzliche Empfänger vorgesehen, die unter vorgegebenen Winkeln von der Meßstrecke stehen.

Die Reinigung mittels Leistungsultraschall erfolgt bei

P1177/16.7.84 ~Χ~ 3 A 2 9 3 6

einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß die Leistungsultraschallschwinger an die Ultraschallelemente der Meßstrecke so angekoppelt sind, daß ihre Schwingungsebene senkrecht zur Schwingungsebene der Meßsignale liegt. Dadurch tritt eine ge-• ' ringstmögliche Verkopplung der beiden Ultraschallsignale auf. Auch wird die Frequenz der Leistungsultraschallschwinger in einem anderen, meist niederen Bereich liegen.

Es kann beispielsweise vor jeder Messung mit Leistungsultraschall gereinigt werden, so daß Messen und Reinigen nicht gleichzeitig erfolgt und dadurch keine Beeinflussung möglich ist. Es ist jedoch genau so möglieh, gleichzeitig zu messen und zu reinigen und gegebenenfalls den Einfluß des Leistungsultraschalles der Reinigung meßtechnisch zu berücksichtigen.

Die Meßstrecke kann dabei im Inneren eines Reaktionsgefäßes oder einer Leitung angeordnet sein, bei denen die physikalischen Zustandsgrößen des enthaltenen Gemisches im Verlauf des Reaktionsprozesses gemessen werden, sie kann jedoch auch in einem von dem zu messenden Gemisch durchströmten Bypass angeordnet sein. Bei beiden Anordnungen ist eine fortlaufende Messung möglich, ohne daß der Prozeß durch die Messung kontaminiert wird.

Soll beispielsweise in einem großvolumigen Reaktionsbehälter gemessen werden, so kann vorteilhafterweise

die Meßstrecke im Innern des Reaktionsgefäßes bewegbar angeordnet sein. Diese Anordnung erlaubt das Messen eines Zustandsprofiles innerhalb des Reaktionsbehälters .
35

Eine Ausführungsform der Erfindung für den mobilen Einsatz besteht darin, daß die Meßstrecke als eine an einer Halterung befindliche Sonde ausgebildet ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen die Anordnung von Sender, Empfänger und Reflektor bei Transmissions- und Reflexionsmessung ,

Fig. 5 zeigt die Anordnung von Sender und Empfänger zur Messung auch der. winkelabhängigen Streuung, Fig. 6 zeigt eine ültraschalleinheit mit einem Leistungsultraschallschwinger zur Reinigung, Fig. 7 zeigt einen Meßaufbau für eine rechnergestützte Messung.

Beschreibung der Ausführungsbexspiele

In den Fig. 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau einer Meßstrecke für Transmissionsmessungen dargestellt. Ein Generator 10 ist an einen Sender 11 angeschlossen, und ihm gegenüberliegend befindet sich ein Empfänger 12, der mit einem Verstärker 13 verbunden ist. Die Senderichtung des Ultraschallsignales befindet sich dabei in Fig. 1 axial zu einem Behälter und in Fig. 2 radial. Alle für die Auswertung der gemessenen Signale erforderlichen Anordnungen sind dabei nicht gezeigt.

In den Fig. 3 und 4 wird anstelle gesonderter Sender und

EPO COPY

P1177/16.7.84 -44- ο / ο η ο r-7

^ 3 4 ζ y 3 ο /

Empfänger eine Ultraschalleinheit 14 verwendet, die

in einer Einheit sowohl senden .als auch empfangen kann,' die Signale gegen einen Reflektor 15 sendet und die davon reflektierten Signale empfängt. Die Ultraschalleinheit 14 ist dabei an ein Steuergerät 16 angeschlossen, das sowohl die zur Messung dienenden hochfrequenten Ultraschallsignale sendet als sie danach auch wieder empfängt und verstärkt. Wiederum sind alle für die Auswertung erforderlichen Anordnungen fortgelassen. ' 10

In der Fig. 5 ist eine Anordnung zur Messung auch der winkelabhängigen Streuung an den

Partikeln eines Mehrphasengemisches dargestellt.

Eine Ultraschalleinheit 14 ist einem Reflektor 15 gegenüberliegend angeordnet. Unter einem Winkel 3 von der Richtung Ultraschalleinheit - Reflektor befindet sich ein zweiter Empfänger 12' und unter dem Winkel P₁, ein dritter Empfänger 12". Die Ultraschalleinheit empfängt die reflektierten Signale lediglich aus der Richtung des Reflektors 15. Tritt an den Phasengrenzen eines Mehrphasengemisches nunmehr Streuung

auf, so würde diese von der Ultraschalleinheit 14 nicht vollständig erfaßt.

Sind jedoch zusätzliche Empfänger unter verschiedenen Winkeln von der Strecke Ultraschalleinheit - Reflektor vorhanden, so können diese jeweils den in ihre Empfangsrichtung gestreuten Anteil des Ultraschallsignales aufnehmen. Daraus können dann in nicht gezeigten Auswertungsgeräten Größen des physikalischen Zustands des Mehrphasengemisches ermittelt werden. Beispielsweise kann daraus abgeleitet werden, wie groß die Teilchen der jeweiligen Phase sind.

Eine Streuung tritt verstärkt auf, wenn die Partikel-

EPO COPY

P1177/16.7.84 -TA- o/onom

größe unterhalb der Wellenlänge des gesendeten Ultraschallsignales liegt und die Unterschiede der Schallkennimpedanzen der Medien groß sind.

Die Fig. 6 zeigt eine Ultraschalleinheit 14 und einen senkrecht dazu angeordneten Leistungsschwinger 17, der den zur Reinigung der Ultraschalleinheit 14 dienenden Leistungsultraschall erzeugt.

Ohne eine Reinigung würde sich die Austrittsfläche 18, die aktive Schwingerfläche, bei einem biotechnologischen Prozeß durch Bewuchs oder Gasblasenbildung zusetzen. Dadurch würde das Meßergebnis verfälscht. Bei einem Besatz mit Gasblasen würde nur noch ein geringfügiger Anteil des zur Messung dienenden Ultraschallsignales in das Medium eingekoppelt.

In der Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel einer vollständigen Meßanordnung gezeigt. In einem Behälter 25 befindet sich eine Meßstrecke 26. Die Meßstrecke 26 enthält eine Ultraschalleinheit 14, die mit einem Reflektor 15 Zusammenarbeit. Zur Reinigung ist an die Ultraschalleinheit 14 und an den Reflektor ein Leistungsschwinger 17 angekoppelt.

Die Ultraschalleinheit 14 wird von einem Steuergerät angesteuert, das sowohl die Ultraschallsignale für den Sendebetrieb erzeugt als auch die empfangenen Signale verstärkt. Damit die empfangenen Signale rechnergestützt ausgewertet werden können, ist an das Steuergerät 16 ein A/D-Wandler 30 angeschlossen. Dem A/D-Wandler 30 sind ferner noch die Ausgangsgrößen eines Temperaturmessers 27 und eines Druckmessers 28 zugeführt, die Druck und Temperatur des zu messenden Mediums aufnehmen. Die Ausgangssignale des A/D-Wand-

P1177/16.7.84 - ** -

3A29367

1 lers 30 werden einem Prozeßrechner 29 zugeführt, mit dessen Hilfe daraus die gewünschten physikalischen Zustandsgrößen errechnet werden. Zur Anzeige der physikalischen Zustandsgrößen sowie zum Gewinnen von Regel-

5 oder Steuergrößen ist eine mit dem Prozeßrechner verbundene Ein- und Ausgabeeinheit 31 vorhanden.

Claims

UII'L-INC.

PATENTANWALT GREGOR SCHUSTER

IIJKOI'LAN Ι'ΛΙΙΝΙ ΛΙ IUkNIY 7(K)U .ilUi iCARI I .·--·-

P1177

16.7.1984

Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Messung physikalischer Zustandsgrößen mittels Ultraschall

Schutzansprüche

1. Verfahren zur fortlaufenden Messung physikalischer Zustandsgrößen in vorzugsweise heterogenen Gemischen mittels Ultraschall, dadurch gekennzeichnet, daß in das zu messende Gemisch ein * hochfrequentes Ultraschallsignal eingekoppelt wird, daß davon ausgehende Signale empfangen werden, daß aufgrund der empfangenen Signale Ultraschallausbreitungsgrößen im Gemisch bestimmt werden und daß daraus mindestens eine physikalische Zustandsgröße des Gemisches ermittelt wird.·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingekoppelte Ultraschallsignal breitbandig •ist und daß die davon ausgehenden Signale breitbandig empfangen werden, daß aufgrund der empfangenen Signale auch die frequenzabhängigen Ultraschallausbreitungsgrößen bestimmt werden und zur Ermittlung physikalischer Zustandsgrößen dienen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbreitung des Ultraschallsig-

EPO COPY

P1177/16.7.84 - 2 -

nales mit einer Meßstrecke gemessen wird, die einen Sender (11) und mindestens einen Empfänger (12) und einen Reflektor (15) aufweist, welche sich innerhalb des zu messenden Gemisches im abgeschlossenen oder offenen Reaktionsbehältnis befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Eichen der Messung die Ausbreitung des Ultraschallsignales in einem Gemisch mit bekannten Eigenschaften gemessen wird, und daß die bei der Messung im unbekannten Gemisch gewonnenen Meßwerte mit den Eichmeßwerten verglichen werden und daraus die physikalischen Zustandsgrößen des unbekannten Gemisches abgeleitet werden.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eingekoppelte Ultraschallsignal die Form eines hochfrequenten Pulses, d.h. einer hochfrequenten Schwingung mit zeitlicher Begrenzung aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Ultraschallgrößen der Druck und/oder die Temperatur des zu untersuchenden Gemisches gemessen und zur Auswertung verwendet werden.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bewegungsgrößen des Gemisches gemessen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandenen Durchmischern die Bewegungsgrößen des Mischerelementes, beispielsweise eines Rührers, gemessen werden.

COPY

P1177/16.7.84 - 3 -

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der physikalischen Zustandsgrößen des Gemisches aus den von dem eingekoppelten Ultraschallsignal empfangenen Signalen rechnergestützt erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß des Schallfeldes auf die Ausbreitungskenngrößen über Referenzmessungen bestimmt und quantitativ korrigiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallelemente der Meßstrecke fortlaufend oder intermittierend gereinigt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung mittels Leistungsultraschall erfolgt.

13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem zu messenden Gemisch umgebene Meßstrecke (26) mit bekannten räumlichen Abmessungen vorhanden ist, die einen Sender (11) und mindestens einen Empfänger (12) enthält.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger von einer in beiden Richtungen arbeitenden Ultraschalleinheit (14) gebildet werden, und daß mindestens ein Reflektor (15) in räumlich definierter Zuordnung dazu vorhanden ist.

15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke mindestens einen zusätzlichen Empfänger (12') aufweist, dessen Empfangs-

P1177/16.7.84 - 4 -

richtung unter einem vorgegebenen Winkel (ß) zur Meßstrecke steht.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der Ultraschallelemente der Meßstrecke Leistungsultraschallschwinger vorhanden sind.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsultraschallschwinger (17) an die Ultraschallelemente der Meßstrecke (26) so angekoppelt sind, daß ihre Schwingungsebene senkrecht zur Schwingungsebene der Meßsignale liegt.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (26) im Innern eines Reaktionsgefäßes (25) oder einer Leitung angeordnet ist, bei denen die physikalischen Zustandsgrößen des Gemisches im Verlauf des Reaktionsprozesses gemessen werden.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (26) im Innern des Reaktionsgefäßes (25) bewegbar angeordnet ist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßs.trecke (26) in einem von dem zu messenden Gemisch durchströmten . Bypass angeordnet ist.

■

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (26) für den mobilen Einsatz als eine an einer Halterung befindliche Sonde ausgebildet ist.