Patent DE-102018132053-B4 (DE)
Title: Ultraschallwandleranordnung einer Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmessstelle, und eine Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmessstelle sowie Verfahren zur Inbetriebnahme der Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmessstelle
Inventor: GRUNWALD SASCHA
IPC: G01F1/667
Filed: 2018-12-13
Granted: 2022-08-25
Abstract: Ultraschallwandleranordnung (10) einer Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmessstelle (1) basierend auf dem Laufzeitdifferenzenprinzip umfassend:mehrere Ultraschallwandler (20), welche dazu eingerichtet sind, auf einer Außenseite eines Messrohrs (2) der Clamp-On-Durchflussmessstelle angeordnet zu werden,wobei die Ultraschallwandler (20) jeweils mindestens ein Wandlerelement (21) zum Erzeugen und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen sowie ein Koppelelement (22) aufweisen, wobei das Koppelelement eine erste Kontaktfläche (22.1) und eine zweite Kontaktfläche (22.2) aufweist, wobei das Wandlerelement auf der ersten Kontaktfläche angeordnet ist, und wobei der Ultraschallwandler dazu eingerichtet ist, mittels der zweiten Kontaktfläche mit dem Messrohr kontaktiert zu werden,wobei die Ultraschallwandler dazu eingerichtet sind, Ultraschallsignale in das Messrohr einzustrahlen und/oder aus dem Messrohr austretende Ultraschallsignale zu empfangen,wobei die zweiten Kontaktflächen jeweils eine Normale (N) aufweisen, wobei die Normalen eine Ebene definieren, in welcher Ebene Ultraschallsignalpfade der Ultraschallsignale verlaufen,wobei erste Ultraschallwandler (20.1) parallel zueinander verlaufende erste Ultraschallsignalpfade (UP1) definieren, und wobei zweite Ultraschallwandler (20.2) parallel zueinander verlaufende zweite Ultraschallsignalpfade (UP2) definieren, wobei die Ultraschallsignalpfade in der Ebene verlaufen,wobei die Ultraschallsignalpfade der ersten Ultraschallwandler sowie der zweiten Ultraschallwandler im Koppelelement jeweils schräg zur zweiten Kontaktfläche verlaufen,wobei eine Richtung der ersten Ultraschallsignalpfade und eine Richtung der zweiten Ultraschallsignalpfade spiegelsymmetrisch zu einer der Normalen sind,wobei erste Ultraschallsignalpfade mit zweiten Ultraschallsignalpfaden Kreuzungspunkte (KP) in der Ebene aufweisen, wobei die Kreuzungspunkte Parallelen (P) besetzen, welche Parallelen in der Ebene senkrecht zu den Normalen verlaufen,wobei eine erste Gruppe (G1) zusammenhängender Ultraschallwandler ausschließlich erste Ultraschallwandler mit einer ersten Anzahl (Anz1) aufweist, und wobei eine zweite Gruppe (G2) zusammenhängender Ultraschallwandler ausschließlich zweite Ultraschallwandler mit einer zweiten Anzahl (Anz2) aufweist,wobei die erste Anzahl (Anz1) gleich der zweiten Anzahl (Anz2) ist,wobei benachbarte Ultraschallwandler der ersten Gruppe in Richtung der Parallelen jeweils erste Abstände (A1) zueinander aufweisen, und wobei benachbarte Ultraschallwandler der zweiten Gruppe in Richtung der Parallelen jeweils zweite Abstände (A2) zueinander aufweisen, wobei der erste Abstand und der zweite Abstand ungleich sind, dadurch gekennzeichnet, dass2*A1 >= A2 >= 1.125*A1, wobei ein Zusammenhang zwischen erstem Abstand (A1) und zweitem Abstand (A2) folgender Gleichung entspricht:(a+1)*A1=a*A2 mit b > a > 1, a natürliche Zahl und b kleiner 9,wobei die erste Anzahl (Anz1) größer oder gleich a+1 ist.