NO322349B1

NO322349B1 - Ultrasonic liquid density painter

Info

Publication number: NO322349B1
Application number: NO20050353A
Authority: NO
Inventors: Kjell Eivind Froysa; Erlend Bjorndal
Original assignee: Christian Michelsen Res As
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-09-18
Also published as: NO20050353D0

Abstract

Oppfinnelsen omfatter en metode for måling av tettheten til en væske ved bruk av ultralyd. Metoden baserer seg på bruk av to akustiske transdusere som er koblet til hver sin buffer med væsken i mellom. Lydhastigheten i væsken blir bestemt når første og andre ekkosignal til hver av transduseme, sammenholdes med væskelagets utstrekning. Lydhastigheten til bufferne blir bestemt ved hjelp av analyse av multiple ekko i bufferne. Trykk-refleksjonskoeffisienten måles ved hjelp av nivåforholdet mellom første og andre ekko til hver transduser, og brukes ved beregning av væskens akustiske impedans. Væskens tetthet beregnes ved å dividere impedans på lydhastighet.The invention includes a method for measuring the density of a liquid using ultrasound. The method is based on the use of two acoustic transducers which are connected to each buffer with the liquid in between. The speed of sound in the liquid is determined when the first and second echo signals of each of the transducers are compared with the extent of the fluid layer. The sound speed of the buffers is determined by analyzing multiple echoes in the buffers. The pressure-reflection coefficient is measured by the level ratio of the first and second echoes to each transducer, and is used in calculating the acoustic impedance of the liquid. The liquid density is calculated by dividing the impedance by sound speed.

Description

Oppfinnelsen gjelder innretning og framgangsmåte (metode) for måling av tetthet i væsker ved bruk av ultralyd. Innretningen omfatter en sensorkonfigurasjon for måling av lydhastighet i væsken samt trykk-refieksjonskoeffisienten i overgangen mellom sensordelen og væsken. Framgangsmåten beskriver hvordan akustisk måleteknikk brukes på en ny måte for å måle trykk-refieksjonskoeffisienten slik at væskens akustiske impedans og tetthet kan beregnes. Innretningen har flere mulige utførelser og kan tilpasses rør, beholdere og annet prosessutstyr. The invention relates to a device and procedure (method) for measuring density in liquids using ultrasound. The device includes a sensor configuration for measuring sound speed in the liquid as well as the pressure-reflection coefficient in the transition between the sensor part and the liquid. The procedure describes how acoustic measurement technology is used in a new way to measure the pressure-reflection coefficient so that the liquid's acoustic impedance and density can be calculated. The device has several possible designs and can be adapted to pipes, containers and other process equipment.

Tetthet er en materialegenskap som er av stor betydning innenfor mange områder. Måling av tetthet i væsker er ofte en nødvendighet i prosessindustrien og innen flere typer fiskale målinger. Tetthetsmålinger i væsker er benyttet i strømningsmålere for omforming av volumstrøm til massestrøm, væskekarakterisering, bio-medisinsk diagnostisering, prosesskontroll i industrien, væskemonitorering i petroleums-industrien og innenfor mat- og bryggeribransjen. Density is a material property that is of great importance in many areas. Measuring density in liquids is often a necessity in the process industry and within several types of fiscal measurements. Density measurements in liquids are used in flowmeters for converting volume flow into mass flow, liquid characterization, bio-medical diagnostics, process control in industry, liquid monitoring in the petroleum industry and within the food and brewing industry.

De ultralydbaserte metodene for tetthetsmåling i væsker som er kjent i dag har flere svakheter. Ultralydbaserte tetthetsmålere er derfor ikke kommersielt tilgjengelig. Oppfinnelsen representerer potensielt et allsidig, pålitelig og kostnadseffektivt måleprinsipp som er velegnet både ved prosess-styring og fiskale målinger. The ultrasound-based methods for density measurement in liquids that are known today have several weaknesses. Ultrasound-based density meters are therefore not commercially available. The invention potentially represents a versatile, reliable and cost-effective measurement principle that is suitable for both process management and fiscal measurements.

Oppfinnelsen er basert på bruk av to eller flere akustiske transdusere for måling av trykk-refleksjonskoeffisient som gir den akustiske impedansen til væsken. Lydhastigheten i mediet kan måles med den ene transduseren, eller beregnes ut fra gjennomsnittsverdier gitt av begge transduserne. Tettheten beregnes ved å dividere væskens akustiske impedans med væskens lydhastighet. The invention is based on the use of two or more acoustic transducers for measuring the pressure-reflection coefficient which gives the acoustic impedance of the liquid. The speed of sound in the medium can be measured with one transducer, or calculated from average values given by both transducers. The density is calculated by dividing the fluid's acoustic impedance by the fluid's sound speed.

I måleoppsettet inngår buffere med en viss utstrekning i signalets baneretning. Et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er derfor at lydhastighetene i både bufferne og i væsken samt trykk-refieksjonskoeffisienten inngår som parametere ved beregning av tettheten. Trykk-refieksjonskoeffisienten måles i overgangen mellom bufferne og væsken. Figur 1 og 2 viser kjent teknikk og illustrerer prinsipielle ulikheter i forhold til oppfinnelsen. Figur 3 viser kjent teknikk for måling av akustisk impedans til gass, og illustrerer prinsipielle ulikheter i forhold til oppfinnelsen. The measurement setup includes buffers with a certain extent in the direction of the signal's path. A characteristic feature of the invention is therefore that the sound velocities in both the buffers and in the liquid as well as the pressure-reflection coefficient are included as parameters when calculating the density. The pressure-reflection coefficient is measured in the transition between the buffers and the liquid. Figures 1 and 2 show prior art and illustrate fundamental differences in relation to the invention. Figure 3 shows known techniques for measuring acoustic impedance to gas, and illustrates fundamental differences in relation to the invention.

Figur 4 viser den akustiske signalgangen til oppfinnelsen. Figure 4 shows the acoustic signal path of the invention.

Figur 5 viser skjematisk en mulig realisering av innretningens komponenter. Figure 5 schematically shows a possible realization of the device's components.

Innretningen består av en sender-transduser (1) (Tx-transduser), mottager-transduser (2) The device consists of a transmitter transducer (1) (Tx transducer), receiver transducer (2)

(Rx-transduser), en buffer (3) koblet til sender-transduser (Tx-buffer), en buffer (4) koblet til mottager-transduser (Rx-buffer) samt et volum (5) mellom Tx-buffer og Rx-buffer hvor væsken opptrer (fig.4). Dette volumet har en lengde mellom bufferene h. Lydhastigheten til væsken kan finnes ved å måle tidspunktene for første og andre ekkopuls. Det er tilstrekkelig å bruke sender-transduseren for bestemmelse av lydhastigheten, selv om en midlet lydhastighet fra bruk av både sender- og mottagertransduserene kan benyttes. (Rx-transducer), a buffer (3) connected to transmitter-transducer (Tx-buffer), a buffer (4) connected to receiver-transducer (Rx-buffer) and a volume (5) between Tx-buffer and Rx- buffer where the liquid occurs (fig.4). This volume has a length between the buffers h. The sound speed of the liquid can be found by measuring the times of the first and second echo pulses. It is sufficient to use the transmitter transducer for determining the sound speed, although an averaged sound speed from the use of both the transmitter and receiver transducers can be used.

Fig. 4 viser skjematisk den akustiske signalgangen til oppfinnelsen og transduserenes plassering. Fig. 4 schematically shows the acoustic signal path of the invention and the location of the transducers.

Metoden baserer seg på at rekkefølgen av de mottatte signalene er som følger: The method is based on the order of the received signals being as follows:

For sender-transduser: For transmitter-transducer:

1 ekkosignal fra Tx-buffer/væske overgang, 1 echo signal from Tx buffer/liquid transition,

2 ekkosignal fra væske/Rx-buffer overgang. 2 echo signal from liquid/Rx-buffer transition.

For mottager-transduser: For receiver-transducer:

1 direkte signal fra sender-transduser gjennom Tx-buffer, væske, Rx-buffer, 1 direct signal from transmitter-transducer through Tx buffer, liquid, Rx buffer,

2 ekkosignal fra væske/Rx-buffer overgang som reflekteres tilbake og reflekteres ved væske/Tx-buffer overgangen før signalet registreres ved mottager-transduser igjen. 2 echo signal from liquid/Rx-buffer transition that is reflected back and reflected at the liquid/Tx-buffer transition before the signal is registered at the receiver-transducer again.

Fig. 5 viser skjematisk en av flere mulig oppsett for realisering av et komplett målesystem. Som signalkilde brukes en funksjonsgenerator (6) som sender et signal til Tx-transduser (1) gjennom et koblings-nettverk (7). Koblings-nettverk kan eksempelvis bestå av et diodebasert system som sammen med eksterne resistanser fungerer som et skille mellom funksjonsgenerator (6) og Tx-transduser (1), eller som et bryter-basert system. Ekkopulsene fra Tx-transduser blir forsterket/filtrert opp i Tx-forsterker/filter (8) som leverer signalet videre til et digitalt lagrings-oscilloskop (10) for innsamling og midling før signalet blir sendt til PC (11) for analyse og presentasjon. Tilsvarende blir signalet fra Rx-transduser også forsterket/filtrert i Rx-forsterker/filter (9) som leverer signalet videre til det digitale lagrings-oscilloskopet (10) for innsamling og midling. Fig. 5 schematically shows one of several possible setups for realizing a complete measuring system. As a signal source, a function generator (6) is used which sends a signal to the Tx transducer (1) through a connection network (7). The switching network can, for example, consist of a diode-based system which, together with external resistances, functions as a separation between function generator (6) and Tx transducer (1), or as a switch-based system. The echo pulses from the Tx transducer are amplified/filtered in the Tx amplifier/filter (8) which delivers the signal further to a digital storage oscilloscope (10) for collection and averaging before the signal is sent to the PC (11) for analysis and presentation. Correspondingly, the signal from the Rx transducer is also amplified/filtered in the Rx amplifier/filter (9) which delivers the signal further to the digital storage oscilloscope (10) for collection and averaging.

Videre følger en matematisk beskrivelse av metoden der trykk-transmisjons- og refleksjonskoeffisienter samt absorbsjonskoeffisienter benyttes. Ao er innfallende akustisk puls, og Tjj og Rij er henholdsvis trykk-transmisjons- og refleksjonskoeffisienter for en lydbølge fra medium i til medium j. a er attenuasjonen (dempningen) til mediet som lydbølgen forplanter seg i, og / er forplantningslengden til lydbølgen i de gitte mediene. Ai og A2 er mottatte signaler på sendesiden, mens Ai<*> og A2<*> er mottatte signaler på mottakersiden (fig.4). Fra ligningene (1) - (4) kan en finne at Furthermore, a mathematical description of the method follows where pressure transmission and reflection coefficients as well as absorption coefficients are used. Ao is the incident acoustic pulse, and Tjj and Rij are respectively the pressure transmission and reflection coefficients for a sound wave from medium i to medium j. a is the attenuation of the medium in which the sound wave propagates, and / is the propagation length of the sound wave in the given media. Ai and A2 are received signals on the transmitter side, while Ai<*> and A2<*> are received signals on the receiver side (fig.4). From equations (1) - (4) one can find that

Trykk-transmisjons- og refleksjonskoeffisientene i ligning (5) kan relateres på følgende måte: Av ligningene (5) - (8) kan en finne at The pressure transmission and reflection coefficients in equation (5) can be related in the following way: From equations (5) - (8) it can be found that

Likningen kan løses med hensyn på trykk-refieksjonskoeffisienten Trykk-refleksjonskoeffisienten kan knyttes til å finne den akustiske impedansen til væsken på følgende vis, The equation can be solved with regard to the pressure-reflection coefficient The pressure-reflection coefficient can be linked to find the acoustic impedance of the liquid in the following way,

Tettheten til væsken kan rinnes fra ligning (11). The density of the liquid can be deduced from equation (11).

Tettheten til bufferne er kjent på forhånd, mens lydhastigheten i bufferene blir målt av både sender- og mottager-transduseme. The density of the buffers is known in advance, while the sound speed in the buffers is measured by both the transmitter and receiver transducers.

Bruk av denne måten for måling av tettheten til væske kan også brukes sammen med målt volumstrøm for å gi resulterende massestrøm. Typisk kan volumstrøm måles med en flerstrålers ultralydmåler basert på differansen i gangtid når en sender lydpulser tvers over strømningstverrsnittet med- og motstrøms i forhold til strørrmingsretningen til væskestrømmen i røret. Use of this method for measuring the density of liquid can also be used in conjunction with measured volume flow to give the resulting mass flow. Typically, volume flow can be measured with a multi-beam ultrasonic meter based on the difference in travel time when sending sound pulses across the flow cross-section upstream and downstream in relation to the flow direction of the liquid flow in the pipe.

Den akustiske attenuasjonen (dempningen) i væsken kan finnes fra følgende relasjoner: The acoustic attenuation in the liquid can be found from the following relations:

basert på bruk av de to første ekkopulsene for sender-transduser og mottager-transduser, henholdsvis. Dersom Tx-bufferen og Rx-bufferen er laget av samme materiale kan det vises at ligningene (13) og (14) reduseres til Total viskositet, gitt ved uttrykket kan for væsken finnes fra relasjonen based on using the first two echo pulses for transmitter-transducer and receiver-transducer, respectively. If the Tx buffer and the Rx buffer are made of the same material, it can be shown that equations (13) and (14) are reduced to Total viscosity, given by the expression for the liquid can be found from the relation

der følgende parametre er gitt for væsken: co =2 rf der / er frekvensen til det påtrykte signalet, p er tetthet, c er lydhastighet, tj er skjærviskositet og t] b er bulkviskositet. yer forholdet mellom de spesifikke varmekapasitetene G / G, der G er den spesifikke varmekapasiteten ved konstant trykk, og G er den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum, x-er den termiske konduktiviteten til væsken. Det bør imidlertid bemerkes at det siste leddet i ligning (18) er et termodynamisk bidrag som for mange væsker er ubetydelig i forhold til total viskositet, uttrykt ved skjær- og bulkviskositeten i ligning (17). where the following parameters are given for the liquid: co =2 rf where / is the frequency of the impressed signal, p is density, c is speed of sound, tj is shear viscosity and t] b is bulk viscosity. yer is the ratio of the specific heat capacities G / G, where G is the specific heat capacity at constant pressure, and G is the specific heat capacity at constant volume, x is the thermal conductivity of the liquid. However, it should be noted that the last term in equation (18) is a thermodynamic contribution which for many fluids is negligible in relation to total viscosity, expressed by the shear and bulk viscosity in equation (17).

Flere metoder for bruk av ultralyd for måling av tetthet til en væske er kjent. Several methods of using ultrasound for measuring the density of a liquid are known.

Delsing (US-patent 5,214,966) har utviklet en metode med bruk av to buffre i front av den akustiske transduseren, og en reflektor i bakkant av væskelaget, men denne metoden har som ulempe at den akustiske attenuasjonen (dempningen) i den ene bufferen i front av transduseren må være kjent, samt at den delen av den akustiske pulsen som har forplantet seg gjennom væsken og blitt reflektert fra reflektoren i bakkant av væskelaget og forplantet seg tilbake til den akustiske transduseren har lite energi igjen på grunn av delvis refleksjon og transmisjon i overgangen mellom de to buffrene i front av transduseren. Delsing (US patent 5,214,966) has developed a method using two buffers in front of the acoustic transducer, and a reflector at the rear edge of the liquid layer, but this method has the disadvantage that the acoustic attenuation in the one buffer in front of the transducer must be known, as well as that the part of the acoustic pulse that has propagated through the liquid and been reflected from the reflector at the back of the liquid layer and propagated back to the acoustic transducer has little energy left due to partial reflection and transmission in the transition between the two buffers in front of the transducer.

Sanderson og Guilbert (UK Patent Application GB 2321705 A) har utviklet en metode for måling av den akustiske impedansen til gass som vist i fig. 3, der målecellen består av to buffre som omslutter målevolumet (gass), og der en transduser er koblet til hver av buffrene. Her blir hver transduser eksitert og ekkosignaler blir samlet inn fra begge transduserne for hver eksitasjon. Den akustiske impedansen blir her regnet ut fra de målte amplitudene på ekkosignalene basert på en forenkling der en må anta at den akustiske impedansen til gassen er veldig mye mindre enn den akustiske impedansen til buffrene, som normalt er av plastmateriale. I denne metoden brukes ikke trykk-refieksjonskoeffisienten direkte. Ulempen her er at denne metoden ikke kan brukes for væsker, da den ovenfornevnte forenkling ikke er gyldig, da den akustiske impedansen til væsker er av samme størrelsesorden som for plastmaterialer, og at ekkosignalene ikke kan samles inn samtidig, da en her må bruke en sekvensiell transmisjon for transduserne. Sanderson and Guilbert (UK Patent Application GB 2321705 A) have developed a method for measuring the acoustic impedance of gas as shown in fig. 3, where the measuring cell consists of two buffers that enclose the measuring volume (gas), and where a transducer is connected to each of the buffers. Here, each transducer is excited and echo signals are collected from both transducers for each excitation. The acoustic impedance is here calculated from the measured amplitudes of the echo signals based on a simplification where one must assume that the acoustic impedance of the gas is very much smaller than the acoustic impedance of the buffers, which are normally made of plastic material. In this method, the pressure-reflection coefficient is not used directly. The disadvantage here is that this method cannot be used for liquids, as the above-mentioned simplification is not valid, as the acoustic impedance of liquids is of the same order of magnitude as for plastic materials, and that the echo signals cannot be collected simultaneously, as here one must use a sequential transmission for the transducers.

Puttmer (DE 19535848) og Dierks (DE 19535846) har utviklet en metode for måling av tettheten til en væske ved bruk av ultralyd der to akustiske transdusere ble brukt sammen. Sender-transduseren ble brukt i puls-ekko modus for å måle trykk-refieksjonskoeffisienten og dermed den akustiske impedansen til væsken, mens mottager-transduseren ble brukt sammen med sender-transduseren for å måle lydhastigheten til væsken. Dette måleoppsettet skiller seg vesentlig fra oppfinnelsen ved at lydhastighetsmålingen må korrigeres for forsinkelser gjennom begge transduserne med tilhørende limlag og beskyttelseslag. Puttmer (DE 19535848) and Dierks (DE 19535846) have developed a method for measuring the density of a liquid using ultrasound in which two acoustic transducers were used together. The transmitter transducer was used in pulse-echo mode to measure the pressure reflection coefficient and thus the acoustic impedance of the liquid, while the receiver transducer was used together with the transmitter transducer to measure the sound speed of the liquid. This measurement set-up differs significantly from the invention in that the sound speed measurement must be corrected for delays through both transducers with associated adhesive layers and protective layers.

Higuti og Adamowski (Higuti, R. T., and Adamowski, J. C: "Ultrasonic Densitometer Using a Multiple Reflection Technique." IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., vol. 49, No. 9, 1260-1268, Sept. 2002) har utviklet en metode for måling av tettheten til en væske ved bruk av ultralyd der en akustisk membran-transduser er klemt mellom to buffre i front av sender-transduseren. En metall-reflektor er brukt i bakkant av væsken for å reflektere lydpulsen tilbake til membran-transduseren som virker som mottager-transduser. Denne metoden har som ulempe at målecellen tåler begrenset temperatur p.g.a. membranens beskaffenhet. Higuti and Adamowski (Higuti, R. T., and Adamowski, J. C: "Ultrasonic Densitometer Using a Multiple Reflection Technique." IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., vol. 49, No. 9, 1260-1268 , Sept. 2002) have developed a method for measuring the density of a liquid using ultrasound where an acoustic membrane transducer is sandwiched between two buffers in front of the transmitter transducer. A metal reflector is used at the back of the liquid to reflect the sound pulse back to the membrane transducer which acts as a receiver transducer. This method has the disadvantage that the measuring cell can withstand a limited temperature due to the nature of the membrane.

Greenwood har flere patenter (US-patent 5,708,191, US-patent 5,886,250, US-patent 6,082,180, US-patent 6,082,181) på ultralydbasert tetthetsmåling av væske basert på at en vinkelformet blokk der minst en sender-transduser og en mottager-transduser er påmontert, blir senket ned i væsken. Dersom blokken på forhånd har vært nedsenket i en kalibreirngsvæske der refleksjonssignalene ble registrert, kan refleksjonssignaler fra grenseflaten mellom blokken og væsken brukes for å beregne tettheten. Denne metoden har som svakhet at den akustiske koblingen mellom transduser og blokk endres over tid, og instrumentet krever kalibrering med gjevne mellomrom. Systemet er også følsomt for andre karakteristiske endringer som naturlig inntreffer. Blant annet har metoden en vesentlig begrensning med tanke på materialvalg i blokken, typisk er det ulike plasttyper som brukes med tilhørende fare for væskeinntrenging over tid. Greenwood has several patents (US patent 5,708,191, US patent 5,886,250, US patent 6,082,180, US patent 6,082,181) on ultrasound-based density measurement of liquids based on the fact that an angular block in which at least one transmitter-transducer and one receiver-transducer are mounted, is immersed in the liquid. If the block has previously been immersed in a calibration liquid where the reflection signals were recorded, reflection signals from the interface between the block and the liquid can be used to calculate the density. The weakness of this method is that the acoustic coupling between transducer and block changes over time, and the instrument requires calibration at regular intervals. The system is also sensitive to other characteristic changes that occur naturally. Among other things, the method has a significant limitation with regard to the choice of material in the block, typically different types of plastic are used with the associated risk of liquid penetration over time.

Sachse (Sachse, W.: "Density determination of a fluid inclusion in an elastic solid from ultrasonic spectroscopy measurements." Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium, Cat. #74 CHO 896-ISU, 716-719,1974, fig.l) beskriver en metode for måling av tettheten til en væske. Væsken er plassert i en sylindrisk åpning i et fast stoff, og målingene blir utført med en transduser. Ilustrasjonen viser at både utførelse og akustiske måleprinsipper skiller seg vesentlig fra oppfinnelsen. Sachse (Sachse, W.: "Density determination of a fluid inclusion in an elastic solid from ultrasonic spectroscopy measurements." Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium, Cat. #74 CHO 896-ISU, 716-719, 1974, fig.l) describes a method of measuring the density of a liquid. The liquid is placed in a cylindrical opening in a solid, and the measurements are carried out with a transducer. The illustration shows that both the design and acoustic measurement principles differ significantly from the invention.

Kline (US-patent 4,991,124) (fig.2) viser en metode for tetthetsmåling av væske der en reflektor er plassert ned i et rør eller tank med væske på begge sider. Denne metoden har som ulempe at tre ekkosignaler må brukes for å finne trykk-refleksjonskoeffisient, og at ekkosignalene kan være påvirket av tidligere ekkosignaler som ikke er tilstrekkelig neddempet. Ilustrasjonen viser at både utførelse og akustiske måleprinsipper skiller seg vesentlig fra oppfinnelsen. Kline (US patent 4,991,124) (fig.2) shows a method for density measurement of liquid where a reflector is placed down into a pipe or tank with liquid on both sides. This method has the disadvantage that three echo signals must be used to find the pressure-reflection coefficient, and that the echo signals can be influenced by previous echo signals that have not been sufficiently attenuated. The illustration shows that both the design and acoustic measurement principles differ significantly from the invention.

Oppfinnelsen skiller seg vesentlig fra kjent teknikk ved at signalene påvirkes av to parallelle buffer med væskelag i mellom, der to transdusere er montert symmetrisk på motstående sider side (fig. 4) slik at systemet benytter de to første pulsene til hver av sender- og mottager-transduserene for beregning av trykk-refleksjonskoeffisient, basert på kun ett eksitasjonssignal. Signal-til-støy forholdet er forbedret i forhold til kjent teknikk. Systemet er mer robust overfor interferens og multiple signaler enn de kjente metodene som er vist i figurene 1 og 2. Tetthetsmåleren er stabil over et stort måleområde, og trenger ikke rekalibrering. The invention differs significantly from known technology in that the signals are affected by two parallel buffers with liquid layers in between, where two transducers are mounted symmetrically on opposite sides side by side (fig. 4) so that the system uses the first two pulses for each of the transmitter and receiver - the transducers for calculating the pressure-reflection coefficient, based on only one excitation signal. The signal-to-noise ratio is improved compared to prior art. The system is more robust against interference and multiple signals than the known methods shown in figures 1 and 2. The density meter is stable over a large measuring range, and does not need recalibration.

Claims

1. Device for acoustic measurement of density in liquids using at least two opposing transducers where the pressure-reflection coefficient can be measured in the transition between buffer and liquid, given a sensor configuration (fig.4) where the liquid volume (5) is flanked by two parallel buffers (3 and 4) with a specific extent (//, h) in the direction of the signal path, where the buffers (3 and 4) have an acoustic transducer connected on opposite sides, where only one transducer (1) generates an acoustic signal (Ao) and where both transducers detect the various transmitted and reflected signals (Ai and A2 as well as Ai<*> and A2<*>), characterized by the pressure-reflection coefficient between buffer and liquid being measured by the first two echo pulses from both transmitter-transducer and receiver-transducer is used for calculating current values.

2. Procedure for acoustic measurement of density in liquids where the pressure-reflection coefficient is calculated based on a procedure characterized by the fact that the first sound pulse (Ao) from the transmitter-transducer (1) is reflected from the transition Tx-buffer/liquid and is propagated back (Ai) to transmitter-transducer (1) for detection, and where the second echo pulse (A2) is reflected from the transition liquid /Rx-buffer (4) before the pulse is propagated back through the liquid and through the Tx-buffer for detection at the transmitter-transducer (1), and where first pulse (Ai<*>) for receiver transducer (2) is transmitted directly through Tx buffer/fluid/Rx buffer to receiver transducer (2) for detection, and where second echo pulse (A2<*>) for receiver -transducer has been reflected first from the fluid/Rx buffer transition and then from the fluid/Tx buffer to then propagate through the fluid and the Rx buffer again towards the receiver transducer (2) for detection.

3. Method for acoustic measurement of density in liquids according to claim 2, characterized in that the sound speed of the liquid is found from a known distance to the liquid layer together with measurement of the time difference between the first and second echo pulse for each of the transmitter and receiver transducers.

4. Method for acoustic measurement of density in liquids according to claim 3, characterized in that the sound speed of the liquid is found by taking the average of the sound speeds from the measured sound speed from each of the transmitter-transducer and receiver-transducer.

5. Method for acoustic measurement of density in liquids according to claims 1 and 2, characterized in that the acoustic attenuation (damping) of the liquid can be found using the pressure-reflection coefficient and relative amplitude ratio from either transmitter-transducer or receiver-transducer.

6. Method for acoustic measurement of density in liquids according to claim 1, characterized in that the characteristic impedance of the liquid can be calculated as the product of measured density and sound speed of the liquid.

7. Method for acoustic measurement of density in liquids according to claims 1 and 2, characterized by the fact that the total viscosity of the liquid can be found using the acoustic attenuation (damping), the density, the speed of sound, the frequency, as well as given thermodynamic parameters (which can often be neglected ).