DK161259B - Gennemstroemnings-stroemningsmaaler med ultralyd og fremgangsmaade til drift af en omsaetter i en gennemstroemningsmaaler - Google Patents

Description

i

DK 161259 B

Den foreliggende opfindelse angår en gennemstrømnings-strømningsmåler som angivet i indledningen til patentkrav 1.

Fra teknikkens stade "Flow, its Measurement and 5 Control in Science and Industry", Bd. 1, del 2, "Flow Measuring Devices", side 897-915, Instrument Society of America, Pittsburgh (1974) kendes der et antal gennemstrømnings-strømning smålere, som arbejder med ultralyd, idet dette sammenfattende trykskrift refererer til 10 mange ældre trykskriftpublikationer.

Navnlig fig. 3 (side 905) og fig. 4 (side 907) viser indretninger med sende- og modtageomsættere, hvis strålingsretning forløber skråt i forhold til aksen af den rørledning, i hvis indre et strømmende medium skal 15 måles med hensyn til hastighed og/eller strømningsmængde. Alle disse udførelser er sådanne, at rørvæggens indvendige overflade udviser en forstyrrelse som følge af en kileformet fordybning eller et kileformet fremspring. Sådanne forstyrrelser af rørindervæggen er imidlertid 20 meget uønskede, fordi de dels frembringer forstyrrelser af strømningsprofilen og dermed af strømningsmodstanden, dels giver anledning til aflejringer på dette sted, hvilke aflejringer desuden også influerer på ultralydstrålingens udbredelse.

25 Til undgåelse af sådanne vanskeligheder er der foreslået opbygninger, som er vist i fig. 6 (side 908) i det forannævnte trykskrift. Der forefindes der en u-ændret glat rørindervæg, og omsætterne til udsendelse og modtagelse er igen anbragt med skråt på røraksen for-30 løbende sende- henholdsvis modtageretning. I et udførelseseksempel findes der en indskæring på rørledningens ydervæg, i hvilken omsætteren er anbragt. Denne omsætter skal udstråle henholdsvis modtage sin ultralydstråling gennem rørvæggen, hvorved der ved grænsefladen 35 mellem rørindervæggen og rørets indre volumen optræder en brydning af ultralydstrålingen, som i øvrigt afhænger af ændringer af brydningsindekset for det i rørledningen strømmende medium.

2

DK 161259B

X en anden udførelsesform er der skråt i rørvæggen indsat et overføringslegeme for ultralydstrålingen, på hvis udvendige endeflade det egentlige omsætterlegeme er anbragt. I rørledningsindervæggens område har 5 dette overføringslegeme en flade, som giver en glat fortsættelse af rørindervæggen. Ved et sådant overføringslegeme optræder den allerede nævnte strålingsbrydningseffekt.

I en yderligere udførelsesform findes omsætter-10 legemet på en udvendigt på rørvæggen anbragt koblingsblok, hvorved der ligeledes optræder brydning.

Disse mange gennem lang tid kendte udførelsesformer for omsætterens anbringelse har - delvis allerede forklarede - ulemper af forskellig art. Udførelsesformer-15 ne med overføringslegeme (fig. 6 i trykskriftet) er navnlig også mindre følsomme, fordi ultralyden gennemløber en ikke ubetydelig vejstrækning gennem et medium, som ikke påvirkes af betingelserne i det strømmende medium.

20 USA patentskrift nr. 3 964 308 beskriver et appa rat med ultralydomsættere, hvis plane udstrålingsflade har et cirkulært tværsnit, og hvor rørindervæggens overflade i det væsentlige kan fortsætte i røraksens retning. Disse omsættere har, for at de skal kunne udstråle 25 ultralydbølger i andre retninger end vinkelret, en sådan konstruktiv opbygning, at de ved en bestemt udvalgt frekvens af den elektriske aktiveringsspænding i det væsentlige udsender stråling med et retningsdiagram med en tilsvarende, nemlig en hel rumvinkel. Denne rum-30 vinkels mål er fastlagt ved de konstruktive dimensioner af denne omsætters resonanslegeme.

Pra sammendraget til japansk patentansøgning nr. 53-65712 kendes en gennemstrømnings-strømningsmåler, der - dog kun for modtageomsætteren - har en inter-35 digital elektrodestruktur. Sendeomsætteren i denne kendte strømningsmåler er et homogent organ, som er beliggende over for modtageomsætteren vinkelret på strøm- 3

DK 161259 B

ningsretningen. Gennemstrømningsmålingen i dette kendte apparat beror på, at hastigheden af inhomogeniteter i det strømmende fluidum konstateres. Den i sendeomsætterens homogene ultralydfelt stedfindende passage af disse 5 inhomogeniteter forbi modtageomsætterstrukturen fører til et signal, som er en korrelation mellem disse in-homogeniteters hastighed og modtageomsætterstrukturen.

Det nævnte sammendrag viser en udførelsesform for omsætteren, hvis mod strømningen vendende overflade er 10 tilpasset rørindervæggens krumning.

Ved den foreliggende opfindelse tilsigtes til en gennemstrømnings-strømningsmåler ifølge krav 1's indledning tilvejebragt sådanne yderligere foranstaltninger, at ulemperne ved teknikkens stade såsom dannelsen af 15 strømningsforhindringer og/eller af aflejringsrum undgås og/eller formindskelser af målefølsomheden elimine res.

Denne opgave løses ved en gennemstrømnings-strømningsmåler som omhandlet i krav 1's indledning ifølge 20 opfindelsen med de træk, der er angivet i dette kravs kendetegnende del.

En særlig hensigtsmæssig fremgangsmåde til drift af en omsætter i en gennemstrømnings-strømningsmåler er angivet i den kendetegnende del af krav 10.

25 Opfindelsen tager udgangspunkt i den overvejelse, at problemerne i princippet kan løses ved, at den ultralydstråling, der nødvendigvis skal udsendes og modtages skråt, fortrinsvis under en vinkel ot«45° i forhold til rørledningens akse, udsendes og modtages direkte fra 30 rørindervæggens overflade henholdsvis en flade, som i det mindste hovedsageligt ligner denne flade. Den til dette princip ifølge opfindelsen hørende principielle 4

DK 161259 B

løsning består i, at der i rørvæggen indbygges sådanne nltralydomsættere, hvis sende- henholdsvis modtageflade i det mindste hovedsageligt fortsætter rørindervæggens flade, fortrinsvis endog er krummet som rørindervæggen, 5 og alligevel har en udsendelses- henholdsvis en modtageretning for ultralydstrålingen, som har vinklen α for den påtænkte gennemstrålingsretning i rørets indre rum.

Med denne omsætter ifølge opfindelsen optræder der ingen brydningseffekter som i de fra fig. 6 i det forannævnte 10 trykskrift kendte indretninger. I stedet for en krumning af hele omsætterlegemet er også en krumning alene af den indvendige flade tilstrækkelig. En yderligere mulighed for forstyrrelsesfri fortsættelse af rørindervæggen består i påsætning af et tilpasningsstykke af plastmate-15 riale på omsætteren, hvilket tilpasningsstykke er plant mod omsætteren og cylindrisk konkavt krummet (som rørindervæggen) mod rørets indre.

I modsætning til, hvad der gælder for de forannævnte kendte overføringslegemer for omsættere, der 20 stråler i normalretningen, spiller her brydningsindflydelser og deres ændringer ved medier med forskellige lydhastigheder praktisk taget ingen rolle. For de komposan-ter af lydstrålingen, som ligger i planer parallelt med røraksen, virker tilpasningsstykket ifølge opfindelsen 25 som en plan parallel plade. For komposanter, som ligger i planer vinkelret på røraksen, er brydningsvinkierne meget små, fordi rørets krumningsradius er stor i forhold til omsætterdimensionerne.

De ved opfindelsen anvendte enkelte omsættere 30 har eri periodisk struktur, som ifølge ligningen λ = d · cos a, hvor λ er bølgelængden i mediet i rørets indre rum, og d er afstanden mellem to nabofingre på en kam i den periodiske interdigitalstruktur, 35 hvorhos der i denne afstand indgriber endnu en finger på den modsat beliggende kam, fører til en med vinklen α i forhold til omsætterens overflade skråt rettet udstråling fra omsætterlegemets 5

DK 161259 B

overflade. Denne periodiske struktur kan være en over omsætterlegemets (med røraksen parallelle) længde alternerende polaritet i omsætterlegemets materiale, hvorhos den med omsætterlegemets tykkelse parallelle polarisation 5 af dette er rettet alternerende antiparallelt med denne periode. Ved en anden udførelsesfom for opfindelsesprincippet findes der på omsætterlegemets bort fra rørets indre rum vendende overflade en interdigitalstruk-tur som elektrodeindretning, hvorhos denne elektrode-in-10 terdigitalstruktur består af to i hinanden indgribende kamstrukturer med fingre og samleskinner. Sådanne inter-digitalstrukturer er forøvrigt kendt til andre fomål fra piezokeramiske løbetidsindretninger.

En særlig gunstig løsning ifølge opfindelses-15 princippet udgør en omsætter, som både har periodisk alternerende polarisation og tilsvarende periodisk udformet interdigitalstruktur på den bort fra rørets indre rum vendende overflade af omsætterlegemet. Denne dobbelt alternerende udformede udførelsesform for opfindelsen 20 har ved aktivering med to vekselspændinger, som er faseforskudt 90° i forhold til hinanden, en sende- og modtageretning i vinklen α med overfladen, men kun i en enkelt retning. Periodiciteten d ifølge den foranstående ligning gælder der for afstanden mellem sådanne 25 nærmest hinanden beliggende fingre, hvortil også hører en gentaget polarisation.

En yderligere særlig gunstig løsning har en omsætter med en dobbelt interdigitalstruktur på den ene side af omsætterlegemet og en ensartet polarisation af om-30 sætterlegemet. Aktiveringen sker med fire vekselspændinger, som er faseforskudt 90° i forhold til hinanden, og som er påtrykt mellem hver sin af de fire kamstrukturer i den dobbelte interdigitalstruktur og den fælles modelektrode på bagsiden. Også denne omsætter udstråler kun 35 i én retning under vinklen a.

Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere eksempelvis under henvisning til tegningen, hvor

DK 161259B

s figurerne 1 og la viser en første udførelsesform for en omsætter ifølge opfindelsen til en gennemstrømnings-strømningsmåler, hvilken omsætter har en inter-digitalstruktur, 5 fig. 2 en anden udførelsesform med periodicitet i polarisationen, fig. 3 en udførelsesform med interdigitalstruk-tur på begge sider, fig. 4 en yderligere udførelsesform med dobbelt 10 interdigitalstruktur, fig. 5 en udførelsesform med både interdigitalstruktur og periodicitet af polarisationen, og fig. 6 et tilpasningsstykke.

I fig. 1 betegner 1 en rørledning, som er vist 15 i snitbillede, som gennemstrømmes af et ikke vist medium, der skal måles, og gennem hvis indre rum der på i og for sig kendt måde under en vinkel α udsendes ultralyd fra en omsætter 2 til en omsætter 3 og til differensdannelse fra omsætteren 3 til omsætteren 2. Gmsætte-20 ren 2 med et pladeformet legeme K af piezoelektrisk keramisk materiale er indbygget således i røret l's væg, at rørindervæggen har en mindst mulig afbrydelse af sin form. Navnlig kan indersiden 4 af omsætteren 2's legeme K have en til rørindervæggen svarende krumning.

25 Omsætteren 2 har på indersiden 4 en for piezokeramiske komponenter sædvanlig elektrodebelægning 5, som er tilstrækkelig resistent over for det strømmende medium henholdsvis er beskyttet ved hjælp af en akustisk ikke generende belægning. Denne elektrodebelæg-30 ning 5 er fortrinsvis forbundet elektrisk ledende med røret som en tilslutningsledning.

På den udvendige overflade 6 af omsætteren 2 findes der en i og for sig kendt interdigitalstruktur bestående af to med deres fingre i hinanden indgribende 35 kamstrukturer, hvorhos fingrene i hver kamstruktur er forbundet med en samleskinne. De i fig. 1 i snit gengivne fingre 7 hører til den ene kamstruktur, og fingrene 8 hører til den anden kamstruktur.

7

DK 161259 B

Fig. la viser til nærmere belysning skemaet for en sådan interdigitalstruktur 9 med fingre 7 og 8 i hver sin kamstruktur. Med 10 og 10' betegnes de fingrene 7 eller 8 med hinanden forbindende samle-5 skinner.

Med pile 11 betegnes den permanente polarisation af omsætteren 2's piezoelektriske keramikmateriale. Polarisationsretningen kan også være rettet modsat pilene 11, uden at der ændres noget ved denne i fig. 1 10 viste udførelsesforms virkemåde. Omsætteren 3 kan have nøjagtigt den samme udformning som omsætteren 2.

Dimensionen d angiver periodiciteten af denne interdigitalstruktur. Det ses tydeligt, at mellem hver to nabofingre i den ene kamstruktur 7, 10 ligger der 15 en finger 8 fra den anden kamstruktur 8, 10'.

Som det af hensyn til overskueligheden kun er angivet i fig. la, bliver der mellem tilslutningen på kamstrukturen med fingrene 7 og modelektroden 5 på indersiden påtrykt en vekselspænding U-^, og mellem 20 tilslutningen 18 på den anden kamstruktur med fingrene 8 og modelektroden 5 påtrykkes der en anden vekselspænding u2. De to vekselspændinger og U2 har den samme ultralyd-sendefrekvens f og -modtagefrekvens for omsætterne 2 og 3, de har ens amplituder, 25 men de er faseforskudt 180° i forhold til hinanden. Denne betingelse og den i det foranstående angivne vinkelrelation med periodiciteten d leverer en med vinklen α fra legemet K med forudbestemt tykkelse som vist udstrålet ultralydstråling 12 med en bortset fra rand-30 områderne på den viste pil vinkelret jævn bølgefront.

Den samme skarpe retningskarakteristik gælder også for modtagefunktionen af omsætterne 2 og 3.

Principielt kan interdigitalstrukturen 9 også være påført på rørindersiden på omsætteriegernerne hen-35 holdsvis 2 og 3 (og modelektroden 5 på ydersiden). Af hensyn til holdbarheden af omsætterne 2 og 3 foretrækkes imidlertid det viste valg af siderne for interdigitalstrukturen og for modelektroden.

8

DK 161259 B

For fuldstændighedens skyld skal der gøres opmærksom på, at den i fig. 1 viste udførelsesform også i den med 121 angivne retning udsender en ultralydbølge, der imidlertid fortaber sig i rørets indre og ikke 5 har nogen nyttebringende betydning for strømningsmålingen ifølge opfindelsen.

Fig. 2 viser i forstørret målestok kun omsætteren 22 i dens specielle udførelse til en strømningsmåler ifølge opfindelsen, som den kan indbygges i ste-10 det for en omsætter 2 og 3 i rørvæggen.

Fig. 2 viser udførelsesformen med alternerende polarisation i omsætteren 22's legeme K; med 111 og 112 betegnes de modsat rettede polarisationsretninger for den totale polarisation af omsætteren 22's 15 piezokeramiske legeme K. En sådan periodisk struktur med periodicitetsafstanden d (til opfyldelse af den foranstående ligning for udstråling under vinklen α ) udføres ved forudgående polarisation med en tilsvarende rasterformet elektrode. Med 5 og 5' betegnes helfla-20 deelektrodebelægninger på omsætterlegemet K's overflader 4 og 6, hvorhos der allerede i det foranstående er angivet enkeltheder om en sådan elektrodebelægning 5. Mellem disse to elektroder, dvs. på tilslutningerne 71 og 81 påtrykkes den ene aktiveringsvekselspænding 25 U/v#med den forudbestemte frekvens f. Periodiciteten af polarisationen 111, 112 sørger for den fordrede ul tralydudstråling under vinklen a. En tilsvarende vinkel α har modtagekarakteristikken for en sådan omsætter 22 som vist i fig. 2.

30 Fig. 3 viser igen i forstørret målestok den specielle udførelse nf en til opfindelsen anvendelig omsætter 32, der ligesom omsætterne 2 og 3 skal indbygges i rørledningsvæggen 1.

Med 11 betegnes igen polarisationen af denne 35 omsætter 32's legeme K. Denne omsætter 32 har på hver af de to overflader af dens keramiklegeme en inter-digitalstruktur 9, som den er vist i fig. la, dvs. der findes altså også på rørindersiden en sådan interdigital- 9

DK 161259 B

struktur. Med 7 og 8 betegnes igen fingrene på den pågældende kamstruktur med den ene i snitbilledet synlige samleskinne 10. Med d angives igen periodiciteten ifølge den foranstående ligning. Som i fig. 3 er fingrene 5 7 i interdigitalstrukturen på omsætterlegemets ene over flade 4 elektrisk forbundet med de tilsvarende betegnede fingre 7 i interdigitalstrukturen på den modsat beliggende overflade 6. Således er umiddelbart over for hinanden liggende fingre 7,8 forbundet med modsat-10 te tilslutninger henholdsvis 71 og 81 for aktiveringsvekselspændingen. Som følge af denne med d/2 forskudte tilslutning af interdigitalstrukturernes over for hinanden beliggende fingre henholdsvis kamstrukturer 7, 8 er det her tilstrækkeligt at tilslutte en enkelt vek-15 selspænding med den påtænkte aktiveringsfrekvens f med henblik på at opnå udstrålingen 12 (og 12') under vinklen α i forhold til overfladen 4,4'.

Fig. 4 viser en udførelsesform for en omsætter til en strømningsmåler ifølge opfindelsen, hvor denne 20 omsætter 42 på sin ene overflade som skematisk vist har en dobbelt interdigitalstruktur med periodicitet d.

Til bagsiden af omsætteren 42 er en helflademetallisering tilstrækkelig som modelektrode (som i eksemplerne i fig. 1 og 3) .

25 Som vist består den dobbelte interdigitalstruk tur 91 af ialt fire kamstrukturer med hver sin samleskinne 10, 10', 10^,10111. De to samleskinner 10 og 10'1 befinder sig ved den ene randside af den dobbelte interdigitalstruktur. Samleskinnen 10 har de 30 viste fingre 7, og til samleskinnen 10 * 1 hører de viste fingre 7'. Fingrene 7 og 7' i de to kamstrukturer skifter med hinanden, sådan som det fremgår af fig. 4. Interdigitalt dertil, dvs. indgribende i kamstrukturerne med fingrene 7 og 7', ligger kam-35 strukturerne med fingrene 8 og 8', hvorhos - som vist - fingrene 8 er forbundet med samleskinnen 10' og fingrene 8' er forbundet med samleskinnen 10'''. Tilslutningerne på de enkelte kamstrukturer henholdsvis

DK 161259 B

1° på samleskinnerne 10-10’1 er betegnet med 43, 44, 45 og 46. Mellem tilslutningen 43 og den ikke viste helflademodelektrode på omsætteren 42's bagside påtrykkes der en første vekselspænding med den 5 ønskede ultralydfrekvens f. Mellem tilslutningen 44 og den nævnte modelektrode påtrykkes der en anden vekselspænding U^, som er faseforskudt +90° i forhold til spændingen U43· Mellem tilslutningen 45 og modelektroden tilsluttes en vekselspænding med 10 +180° faseforskydning i forhold til U^/ og mellem tilslutningen 46 og modelektroden tilsluttes der en vekselspænding U^g med en faseforskydning på +270° i forhold til Disse fire vekselspændinger har samme frekvens og samme amplitude. Den permanente 15 polarisation af omsætteren 42's legeme er i dettes tykkelsesretning lige stor og ensrettet i hele legemet, dvs. ensartet.

Den i fig. 4 viste omsætter 42 har til fordel i forhold til de i figurerne 1-3 viste omsættere kun én 20 udstrålingsretning 12 med vinklen α ifølge den foranstående ligning. Med en udformning af en omsætter 42 som vist i fig. 4 bortfalder den punkteret viste og med 12' betegnede yderligere udstrålingsretning. Ved en udførelsesform som vist i fig. 4 skal der ikke regnes med 25 forstyrrelser som følge af en i retningen 12' udstrålet ultralydeffekt, nemlig med sådanne refleksioner, som kunne hidrøre fra bøjninger, forskruninger osv. på rørledningen. Tilsvarende har denne i fig. 4 viste omsætter også kun en ensidig modtagefølsomhed, nemlig alene i 30 retningen 12. Denne omsætter er således også ufølsom over for forstyrrelser som følge af flerdobbelt reflekteret lyd, der i rørledningen til stadighed ville falde ind fra retningen 12'.

Bortfaldet af udstrålingsretningen 12’ fører 35 til en tilsvarende forstærkning af strålen 12 ved den samme elektriske vekselspændingseffekt og desuden til en tilsvarende forøget modtagefølsomhed.

Fig. ‘5 viser en yderligere udførelsesform for 11

DK 161259 B

opfindelsen, hvor omsætteren 52 i sit piezokeramiske legeme K har en periodicitet af polarisationen og på den ene side, igen fortrinsvis ydersiden 6 af den i røret indbyggede omsætter 52, desuden også har en in-5 terdigitalstruktur 9 som vist i fig. la. Den til denne interdigitalstruktur 9 hørende alternerende polarisation er angivet med 211 og 212. Det er vigtigt at erkende, at nabofingre 7 eller nabofingre 8 i henholdsvis den ene og den anden kamstruktur i omsætterens 10 legeme K har indbyrdes modsat rettede polarisationsretninger 211 og 212, og at der først for den anden finger 7 eller den anden finger 8 i den ene henholdsvis den anden kamstruktur igen foreligger den samme polarisationsretning 211 eller 212. I det foreliggen-15 de i fig. 5 viste tilfælde har interdigitalstrukturen 9 tilpasset efter den alternerende struktur af den angivne polarisation den i fig. 5 angivne periodicitet d.

For den praktiske udførelse af den i fig. 5 viste omsætter 52 og også for den i fig. 4 viste omsætter 20 42 betyder dette, at der for ellers ens forhold i henseende til vinklen a, omsætterlegemets tykkelse, aktiveringsfrekvensen f osv. foreligger dobbelt så snævre afstande mellem nabofingre 7 og 8 (henholdsvis 7, 7' og 8,8' i fig. 4) i hele interdigitalstruktmæn 25 henholdsvis mellem fingrene 7, 7' eller mellem tfing- rene 8, 8' i den enkelte kamstruktur. Interdigittal- strukturen til omsætterne 42 og 52 i figurerne 4 og 5 nødvendiggør altså en dobbelt så høj opløsning af fingrene 7, 7', 8 og 8'.

30 Til tilslutning af omsætteren 52's interdigi talstruktur 9 er fingrene 7 forbundet med en tilslutning, og fingrene 8 er forbundet med en anden fælles tilslutning 54, og til aktivering af omsætteren 52 påtrykkes de to frekvensmæssigt og amplitudemæssigt 35 ens vekselspændinger og U-^ som vist, hvorhos imidlertid og U^2 (i modsætning til fig. 1, la) kun behøver at være faseforskudt 90° i forhold til hinanden. Faseforskydningen på 90° har den fordel, at en 12

DK 161259 B

sådan faseforskydning elektronisk kan frembringes på enkel måde med en kondensator.

Også den i fig. 5 viste omsætter 52 har kun én strålingsretning 12 med vinklen α ifølge den for-5 anstående ligning, således at det, der er anført i forbindelse med fig. 4, også gælder her.

Fig. 6 viser et snitbillede af et tilpasningsstykke 61 som omtalt i det foranstående, sådan som det med fordel kan anvendes til omsætteren 2 (som vist) 10 og også til alle øvrige omsættere 3, 22, 32, 42 og 52 med plant omsætterlegeme. Røret er igen betegnet med 1.

Af den forannævnte betingelse d = λ/cosa frem-går det, at a = arcos hvor c = lydhastigheden og 15 f = frekvensen af aktiveringsspændingen U.

En yderligere fordel ved omsætteren ifølge opfindelsen er, at udstrålingsvinklen, dvs. vinklen α for retningen 12, kan efterjusteres henholdsvis styres elektrisk blot ved ændring af frekvensen af aktive-20 ringsvekselspændingen henholdsvis aktiveringsvekselspændingerne U. Dette er ikke blot vigtigt i tilfælde af en unøjagtig oprindelig indbygning, men også ved en eksempelvis temperaturbetinget ændring af brydningsindekset for det strømmende medium. Der kan ved opfindel-25 sen eksempelvis forefindes en enkel automatisk efterregulering på optimal udsendelse og modtagelse. I optimum gælder betingelsen c = d*f«cosa med konstruktivt forudbestemte d og α. Det vil sige, at værdien af lydhastigheden er c^-f og kan bestemmes ud fra værdien 30 f.

Værdien c af lydhastigheden er nødvendig ved den endelige (for ultralydstrømningsmålere kendte) talmæssige udnyttelse, og den fremkommer her på enkel måde.

Claims (10)

1. Gennemstrømnings-strømningsmåler til rørledninger med to ultralydomsættere til udsendelse og modtagelse af ultralydstråling, som er rettet skråt i en vinkel α gennem det i rørledningen strømmende medium, 5 hvor der ud fra forskellen mellem den i strømningsretningen modtagne ultralydstråling og den mod strømningsretningen modtagne ultralydstråling afledes et mål for gennemstrømningsmængden og/eller gennemstrømningshastigheden, kendetegnet ved, at der til en 10 sende- henholdsvis modtageomsætter (2,3; 22; 32; 42; 52), som i det mindste i vidt omfang uforstyrret fortsætter rørets (1) indervæg, findes en omsætter med interdigi-talstruktur (9,91) af elektroderne på mindst en flade (4,6) af omsætterlegemet (K) og/eller af polarisationen 15 (111,112; 211,212), hvorhos omsætterlegemets (K) tykkelse er mindre end den halve bølgelængde af ultralydstrålingen i omsætterlegemets materiale, og hvor periodiciteten af interdigitalstrukturen opfylder betingelsen d = λ/cosa, 20 hvor d er periodiciteten af interdigitalstrukturen (9,91) af elektroderne og/eller polarisationen (111, 112; 211, 212) og λ er bølgelængden i det strømmende medium i rørets indre, og at en aktiveringsvekselspænding eller aktiveringsvekselspændinger (LL 25 U^, U12) har vinklen α og periodiciteten d givet ved frekvensen f.

2. Strømningsmåler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at interdigitalstrukturen alene udgøres af en med periodiciteten (d) i omsætterlegemets 30 (K) tykkelsesretning alternerende polarisation (111,112), (fig. 2).

3. Strømningsmåler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes både en interdigital-struktur af polarisationen med i omsætterlegemets (K) 35 tykkelsesretning alternerende polarisationsretning (211, 212) og en interdigital elektrodestruktur (9), hvorhos de to strukturer taget under ét har den samme DK 161259 B periodicitet (d), og fingrene (7) i den ene kamstruktur indbyrdes og fingrene (8) i den anden kamstruktur indbyrdes har lige store afstande af størrelsen d/2, (fig. 5).

4. Strømningsmåler ifølge krav 1, k ende te g n e t ved, at interdigitalstrukturen alene udgøres af en eller flere interdigitale elektrodeindretninger (9,91), (fig. 1, 3, 4) .

5. Strømningsmåler ifølge krav 4, kende- 10. e g n e t ved, at der på begge sider (4,6) af omsætterlegemet (K) findes en interdigitalstruktur (9), hvilke strukturer hver for sig har periodiciteten (d) og er forskudt d/2 for hinanden.

6. Strømningsmåler ifølge krav 4, kende- 15. e g n e t ved, at der på den ene side af omsætterlegemet (K) findes en dobbelt interdigitalstruktur (91) med hver to kamstrukturer (7, 7'j 8,8')/ som i forhold til helflademodelektroden (5) på omsætterlegemets (K) anden side kan påtrykkes hver sin af fire vekselspæn- 20 dinger med indbyrdes faseforskydninger på 90°, og ved, at periodiciteten (d) er givet ved afstanden mellem to nabofingre i en af ialt fire kamstrukturer, (fig. 4).

7. Strømningsmåler ifølge et eller flere af kravene 1, 2, 3, 4 og 6, kendetegnet ved, at 25 helflademodelektroden (5) findes på den ved indbygget omsætter mod rørets indre vendende overflade (4) på omsætterlegemet.

8. Strømningsmåler ifølge et eller flere af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den ved ind- 30 bygget omsætter (2, 3, 22, 32, 42, 52) mod rørets (1) indre rum vendende overflade (4) af omsætterlegemet har en sådan cylindrisk krumning, at denne indre overflade (4) af omsætterlegemet (K) fortsætter rørindervæggen.

9. Strømningsmåler ifølge et eller flere af kra- 35 vene 1-7, kendetegnet ved, at der på den ved indbygget omsætter (2, 3, 22, 32, 42, 52) mod rørets indre rum vendende overflade (4) på omsætterlegemet (K) er påsat et tilpasningsstykke (61), hvis mod rørets ind- DK 161259 B re rum vendende overflade er krummet cylindrisk og danner en fortsættelse af rørindervæggen, (fig. 6).

10. Fremgangsmåde til drift af en omsætter i en gennemstrømnings-strømningsmåler ifølge et eller flere 5 af kravene 1-9, kendetegnet ved, at ved styrbar variation af aktiveringsvekselspændingens eller aktiveringsvekselspændingernes (U^, υ,ν. i U43-U46? Uu,Ui2) frekvens f kan ultralyd-udstrålingens (12) vinkel α varieres på styrbar måde og/eller den kan efter-10 reguleres efter ændringer af vinklen a, der fremkommer som følge af (temperaturbetingede) ændringer af brydningsindekset for det i rørledningen (1) strømmende medium.