NL1008006C1 - Particle speed sensor. - Google Patents

Particle speed sensor. Download PDF

Info

Publication number
NL1008006C1
NL1008006C1 NL1008006A NL1008006A NL1008006C1 NL 1008006 C1 NL1008006 C1 NL 1008006C1 NL 1008006 A NL1008006 A NL 1008006A NL 1008006 A NL1008006 A NL 1008006A NL 1008006 C1 NL1008006 C1 NL 1008006C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
particle velocity
sensor
particle
signal
sensors
Prior art date
Application number
NL1008006A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Alex Antoine Koers
Original Assignee
Microflown Technologies B V
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 Microflown Technologies B V filed Critical Microflown Technologies B V
Priority to NL1008006A priority Critical patent/NL1008006C1/en
Priority to PCT/NL1999/000009 priority patent/WO1999035470A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1008006C1 publication Critical patent/NL1008006C1/en

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
    • G01F1/704Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
    • G01F1/708Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/7084Measuring the time taken to traverse a fixed distance using thermal detecting arrangements
    • 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
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6845Micromachined devices
    • 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
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • 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
    • G01F1/704Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
    • G01F1/708Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/7082Measuring the time taken to traverse a fixed distance using acoustic detecting arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/10Amplitude; Power

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

ii

985061/Me/MMA985061 / Me / MMA

Korte aanduiding: Deeltjessnelheidssensor.Short designation: Particle speed sensor.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze om akoestische geluidsintensiteit te bepalen met behulp van meerdere akoestische flowsenso-ren. Huidige commercieel verkrijgbare meetsystemen zijn 5 gebaseerd op drukmeting volgens IEC norm 1043 met twee drukmicrofoons, of een combinatie van een drukmicrofoon en een indirecte deeltjessnelheidssensor.The present invention relates to an apparatus and method for determining acoustic sound intensity using a plurality of acoustic flow sensors. Current commercially available measurement systems are based on pressure measurement according to IEC standard 1043 with two pressure microphones, or a combination of a pressure microphone and an indirect particle velocity sensor.

Om de geluidsintensiteit, de hoeveelheid geluid, te meten moeten twee componenten van een akoestisch verschijn-10 sel gemeten worden: de akoestische drukvariatie en de zogenaamde deeltjessnelheid ook wel de akoestische flow genoemd. Akoestische drukvariaties worden gemeten met een conventionele drukmicrofoon zoals bijvoorbeeld een standaard magnetodynamische drukmicrofoon of met een condensa-15 tor drukmicrofoon. De deeltjessnelheid moet worden gemeten met een deeltjessnelheidsmicrofoon.To measure the sound intensity, the amount of sound, two components of an acoustic phenomenon must be measured: the acoustic pressure variation and the so-called particle velocity, also known as the acoustic flow. Acoustic pressure variations are measured with a conventional pressure microphone such as, for example, a standard magnetodynamic pressure microphone or with a condenser pressure microphone. The particle velocity must be measured with a particle velocity microphone.

Het is moeilijk om deeltjessnelheid direct te meten. In plaats van een directe deeltjessnelheidsmeting wordt veelal een drukgradiënt gemeten met een zogenaamde drukgra-20 diëntmicrofoon. Ook wordt er wel gebruik gemaakt van tegenover elkaar geplaatste ultrasone stralers die door een Doppler verschuiving de deeltjessnelheid tussen de stralers kan meten in één richting. Een voorbeeld hiervan is een Norwegian Electronics Type 216 P-U intensity probe, ook 25 genoemd in het boek: F.J. Faby "Sound Intensity", E&F Spon, London 1995, blz. 105, 115.It is difficult to measure particle velocity directly. Instead of a direct particle velocity measurement, a pressure gradient is often measured with a so-called pressure gradient microphone. Use is also made of opposed ultrasonic radiators, which can measure the particle velocity between the radiators in one direction due to a Doppler shift. An example of this is a Norwegian Electronics Type 216 P-U intensity probe, also named 25 in the book: F.J. Faby "Sound Intensity", E&F Spon, London 1995, 105, 115.

Ook werd in het verleden gebruik gemaakt van een hete draad om deeltjessnelheid te meten. Dit blijkt echter niet goed te gaan doordat de hotwire sensor slechts de absolute 30 grootheid en niet de richting kan bepalen. Zowel een stroming in de positieve als de negatieve richting laat de draad afkoelen en tevens is de hete-draad-microfoon nauwelijks gevoelig in het akoestisch gebied (dat gedefinieerd 1008006 - 2 - is tussen 20 Hz en 20 kHz vanaf 0 dB SPL) . Er zij hier verwezen naar I.V. Lebedeva en S.P. Dragan, "Calibration of Hot wire Anemometers in Soundfields" in een rapport van Dantec, H.F. Olson, Acoustical Engineering, Van Nostrand 5 Company Inc, Princeton, New York, 1967.A hot wire has also been used in the past to measure particle velocity. However, this appears not to go well because the hotwire sensor can only determine the absolute quantity and not the direction. Both a flow in the positive and negative directions cool the wire and also the hot wire microphone is hardly sensitive in the acoustic range (which is defined 1008006 - 2 - is between 20 Hz and 20 kHz from 0 dB SPL). Reference is made here to I.V. Lebedeva and S.P. Dragan, "Calibration of Hot wire Anemometers in Soundfields" in a report by Dantec, H.F. Olson, Acoustical Engineering, Van Nostrand 5 Company Inc, Princeton, New York, 1967.

Nadeel van de voorgaande oplossingen om de deeltjessnelheid te meten is het feit dat de sensor groot is vergeleken met de golflengte van het akoestische verschijnsel wat onder meer verstrooiing van het geluidsveld geeft bij 10 hogere frequenties en dat het tevens moeilijk is de sensor te ijken.The disadvantage of the previous solutions to measure the particle speed is the fact that the sensor is large compared to the wavelength of the acoustic phenomenon, which among other things gives scattering of the sound field at 10 higher frequencies and it is also difficult to calibrate the sensor.

Een andere methode om deeltjessnelheid te meten en ook geluidsintensiteit te meten is gebruik te maken van twee druksensoren (microfoons) die vlakbij elkaar geplaatst 15 worden. De deeltjessnelheid blijkt geschat te kunnen worden uit het verschilsignaal van de beide druksensoren. Dit systeem heeft twee identieke druksensoren (microfoons) nodig en is erg gevoelig voor zogenaamde fasefouten tussen de twee microfoons.Another method to measure particle velocity and also measure sound intensity is to use two pressure sensors (microphones) placed close to each other. The particle velocity appears to be estimated from the difference signal of the two pressure sensors. This system requires two identical pressure sensors (microphones) and is very sensitive to so-called phase errors between the two microphones.

20 Er worden op conventionele wijze twee methoden toege past om akoestische geluidsintensiteit te meten: 1. de deeltjessnelheid en de akoestische-drukvaria-ties meten en vermenigvuldigen (in norm IEC 1043 is deze methode aangeduid als P-U methode); of 25 2. de deelt jessnelheid schatten met behulp van twee ruimtelijk gescheiden druksensoren en tevens met de beide druksensoren de gemiddelde druk meten (in norm IEC 1043 is deze methode aangeduid als P-P methode).20 Two methods are used in a conventional manner to measure acoustic sound intensity: 1. measure and multiply the particle velocity and the acoustic pressure variations (in standard IEC 1043 this method is referred to as P-U method); or 25 2. estimate the particle speed using two spatially separated pressure sensors and also measure the average pressure with both pressure sensors (in standard IEC 1043 this method is referred to as P-P method).

De belangrijkste fouten die optreden bij de bepaling 30 van geluidsintensiteit met de verschillende voornoemde methoden worden nu besproken. Gebruik makend van de P-P methode zijn de belangrijkste fouten: 1. het ongewenste faseverschil tussen de twee drukmi-crofoons leidt tot een fout in de bepaling van de deeltjes- 35 snelheid; 2. aangezien de druk bepaald wordt door de som van de twee drukmicrofoons ontstaat er een extra fout: de gemiddelde druk wordt bepaald en niet de druk op één plaats.The main errors occurring in the determination of sound intensity with the various aforementioned methods are now discussed. Using the P-P method, the main errors are: 1. The unwanted phase difference between the two pressure microphones leads to an error in particle velocity determination; 2. Since the pressure is determined by the sum of the two pressure microphones, an extra error occurs: the average pressure is determined and not the pressure in one place.

1008006 - 3 -1008006 - 3 -

De conclusie is, dat zowel de druk als de deeltjes-snelheid niet goed worden gemeten, wat leidt tot een fout in de bepaalde geluidsintensiteit.The conclusion is that both the pressure and the particle velocity are not properly measured, which leads to an error in the determined sound intensity.

De belangrijkste fout die inherent is aan het gebruik 5 van een P-U meetinstrument is de fasefout tussen de akoestische druksensor en de deeltjessnelheidssensor. Deze is gewoonlijk veel groter dan de fasefout die gemaakt worden in een P-P meetinstrument, omdat de beide sensoren op geheel andere transductie-principes gebaseerd zijn. Hoewel 10 de druk en de deeltjessnelheid dus goed gemeten worden zal de geluidsintensiteit niet goed bepaald kunnen worden.The main error inherent in the use of a P-U measuring instrument is the phase error between the acoustic pressure sensor and the particle velocity sensor. This is usually much greater than the phase error made in a P-P measuring instrument, because the two sensors are based on completely different transduction principles. Although the pressure and the particle velocity are therefore well measured, the sound intensity cannot be properly determined.

De uitvinding stelt zich ten doel om een zeer kleine akoestische geluidsintensiteit-meetinrichting te verschaffen om problemen met ij king en beïnvloeding van het te 15 meten fenomeen (geluid) tot een minimum te beperken. Voor het bereiken van deze doelstelling wordt gebruik gemaakt van sensoren en middelen die op zichzelf voor het meten van fluïdum-stromen bekend zijn. Een karakteristiek voorbeeld van een dergelijke sensor wordt gegeven in het artikel: 20 H.E. de Bree et al.: "The Microflown, A novel device measuring acoustical flows", Sensors & Actuators: A Physical,It is an object of the invention to provide a very small acoustic sound intensity measuring device to minimize problems with calibration and influence of the phenomenon (noise) to be measured. In order to achieve this objective, use is made of sensors and means which are known per se for measuring fluid flows. A characteristic example of such a sensor is given in the article: 20 H.E. de Bree et al .: "The Microflown, A novel device measuring acoustic flows", Sensors & Actuators: A Physical,

Volume SNA054/1-3, biz. 552-557 en internationale octrooiaanvrage PCT/NL95/00220. De in deze publikaties beschreven deeltjessnelheidssensoren worden hierna kortweg aangeduid 25 met de naam "Microflown".Volume SNA054 / 1-3, biz. 552-557 and international patent application PCT / NL95 / 00220. The particle velocity sensors described in these publications are hereinafter referred to briefly as "Microflown".

Zoals uit het genoemde artikel blijkt zijn er drie typen Microflowns. Het eerste type is een zogenaamd SHS type Microflown waar drie elementen in een lijn gebruikt worden voor het meten van de deeltjessnelheid op die lijn. 30 Dit type bestaat uit twee temperatuursensoren S, welke al dan niet warmte genereren en een verwarmingselement H dat expliciet bedoeld is warmte te genereren. Het tweede type is een zogenaamd SS type Microflown waar twee elementen in een lijn gebruikt worden voor het meten van de deeltjes-35 snelheid. Dit type maakt geen gebruik van een verwarmingselement en daarom wordt met de temperatuursensoren S zelf warmte opgewekt. Met beide voorgenoemde typen (SHS en SS) wordt de deeltjessnelheid bepaald uit het verschilsignaal 100800© ' - 4 - van de beide temperatuursensoren S. Het derde type is een zogenaamde SH type Microflown waar twee elementen in een lijn gebruikt worden voor het meten van de deeltjessnelhei-d. De sensor S is direct gevoelig voor de deeltjessnelheid 5 mits er een heater dichtbij geplaatst wordt.As the aforementioned article shows, there are three types of Microflowns. The first type is a so-called SHS type Microflown where three elements in a line are used to measure the particle velocity on that line. This type consists of two temperature sensors S, which may or may not generate heat and a heating element H, which is explicitly intended to generate heat. The second type is a so-called SS type Microflown where two elements in a line are used to measure the particle speed. This type does not use a heating element and therefore heat is generated with the temperature sensors S itself. With both of the aforementioned types (SHS and SS), the particle speed is determined from the difference signal 100800 © '- 4 - of the two temperature sensors S. The third type is a so-called SH type Microflown where two elements in a line are used to measure the particle velocity d. The sensor S is directly sensitive to the particle speed 5, provided that a heater is placed nearby.

De onderhavige uitvinding voorziet in een geluidsin-tensiteit-sensor omvattende ten minste één temperatuursen-sor voor het genereren van een electrisch signaal corresponderend met de temperatuur en ten minste één andere 10 temperatuursensor of een verwarmingselement. Hierbij moet opgemerkt worden dat het mogelijk is een temperatuursensor als verwarmingselement te laten fungeren.The present invention provides a sound intensity sensor comprising at least one temperature sensor for generating an electrical signal corresponding to the temperature and at least one other temperature sensor or a heating element. It should be noted here that it is possible to have a temperature sensor function as a heating element.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: 15 fig. 1 op schematische wijze een gedeeltelijke dwars- j doorsnede in zijaanzicht door een inrichting volgens de uitvinding toont, gedeeltelijk in de vorm van een bloksche-ma; fig. 2 op schematische wijze een alternatieve sensor-20 configuratie toont; fig. 3 op schematische wijze nog een alternatieve sensorconfiguratie toont; fig. 4 op schematische wijze een gedeeltelijke dwarsdoorsnede in zijaanzicht door een inrichting volgens de 25 uitvinding toont, welke inrichting gedeeltelijk in de vorm van een blokschema is getoond; en fig. 5 op schematische wijze een gedeeltelijke dwarsdoorsnede in zijaanzicht door een sensorconfiguratie toont.The invention is elucidated with reference to the annexed drawing, in which: fig. 1 schematically shows a partial cross-section in side view through a device according to the invention, partly in the form of a block diagram; Fig. 2 schematically shows an alternative sensor-20 configuration; Fig. 3 schematically shows an alternative sensor configuration; Fig. 4 schematically shows a partial cross-section in side view through a device according to the invention, which device is partly shown in the form of a block diagram; and Fig. 5 schematically shows a partial cross-sectional side view through a sensor configuration.

Fig. 1 laat de geluidsintensiteit-sensor in een een-30 voudige vorm zien. Zowel het samenstel van temperatuursensor Sl en S2, bijvoorbeeld bestaande uit een- of tweezijdig , ingeklemde micro-balken, uitgevoerd in IC-technologie, als | het samenstel van temperatuursensoren S3 en S4 betreft een mogelijke uitvoering van de Microflown, aangeduid met 2 35 resp. 4. Voor het functioneren van de uitvinding is het noodzakelijk dat beide sensoren meer dan een bepaalde afstand van elkaar verwijderd zijn: het betreft dus een ruimtelijk gedistribueerde sensor. Deze afstand wordt 1008006 - 5 - separatie-afstand genoemd. Middels een mathematisch bewijs en metingen kan worden aangetoond dat het verschilsignaal van beide deeltjessnelheidssensoren 2 en 4 evenredig is met akoestische drukvariaties. De minimale separatie-afstand 5 tussen de sensoren wordt bepaald door de minimale golflengte van de akoestische golf en dus hoogste frequentie die gemeten dient te worden. De afstand moet vele malen kleiner zijn dan de minimale golflengte. Voor 20 kHz is de minimale golflengte in lucht 16 mm. Er wordt uitgegaan van een 10 minimale separatie-afstand van 300 micrometer. Een kleinere separatie-afstand is overigens ook mogelijk.Fig. 1 shows the sound intensity sensor in a 30-fold form. Both the assembly of temperature sensors Sl and S2, for example consisting of one- or two-sided clamped micro-bars, executed in IC technology, as | the assembly of temperature sensors S3 and S4 concerns a possible embodiment of the Microflown, indicated by 2 and 35, respectively. 4. For the functioning of the invention it is necessary that both sensors are more than a certain distance apart: thus it is a spatially distributed sensor. This distance is called 1008006 - 5 - separation distance. It can be demonstrated by means of mathematical proof and measurements that the difference signal from both particle velocity sensors 2 and 4 is proportional to acoustic pressure variations. The minimum separation distance between the sensors is determined by the minimum wavelength of the acoustic wave and thus the highest frequency to be measured. The distance must be many times smaller than the minimum wavelength. For 20 kHz, the minimum wavelength in air is 16 mm. A minimum separation distance of 300 micrometers is assumed. A smaller separation distance is also possible.

Met behulp van de Microflowns 2 (S1/S2) en 4 (S3/S4) wordt de deeltjessnelheid gemeten. De som van beide signalen afkomstig uit de Microflowns welke wordt verkregen met 15 een op zich bekende, hier niet nader uitgewerkte electroni-sche sommatieschakeling 6, is evenredig met de gemiddelde deeltjessnelheid, welke wordt verkregen met een op zich bekende, hier niet nader uitgewerkte electronische bewer-kingsschakeling 8. Het is immers zo dat de beide Microf-20 lowns een verschillend signaal afgeven vanwege de geometrische distributie. Daarom kan middels een op zich bekende, hier niet nader uitgewerkte electronische verschilscha-keling 10 uit het verschil van beide signalen de akoestische druk bepaald worden met behulp van een mathematische 25 bewerking die wordt verkregen met een op zich bekende, hier niet nader uitgewerkte electronische bewerkingsschakeling 12. De geluidsintensiteit wordt nu bepaald door de gemiddelde deeltjessnelheid en de bepaalde akoestische druk met elkaar te vermenigvuldigen in een op zich bekende, hier 30 niet nader uitgewerkte electronische vermenigvuldigings-schakeling 14. Dit wordt de U-U of differentiële flowmetho-de genoemd (U staat voor deeltjessnelheid).The particle velocity is measured using the Microflowns 2 (S1 / S2) and 4 (S3 / S4). The sum of the two signals from the Microflowns, which is obtained with a per se known electronic summing circuit 6, which is not further elaborated here, is proportional to the average particle velocity which is obtained with an electronically known per se, not further elaborated hereinafter. operation circuit 8. After all, the two Microf-20 lowns emit a different signal because of the geometric distribution. For this reason, the acoustic pressure can be determined from the difference between the two signals by means of a per se known electronic differential circuit 10, which is not further elaborated here. 12. The sound intensity is now determined by multiplying the average particle velocity and the determined acoustic pressure in a known electronic multiplication circuit 14, which is not further elaborated here. This is called the UU or differential flow method (U is for particle velocity).

Het stelsel S2/S3 (fig. 1) kan ook als Microflown gezien worden maar dan met het bijzondere kenmerk dat de 35 afstand tussen de sensoren S2 en S3 groter dan de minimale separatie-afstand is. Middels het mathematisch bewerkte verschilsignaal van de beide Microflowns S1/S2 en S3/S4 welke een electrisch signaal geeft proportioneel met de 1008006 - 6 - akoestische druk en het deeltjessnelheidssignaal dat afkomstig is van de Microflown S2/S3 kan middels vermenigvuldiging een electrisch signaal verkregen worden dat evenredig is met de geluidsintensiteit. Het verdient de voorkeur om 5 de deeltjessnelheid te meten met de Microflown bestaande uit het samenstelsel S2/S3 vanwege het feit dat nu niet de gemiddelde deeltjessnelheid gemeten wordt. Dit wordt de verbeterde U-U of verbeterde differentiële flowmethode genoemd, welke nog nader aan de orde zal komen aan de hand 10 van fig. 4.The system S2 / S3 (fig. 1) can also be seen as a Microflown, but with the special feature that the distance between the sensors S2 and S3 is greater than the minimum separation distance. By means of the mathematically processed difference signal of the two Microflowns S1 / S2 and S3 / S4 which gives an electrical signal proportional to the 1008006 - 6 - acoustic pressure and the particle velocity signal originating from the Microflown S2 / S3, an electrical signal can be obtained by multiplication that is proportional to the sound intensity. It is preferable to measure the particle velocity with the Microflown consisting of the assembly S2 / S3 due to the fact that now the average particle velocity is not measured. This is called the improved U-U or improved differential flow method, which will be discussed in more detail below with reference to Fig. 4.

Opvallend is dat het mogelijk is om deeltjessnelheid te meten met het samenstelsel S2/S3 omdat de separatie-afstand erg groot is. Een expert op dit gebied zou verwachten dat dit niet mogelijk is vanwege de grote afstand 15 tussen de beide sensoren. De deeltjessnelheidssensor, zoals deze reeds is beschreven in de literatuur (PCT/NL95/00220) heeft een afstand tussen de elementen (temperatuursensoren hetzij verwarmingselementen) van bij voorkeur ongeveer 40 micrometer.It is striking that it is possible to measure particle speed with the assembly S2 / S3 because the separation distance is very large. An expert in the field would expect that this is not possible because of the large distance between the two sensors. The particle velocity sensor, as already described in the literature (PCT / NL95 / 00220), preferably has a distance between the elements (temperature sensors or heating elements) of about 40 micrometers.

20 Uit de literatuur (zie: Lammertink et al., "Micro- liquid flow sensor", Sensors and Actuators A, 37-38 (1993), biz. 45-50) blijkt dat de gevoeligheid van de sensor voor de deeltjessnelheid afhankelijk is van de afstand tussen de beide sensoren. In fig. 5 van het artikel van Lammertink et 25 al. is een relatie afgeleid voor deze gevoeligheid als de flowsensor is ingesloten in een kanaal. Dit kanaal levert echter geen wezenlijke bijdrage aan de flowsensor, zoals reeds is betoogd in PCT/NL95/00220. Er kan nu vanuit gegaan worden dat deze analyse ook geldig is voor de Microflown; 30 de opzet van de sensor is immers hetzelfde, met dien verstand dat het kanaal ontbreekt. Uit de genoemde fig. 5 van het artikel blijkt dat er een maximale gevoeligheid bestaat voor een bepaalde afstand tussen de getoonde beide temperatuursensoren. Deze bepaalde optimale afstand is berekend en | 35 volgens de wetenschappelijke inzichten bepaald op 30 micro meter.20 Literature (see: Lammertink et al., "Micro-liquid flow sensor", Sensors and Actuators A, 37-38 (1993), biz. 45-50) shows that the sensitivity of the sensor to the particle velocity is dependent of the distance between the two sensors. In Fig. 5 of the article by Lammertink et 25 al., A relationship is derived for this sensitivity when the flow sensor is enclosed in a channel. However, this channel does not make a significant contribution to the flow sensor, as has already been argued in PCT / NL95 / 00220. It can now be assumed that this analysis is also valid for the Microflown; After all, the sensor design is the same, except that the channel is missing. From the said fig. 5 of the article it appears that there is a maximum sensitivity for a certain distance between the two temperature sensors shown. This particular optimal distance is calculated and | 35 determined on 30 micro meters according to scientific insights.

Verder is te zien in de genoemde fig. 5 van het artikel dat, indien de afstand met een factor tien vergroot “*008006 - 7 - wordt ten opzichte van de optimale afstand, die in het geval van een Microflown 300 micrometer bedraagt, de gevoeligheid zeer sterk zal afnemen, wat tot een onbruikbaar ontwerp zou leiden.Furthermore, it can be seen in the aforementioned fig. 5 of the article that, if the distance increases by a factor of ten, "* 008006 - 7" is compared to the optimum distance, which in the case of a Microflown is 300 micrometers, the sensitivity will decrease very much, which would lead to an unusable design.

5 In het kader van de uitvinding is nu gebleken dat de modellen zoals genoemd in het artikel niet juist zijn, of niet opgaan voor de Microflown. Het is namelijk gebleken dat de Microflown juist beter gaat werken naarmate de afstand groter wordt gekozen dat de eerder genoemde 30 of 10 40 micrometer. Dit geheel onverwachte inzicht leidt ertoe dat de tot nu toe gepubliceerde modellen achterhaald blijken te zijn. Er is een nieuwe theorie over de werking van de Microflown ontwikkeld.Within the scope of the invention it has now been found that the models as mentioned in the article are not correct, or do not apply to the Microflown. It has been found that the Microflown actually works better the longer the distance is chosen that the aforementioned 30 or 10 40 micrometers. This completely unexpected insight leads to the outdated models published so far. A new theory about the operation of the Microflown has been developed.

De toepassingen die een Microflown met een grote 15 afstand (d.w.z. ten minste 300 micrometer) met zich meebrengt zijn andere dan de toepassingen voor een Microflown met een kleine (d.w.z. kleiner dan 300 micrometer) afstand. Dit komt doordat de grote afstand in de orde van grootte van de golflengte van het te verwerken geluid kan komen te 20 liggen. Te denken valt dan aan de reeds genoemde toepassing in de verbeterde U-U probe, omdat de beide sensoren hierin een kleinste separatie-afstand van 300 micrometer of meer van elkaar verwijderd moeten zijn om als een U-U probe te kunnen dienen. Verder zal een grotere afstand leiden tot 25 een sterk verminderde overdracht als de golflengte van de deeltjessnelheidsgolf kleiner wordt dan de afstand; er ontstaat hierdoor dus een laagdoorlaat-karakter in het frequentie-domein. Dit karakter kan zeer goed gebruikt worden in bijvoorbeeld de telecommunicatie waar signalen na 30 3400 Hz gefilterd dienen te worden, een eigenschap die deThe applications that a Microflown with a large distance (i.e. at least 300 micrometers) entails are different from the applications for a Microflown with a small (i.e. less than 300 micrometers) distance. This is because the great distance can be in the order of magnitude of the wavelength of the sound to be processed. One can think of the already mentioned application in the improved U-U probe, because the two sensors herein have to be a small separation distance of 300 micrometers or more from each other in order to serve as a U-U probe. Furthermore, a greater distance will lead to a greatly reduced transfer if the wavelength of the particle velocity wave becomes smaller than the distance; this creates a low-pass character in the frequency domain. This character can be used very well in, for example, telecommunications where signals must be filtered after 30 3400 Hz, a property that

Microflown nu intrinsiek kan bezitten, zodat een separaat filter overbodig gemaakt kan worden.Microflown can now be inherent, so that a separate filter can be made redundant.

Terugkomend op fig. l: uit metingen is dus gebleken dat het zeer wel mogelijk is om met een sensorafstand 35 groter of gelijk aan de minimale separatie-afstand deel-tjessnelheid te meten met het samenstelsel S2/S3 en dus dit samenstelsel te zien als een Microflown.Returning to Fig. 1: measurements have thus shown that it is very possible to measure particle velocity with the sensor S2 / S3 with the sensor distance 35 greater than or equal to the minimum separation distance and thus see this system as a Microflown.

De onderlinge afstanden van de verschillende delen van *006006 1 - 8 - de geluidsintensiteitssensor zoals afgebeeld in fig. l zijn als volgt gedefinieerd: de afstand AF is de zogenaamde separatie-afstand en is gegeven als minimaal 300 micrometer. De afstanden GH en BC worden de spacing van een Mi-5 croflown genoemd en zijn bij voorkeur hetzelfde en in de orde van 40 micrometer. De sensorbreedte (AB, CD, IH, GF) is bij voorkeur 40 micrometer.The distances between the different parts of * 006006 1 - 8 - the sound intensity sensor as shown in fig. 1 are defined as follows: the distance AF is the so-called separation distance and is given as a minimum of 300 micrometers. The distances GH and BC are called the spacing of a Mi-5 croflown and are preferably the same and on the order of 40 micrometers. The sensor width (AB, CD, IH, GF) is preferably 40 micrometers.

Ter verbetering van het signaal kan tussen de sensoren een verwarmingselement geplaatst worden, zie fig. 2 (warm-10 tebronnen zijn in fig. 2 aangegeven met Hl, H2, H3) . De principiële werking zal hierdoor niet veranderen; de dusdanig ontstane structuren zijn nog steeds Microflowns.To improve the signal, a heating element can be placed between the sensors, see fig. 2 (heat sources are indicated in fig. 2 by H1, H2, H3). The principle effect will not change as a result; the structures thus created are still Microflowns.

Door meerdere systemen achter elkaar te plaatsen is in het principe mogelijk om nauwkeuriger de geluidsintensiteit 15 te bepalen. Bij gebruikmaking van twee Microflowns kan slechts uit één verschilsignaal tussen de Microflowns de akoestische druk bepaald worden. Worden daarentegen drie Microflowns gebruikt dan kan er op drie manieren een verschil gemeten worden. Als de breedte van het samenstelsel 20 kleiner blijft dan de kleinste te meten golflengte dan zal uit deze drie verschilsignalen een betere schatting gemaakt kunnen worden van de akoestische druk (zie ook fig. 3). De drie verschilsignalen welke evenredig zijn met de akoestische druk ontstaan uit het verschilsignaal van Microflowns 25 S1/S2 en S3/S4, het verschilsignaal van Microflowns S3/S4 en S5/S6 en tevens het verschilsignaal van Microflowns S1/S2 en S5/S6. De deeltjessnelheid wordt nu bijvoorbeeld gemeten middels een Microflown die ontstaat door het samenstelsel van de sensoren S2 en S5 en de warmtebron bestaande 30 uit de sensoren S3 en S4. De minimale separatie-af standen in fig. 3 (DE en Hl) behoeven niet gelijk te zijn. Duidelijk moge zijn dat op een dergelijke manier ook systemen met een groter aantal Microflowns gemaakt kunnen worden.By placing several systems one behind the other, it is in principle possible to more accurately determine the sound intensity. When using two Microflowns, the acoustic pressure can only be determined from one difference signal between the Microflowns. If, on the other hand, three Microflowns are used, a difference can be measured in three ways. If the width of the assembly 20 remains smaller than the smallest wavelength to be measured, a better estimate of the acoustic pressure can be made from these three difference signals (see also fig. 3). The three difference signals which are proportional to the acoustic pressure arise from the difference signal of Microflowns S1 / S2 and S3 / S4, the difference signal of Microflowns S3 / S4 and S5 / S6 and also the difference signal of Microflowns S1 / S2 and S5 / S6. The particle velocity is now measured, for example, by means of a microflown which is created by the assembly of the sensors S2 and S5 and the heat source consisting of the sensors S3 and S4. The minimum separation distances in Figure 3 (DE and H1) need not be the same. It should be clear that in such a way systems with a larger number of Microflowns can also be made.

Om geluidsintensiteit te meten worden gewoonlijk twee 35 methoden gebruikt. De zogenaamde P-P methode (waarbij P staat voor akoestische drukvariaties). De P-P methode gaat uit van een probe met twee drukmicrof oons (zoals reeds hierboven is beschreven). Daarnaast bestaat ook de P-UTwo methods are usually used to measure sound intensity. The so-called P-P method (where P stands for acoustic pressure variations). The P-P method assumes a probe with two pressure microphones (as already described above). The P-U also exists

1008006 - 9 - methode. De P-U methode gaat uit van een probe met een drukmicrofoon en een deeltjessnelheidsmicrofoon. De reden dat de U-U methode tot op heden niet in de literatuur beschreven staat is het feit dat er geen geschikte deel-5 tjessnelheidsmicrofoons bestonden. De (ultrasone) deeltjes-snelheidsmicrofoons (zoals in het P-U meetinstrument van Norwegian electronics) zijn reeds ruimtelijk gedistribueerde sensoren en dit maakt het moeilijk om met dit type deel-tjessnelheidssensoren een ruimtelijk gedistribueerd U-U 10 meetinstrument te maken. Het samenstel zou eenvoudig te groot worden.1008006 - 9 method. The P-U method assumes a probe with a pressure microphone and a particle speed microphone. The reason that the U-U method has not been described in the literature to date is the fact that no suitable part-5 velocity microphones existed. The (ultrasonic) particle speed microphones (as in the P-U measuring instrument from Norwegian electronics) are already spatially distributed sensors and this makes it difficult to make a spatially distributed U-U 10 measuring instrument with this type of particle velocity sensors. The assembly would simply become too large.

Omdat de P-P en U-U methode eikaars dualogon genoemd (kunnen) worden, aangezien druk en deeltjessnelheid in een akoestische golf gekoppeld zijn (middels de akoestische 15 impedantie), zijn ook beide methoden gekoppeld. De methode welke onderwerp van deze uitvinding is, de U-U methode, zal in principe dezelfde fouten introduceren als de P-P methode .Because the P-P and U-U method (can) be called each other, since pressure and particle velocity are coupled in an acoustic wave (by means of the acoustic impedance), both methods are also coupled. The method which is the subject of this invention, the U-U method, will in principle introduce the same errors as the P-P method.

1. De fasefout tussen de beide deeltjessnelheidssen-20 soren zal leiden tot een fout in de afschatting van de akoestische druk.1. The phase error between the two particle velocity sensors will lead to an error in the estimation of the acoustic pressure.

2. De ruimtelijke scheiding van beide deeltjessnelheidssensoren zal leiden tot een meting van de gemiddelde deeltjessnelheid.2. The spatial separation of the two particle velocity sensors will lead to a measurement of the average particle velocity.

25 De methode volgens de uitvinding introduceert echter een kleinere fout (vergeleken met de P-P methode) vanwege het feit dat: 1. de fasefout tussen de beide deeltjessnelheidssen-soren zeer gering is omdat deze in één (IC-technologisch) 30 proces gemaakt worden (hierop wordt later teruggekomen);However, the method according to the invention introduces a smaller error (compared to the PP method) due to the fact that: 1. the phase error between the two particle velocity sensors is very small because they are made in one (IC-technological) process ( we will come back to this later);

2. de deeltjessnelheid gemeten kan worden middels de Microflown die ontstaat door het paar van sensoren S2/S3 zoals aangegeven in fig. 1. Hieruit blijkt nogmaals dat deze verbeterde U-U methode voordelen heeft boven de U-U2. the particle velocity can be measured by the Microflown created by the pair of sensors S2 / S3 as shown in fig. 1. This shows once again that this improved U-U method has advantages over the U-U

35 methode die het exacte dualogon is van de P-P methode, omdat de deeltjessnelheid niet bepaald wordt met behulp van de som van beide Microflowns maar uit een samenstelsel van S2/S3, dus uit delen van de sensoren die de akoestische 1006006 - 10 - druk bepalen.35 method which is the exact dualogon of the PP method, because the particle velocity is not determined by the sum of both Microflowns but from an assembly of S2 / S3, so from parts of the sensors that determine the acoustic pressure 1006006 - 10 - .

Hier volgt een nadere verklaring van de werking van het verbeterde U-U meetinstrument aan de hand van fig. 4. Het sensorpaar S1/S2 vormt een Microflown als het signaal 5 van beide sensoren afgetrokken wordt met een schakeling die is weergegeven met het functionele blok "A" en hetzelfde geldt voor het paar S3/S4 en een schakeling die is weergegeven met het functionele blok "C". Echter het paar S2/S3 en de schakeling die is weergegeven met het functionele 10 blok "B" kan ook gebruikt worden om de deeltjessnelheid te meten terwijl de spacing groter is dan de minimale separa-tie-afstand.Here is a further explanation of the operation of the improved UU measuring instrument with reference to Fig. 4. The sensor pair S1 / S2 forms a Microflown if the signal 5 is subtracted from both sensors with a circuit shown with the functional block "A "and the same goes for the pair S3 / S4 and a circuit shown with the functional block" C ". However, the pair S2 / S3 and the circuit shown with the functional block "B" can also be used to measure the particle velocity while the spacing is greater than the minimum separation distance.

De signalen uit het functionele blok "A" en het functionele blok "C" worden van elkaar afgetrokken met een 15 schakeling die is weergegeven met het functionele blok "D". De uitkomst hiervan representeert de gradiënt van de deel-tjessnelheid in de richting X. Na integratie en vermenigvuldiging van de uitkomst van blok "D" met een constante waarde middels een schakeling die is weergegeven met het 20 functionele blok "E" is het signaal evenredig met de akoestische druk. Na vermenigvuldiging middels een schakeling die is weergegeven met het functionele blok "F" van het uitgangssignaal van het functionele blok "E" (een signaal evenredig met de akoestische druk) en het functionele blok 25 "B" (een signaal evenredig met de deeltjessnelheid) ont staat een signaal dat evenredig is met de akoestische geluidsintensiteit in de richting X.The signals from the functional block "A" and the functional block "C" are subtracted from each other with a circuit shown with the functional block "D". The result of this represents the gradient of the particle velocity in the direction X. After integration and multiplication of the result of block "D" by a constant value by means of a circuit represented by the functional block "E", the signal is proportional with the acoustic pressure. After multiplication by a circuit shown with the functional block "F" of the output signal of the functional block "E" (a signal proportional to the acoustic pressure) and the functional block 25 "B" (a signal proportional to the particle velocity) ont is a signal proportional to the acoustic sound intensity in direction X.

Voor de beschrijving van de IC technologische produk-tieprocessen waarmee het onderhavige geluidsintensiteits-30 meetinstrument gemaakt kan worden wordt verwezen naar diverse artikelen en boeken die op dit gebied verschenen zijn. Bekend is dat het met deze produktieprocessen zeer goed mogelijk is om exact dezelfde structuren te realiseren .For the description of the IC technological production processes by which the present sound intensity measuring instrument can be made, reference is made to various articles and books which have been published in this field. It is known that with these production processes it is quite possible to realize exactly the same structures.

35 Hierna wordt nog een uitvoeringsvorm besproken waarmee ! het mogelijk is om akoestische geluidsintensiteit te meten.35 An embodiment with which! it is possible to measure acoustic sound intensity.

Het in fig. 5 afgebeelde systeem is een akoestische geluidsintensiteit probe bestaande uit drie sensoren SI, S2 1008006 -lien S3 waarvan in bepaalde gevallen sensor S2 ook als verwarmingselement H2 gebruikt wordt. De combinatie SI en S2 vormt Microflown 1 en de combinatie S2 en S3 vormt Microf-lown 2. Uit het mathematisch bewerkte verschilsignaal van 5 Microflown 1 en Microflown 2 kan de akoestische druk bepaald worden. De deeltjessnelheid wordt gemeten middels de combinatie van sensor SI, heater H2 en sensor S3. De minimale separatie-afstanden, de afstand BC en DE in fig. 5, bedragen weer 300 micrometer en zijn bij voorkeur gelijk. 10 Het produkt van akoestische druk en deeltjessnelheid bepaalt de geluidsintensiteit.The system shown in fig. 5 is an acoustic sound intensity probe consisting of three sensors S1, S2 1008006 -lien S3, of which in certain cases sensor S2 is also used as heating element H2. The combination SI and S2 forms Microflown 1 and the combination S2 and S3 forms Microf-lown 2. The acoustic pressure can be determined from the mathematically processed difference signal of 5 Microflown 1 and Microflown 2. The particle speed is measured by the combination of sensor SI, heater H2 and sensor S3. The minimum separation distances, the distance BC and DE in Fig. 5, are again 300 micrometers and are preferably the same. 10 The product of acoustic pressure and particle velocity determines the sound intensity.

Alle voorgenoemde intensiteitsmeetinstrumenten meten de deeltjessnelheid en akoestische druk gerelateerd aan een akoestisch verschijnsel in de richting van de lijn waarop 15 de sensoren zich bevinden. Om zowel de grootte als de richting van de geluidsintensiteit volledig te bepalen moeten drie van dergelijke meetinstrumenten in drie richtingen loodrecht ten opzichte van elkaar gepositioneerd worden. Een carthesisch assenstelsel geeft drie loodrecht 2 0 op elkaar staande richtingen aan met bijvoorbeeld x, y en z. Zo kan ook voorgesteld worden dat drie van voorgenoemde meetinstrumenten op elk van de x-, y- en z-assen geplaatst worden. Algemeen gesproken is het uiteraard ook mogelijk om de drie meetinstrumenten onder een willekeurige hoek met 25 elkaar en niet in hetzelfde vlak te positioneren. Op deze manier wordt de deeltjessnelheidsvector compleet bepaald en de werkelijke totale akoestische druk bepaald waarmee de geluidsintensiteit dan ook pas volledig bepaald is. Dus door het gebruik van drie lineair onafhankelijk van elkaar 30 gerichte meetinstrumenten wordt de totale geluidsintensiteit -vector bepaald terwijl de door de voorgenoemde typen geluidsintensiteitsmeetinstrumenten slechts de geluidsintensiteit in één richting bepaald wordt.All of the aforementioned intensity measuring instruments measure the particle velocity and acoustic pressure related to an acoustic phenomenon in the direction of the line on which the sensors are located. In order to fully determine both the magnitude and the direction of the sound intensity, three such measuring instruments must be positioned perpendicular to each other in three directions. A Cartesian coordinate system indicates three perpendicular directions with, for example, x, y and z. It can also be proposed that three of the aforementioned measuring instruments are placed on each of the x, y and z axes. Generally speaking, it is of course also possible to position the three measuring instruments at any angle with one another and not in the same plane. In this way, the particle velocity vector is completely determined and the actual total acoustic pressure is determined, with which the sound intensity is therefore only completely determined. Thus, by using three linearly independent measuring instruments, the total sound intensity vector is determined, while the sound intensity measuring instruments determined by the aforementioned types of sound intensity are only determined in one direction.

Het is mogelijk om een 3-dimensionale Microflown te 35 construeren welke uit drie gewone Microflowns bestaat. Nu kan de totale deeltjessnelheidsvector gemeten worden. Een combinatie met een omnidirectionele drukmicrofoon levert vervolgens de mogelijkheid om de totale geluidsintensiteit- *008006 - 12 - vector te bepalen volgens de tot drie dimensies uitgebreide P-U methode.It is possible to construct a 3-dimensional Microflown consisting of three ordinary Microflowns. The total particle velocity vector can now be measured. A combination with an omnidirectional pressure microphone then provides the possibility to determine the total sound intensity * 008006 - 12 - vector according to the three-dimensional P-U method.

Het is daarnaast mogelijk om met drie U-U probes, dus met zes Microflowns, de complete geluidsintensiteit te 5 bepalen. Nu is dus de U-U methode of de verbeterde U-U methode tot drie dimensies uitgebreid.It is also possible to determine the complete sound intensity with three U-U probes, ie with six Microflowns. So now the U-U method or the improved U-U method has been extended to three dimensions.

Alle voorgenoemde intensiteit probes meten de al dan niet totale geluidsintensiteit-vector op een plaats. Door meerdere van voornoemde systemen in een 2-dimensionale of 10 3-dimensionale matrix te plaatsen wordt het geluidsintensi- teit-veld gemeten. Dit is een belangrijk gegeven om te bepalen hoe geluid zich voortplant in of om bijvoorbeeld huishoudelijke apparaten of een uitlaat van bijvoorbeeld een auto. Ook kan met voordeel de geluidintensiteit qua 15 grootte en richting, met name in het gebied van zeer lage frequenties, worden gemeten in de buurt van bijvoorbeeld vliegvelden en geluidswallen, of kunnen lekken van akoestische ruimtes (bijvoorbeeld discotheken) worden opgespoord en gemeten.All of the aforementioned intensity probes measure the total or total sound intensity vector in one place. The sound intensity field is measured by placing several of the aforementioned systems in a 2-dimensional or 3-dimensional matrix. This is an important factor in determining how sound propagates in or around, for example, household appliances or an exhaust from, for example, a car. It is also advantageous to measure the sound intensity in terms of size and direction, in particular in the area of very low frequencies, in the vicinity of, for instance, airports and noise barriers, or to detect and measure leaks from acoustic spaces (for example, discos).

10080061008006

Claims (11)

1. Inrichting voor het meten van akoestische geluidsin-tensiteit, omvattende: ten minste twee op een lijn opgestelde deeltjessnel-heidssensoren die elk ten minste één temperatuursensor 5 omvatten en zijn ingericht om een eerste resp. tweede snelheidssignaal af te geven dat correspondeert met de deeltjessnelheid; eerste middelen voor het bepalen van een verschilsig-naal van de van de respectieve deeltjessnelheidssensoren 10 afkomstige snelheidssignalen; tweede middelen voor het uitvoeren van een eerste mathematische bewerking op het verschilsignaal voor het vormen van een druksignaal dat correspondeert met de akoestische druk; 15 derde middelen voor het bepalen van een somsignaal van de van de respectieve deeltjessnelheidssensoren afkomstige snelheidssignalen; vierde middelen voor het uitvoeren van een tweede mathematische bewerking op het somsignaal voor het vormen 20 van een derde snelheidssignaal dat correspondeert met de deeltjessnelheid; vijfde middelen voor het vormen van een produktsignaal van het druksignaal en het derde snelheidssignaal, welk produktsignaal correspondeert met de geluidsintensiteit. 25An apparatus for measuring acoustic sound intensity, comprising: at least two aligned particle velocity sensors, each comprising at least one temperature sensor 5 and arranged to receive a first resp. to issue a second velocity signal corresponding to the particle velocity; first means for determining a difference signal of the speed signals from the respective particle velocity sensors 10; second means for performing a first mathematical operation on the difference signal to form a pressure signal corresponding to the acoustic pressure; Third means for determining a sum signal of the speed signals from the respective particle velocity sensors; fourth means for performing a second mathematical operation on the sum signal to form a third velocity signal corresponding to the particle velocity; fifth means for forming a product signal of the pressure signal and the third velocity signal, which product signal corresponds to the sound intensity. 25 2. Inrichting voor het meten van akoestische geluidsintensiteit, omvattende: ten minste twee op een lijn opgestelde deeltjessnel-heidssensoren die elk ten minste één temperatuursensor 30 omvatten en zijn ingericht om een eerste resp. tweede snelheidssignaal af te geven dat correspondeert met de deeltjessnelheid; eerste middelen voor het bepalen van een verschilsignaal van de van de respectieve deeltjessnelheidssensoren 35 afkomstige snelheidssignalen; tweede middelen voor het uitvoeren van een eerste 1°08006 - 14 - mathematische bewerking op het verschilsignaal voor het vormen van een druksignaal dat correspondeert met de akoestische druk; zesde middelen voor het bepalen van een vierde snel-5 heidssignaal met behulp van ten minste één temperatuursen-sor van een van de deeltjessnelheidssensoren en een tempe-ratuursensor of een verwarmingselement van de andere deel-tjessnelheidssensor; zevende middelen voor het vormen van een produktsig-10 naai van het druksignaal en het vierde snelheidssignaal, welk produktsignaal correspondeert met de geluidsintensi-teit.2. Apparatus for measuring acoustic sound intensity, comprising: at least two aligned particle velocity sensors, each comprising at least one temperature sensor 30 and arranged to receive a first resp. to issue a second velocity signal corresponding to the particle velocity; first means for determining a difference signal from the speed signals from the respective particle velocity sensors 35; second means for performing a first 1 08006-14 mathematical operation on the difference signal to form a pressure signal corresponding to the acoustic pressure; sixth means for determining a fourth speed signal using at least one temperature sensor of one of the particle speed sensors and a temperature sensor or a heating element of the other particle speed sensor; seventh means for forming a product signal of the pressure signal and the fourth velocity signal, which product signal corresponds to the sound intensity. 3. Inrichting volgens conclusie l of 2, met het kenmerk, 15 dat de deeltjessnelheidssensor twee temperatuursensoren omvat.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the particle velocity sensor comprises two temperature sensors. 4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de deeltjessnelheidssensor een verwarmingselement omvat. 20Device according to claim 3, characterized in that the particle velocity sensor comprises a heating element. 20 5. Inrichting volgens conclusie l of 2, met het kenmerk, dat de deeltjessnelheidssensor een temperatuursensor en een verwarmingselement omvat.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the particle velocity sensor comprises a temperature sensor and a heating element. 6. Inrichting volgens een van de conclusies 3-5, met het kenmerk, dat de minimale afstand tussen een temperatuursensor en een andere temperatuursensor of een verwarmingselement van een deeltjessnelheidssensor 300 micrometer bedraagt . 30Device according to any one of claims 3-5, characterized in that the minimum distance between a temperature sensor and another temperature sensor or a heating element of a particle speed sensor is 300 micrometers. 30 7. Inrichting volgens één van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de eerste mathematische bewerking een integratie en een vermenigvuldiging met een factor omvat.Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first mathematical operation comprises an integration and a multiplication by a factor. 8. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede mathematische bewerking het bepalen van een gemiddelde waarde omvat. *008006 < - 15 -Device according to claim 1, characterized in that the second mathematical operation comprises determining an average value. * 008006 <- 15 - 9. Inrichting voor het meten van de grootte en de richting van de akoestische geluidsintensiteit, omvattende drie meetinrichtingen volgens een van de conclusies 1-8, waarbij de lijnen waarop de deeltjessnelheidssensoren in elke meetinrichting zijn opgesteld, alle onder een hoek met elkaar zijn gericht en niet in hetzelfde vlak liggen.Apparatus for measuring the magnitude and direction of the acoustic sound intensity, comprising three measuring devices according to any one of claims 1-8, wherein the lines on which the particle velocity sensors in each measuring device are arranged are all angled to one another and do not lie in the same plane. 10. Werkwijze voor het meten van akoestische geluidsintensiteit, omvattende de volgende stappen: bepalen van een eerste deeltjessnelheid met een eerste deeltjessnelheidssensor en een tweede deeltjessnelheid met een tweede deeltjessnelheidssensor, welke beide deeltjes-snelheidssensoren op een lijn zijn opgesteld; bepalen van het verschil van de eerste en de tweede deeltjessnelheid ter bepaling van de akoestische druk; bepalen van het gemiddelde van de eerste en de tweede deeltjessnelheid; bepalen van het produkt van de akoestische druk en de gemiddelde deeltjessnelheid ter bepaling van de geluidsintensiteit .A method of measuring acoustic sound intensity, comprising the steps of: determining a first particle velocity with a first particle velocity sensor and a second particle velocity with a second particle velocity sensor, both of which particle velocity sensors are arranged in a line; determining the difference of the first and the second particle velocity to determine the acoustic pressure; determining the average of the first and second particle velocities; determining the product of the acoustic pressure and the average particle velocity to determine the sound intensity. 11. Werkwijze voor het meten van akoestische geluidsintensiteit, omvattende de volgende stappen: bepalen van een eerste deeltjessnelheid met een eerste deeltjessnelheidssensor en een tweede deeltjessnelheid met een tweede deeltjessnelheidssensor, welke beide deeltjes-snelheidssensoren op een lijn zijn opgesteld; bepalen van het verschil van de eerste en de tweede deeltjessnelheid ter bepaling van de akoestische druk; bepaling van een derde deeltjessnelheid met behulp van een deeltjessnelheidssensor die bestaat uit ten minste een temperatuursensor van de eerste deeltjessnelheidssensor en een temperatuursensor of een verwarmingselement van de tweede deeltjessnelheidssensor; bepalen van het produkt van de akoestische druk en de derde deeltjessnelheid ter bepaling van de geluidsintensiteit . 1008006A method of measuring acoustic sound intensity, comprising the steps of: determining a first particle velocity with a first particle velocity sensor and a second particle velocity with a second particle velocity sensor, the two particle velocity sensors being aligned; determining the difference of the first and the second particle velocity to determine the acoustic pressure; determining a third particle velocity using a particle velocity sensor consisting of at least a temperature sensor of the first particle velocity sensor and a temperature sensor or a heating element of the second particle velocity sensor; determining the product of the acoustic pressure and the third particle velocity to determine the sound intensity. 1008006
NL1008006A 1998-01-09 1998-01-09 Particle speed sensor. NL1008006C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1008006A NL1008006C1 (en) 1998-01-09 1998-01-09 Particle speed sensor.
PCT/NL1999/000009 WO1999035470A1 (en) 1998-01-09 1999-01-08 Acoustic particle velocity sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1008006A NL1008006C1 (en) 1998-01-09 1998-01-09 Particle speed sensor.
NL1008006 1998-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1008006C1 true NL1008006C1 (en) 1999-07-12

Family

ID=19766327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1008006A NL1008006C1 (en) 1998-01-09 1998-01-09 Particle speed sensor.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1008006C1 (en)
WO (1) WO1999035470A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004628C2 (en) * 2009-11-19 2011-05-23 Univ Twente METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ACOUSTIC ABSORPTION AND TRANSMISSION COEFFICIENT, IN PARTICULAR AT A CHOSEN POSITION IN A SPACE.
NL2003832C2 (en) * 2009-11-19 2011-05-23 Univ Twente METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ACOUSTIC ABSORPTION AND TRANSMISSION COEFFICIENT, IN PARTICULAR AT A CHOSEN POSITION IN A SPACE.

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130083929A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Hitachi, Ltd. Method for analyzing sound transmission paths in a system
US10042038B1 (en) 2015-09-01 2018-08-07 Digimarc Corporation Mobile devices and methods employing acoustic vector sensors
TR201620208A1 (en) 2016-12-30 2018-07-23 Ford Otomotiv Sanayi As COMPACT VIBRATION AND NOISE MAPPING SYSTEM AND METHOD
RU2697518C1 (en) * 2018-12-03 2019-08-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Acoustic particle velocity transducer
CN111220257B (en) * 2020-01-16 2022-04-08 江苏物联网研究发展中心 Acoustic particle velocity reactor and manufacturing method thereof
CN113636523B (en) * 2020-04-27 2023-11-14 中国科学院声学研究所 Sensitivity enhancing device for hot wire type acoustic particle vibration velocity sensor
CN111829646B (en) * 2020-07-27 2022-06-28 中国电子科技集团公司第三研究所 Particle vibration velocity sensor with wide response frequency band
CN112816940B (en) * 2020-12-23 2023-06-06 中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所 Target distance estimation method and device based on sound pressure and particle vibration velocity

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9401051A (en) * 1994-06-24 1996-02-01 Stichting Tech Wetenschapp Microphone based on fluid flow measurement and acoustic generator based on it.

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004628C2 (en) * 2009-11-19 2011-05-23 Univ Twente METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ACOUSTIC ABSORPTION AND TRANSMISSION COEFFICIENT, IN PARTICULAR AT A CHOSEN POSITION IN A SPACE.
NL2003832C2 (en) * 2009-11-19 2011-05-23 Univ Twente METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ACOUSTIC ABSORPTION AND TRANSMISSION COEFFICIENT, IN PARTICULAR AT A CHOSEN POSITION IN A SPACE.
WO2011062493A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Universiteit Twente Method and device for determining acoustic coefficients and acoustic power
CN102741669A (en) * 2009-11-19 2012-10-17 特温特大学 Method and device for determining acoustic coefficients and acoustic power
CN102741669B (en) * 2009-11-19 2015-01-28 4赛莱斯有限公司 Method and device for determining acoustic coefficients and acoustic power
US9261399B2 (en) 2009-11-19 2016-02-16 Soundinsight B.V. Method and device for determining acoustic coefficients and acoustic power

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999035470A1 (en) 1999-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1008006C1 (en) Particle speed sensor.
JP6192667B2 (en) Method and sensor system for measuring the characteristics of a transmission line of a measuring device between a transmitter and a receiver
NL192581C (en) Device for contact-free measurement of the volume and / or mass flow of a moving medium by means of cross-correlation.
de Bree An overview of microflown technologies
US7984637B2 (en) System and method for field calibration of flow meters
JP4980073B2 (en) Unsteady flow meter
GB2286669A (en) Measurement of three dimensional flow velocities
NL8600339A (en) DEVICE FOR CONTACT-FREE MEASUREMENT OF THE SPEED OF A MOVING MEDIUM.
CN110260968B (en) Air ultrasonic sound pressure recurrence system based on sound particle vibration speed measurement
JPS59166801A (en) Differential feedback type vortex distance meter
JP4806739B2 (en) Correlation calculation optical microphone
Pinero et al. Estimation of velocity fluctuation in internal combustion engine exhaust systems through beamforming techniques
Huelsz et al. Hot-wire anemometry in acoustic waves
CN111033187A (en) Predicting and reducing noise in a vibrating meter
Michaelis et al. Comparison between tomographic piv and stereo piv
Gazengel et al. Characterization of a loudspeaker free field radiation by laser doppler velocimetry
de Bree et al. The Very Near Field II An introduction to Very Near Field Holography
CN110799808B (en) Apparatus and method for ultrasonic flow measurement
Roozen et al. Vortex sound in bass-reflex ports of loudspeakers. Part II. A method to estimate the point of separation
Van Honschoten Modelling and optimisation of the Microflown
CN116794346A (en) Method and system for detecting radial speed of flow field
GB2116699A (en) Fluid flowmeter
Visser Regularization in nearfield acoustic source identification
Van Honschoten et al. An integrated 3D sound intensity sensor using four-wire particle velocity sensors: II. Modelling
Jones Investigation of the Noise Floor of the Standard PIV Cross-Correlation Algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20030801