[发明专利]基于超声测量的浊度传感器

权利要求书

1.一种被布置为对在流管中流动的流体的浊度进行测量的设备，所述设备包括：

-流管，其具有用于流体在入口与出口之间通过的贯通开口，并且包括在第一区段端部与第二区段端部之间的浊度测量区段，

-第一换能器，其被布置用于通过所述浊度测量区段中的流体来传输超声信号，以便在所述第一区段端部与所述第二区段端部之间提供第一超声波，

-接收器换能器，其被布置用于接收散射在流过所述浊度测量区段的所述流体中的微粒上的超声信号，其中，所述接收器换能器具有与所述第一超声波的方向平行的接收表面，以及

-控制电路，其连接到所述第一换能器和所述接收器换能器，所述控制电路被布置用于操作所述第一换能器以及响应于从所述接收器换能器接收到的信号而生成指示所述流体的浊度的信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一换能器被布置在所述第一区段端部处，并且其中，反射元件被布置在所述第二区段端部处以用于反射所述超声信号。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，第二换能器被布置在所述第二区段端部处，以便在所述第二区段端部与所述第一区段端部之间提供第二超声波，并且其中，所述控制电路被布置用于操作所述第一换能器和所述第二换能器两者。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一超声波和所述第二超声波具有相似的频率。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一超声波和所述第二超声波具有不同的频率。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一超声波的频率是有理数p/q乘以所述第二超声波的第二频率。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一超声波的频率和所述第二超声波的第二频率相差0.1％至10％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中，所述第一超声波是驻波。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中，所述第一超声波是行波。

10.根据权利要求3-7中任一项所述的设备，其中，所述第一超声波和所述第二超声波是驻波。

11.根据权利要求3-7中任一项所述的设备，其中，所述第一超声波和所述第二超声波是行波。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一超声波和所述第二超声波是以波包形式的具有相似的频率的瞬态波，所述波包比所述第一区段端部与所述第二区段端部之间的距离短，以便在所述浊度测量区段的至少一部分中形成瞬态驻波。

13.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中，所述控制电路被布置为响应于从所述接收器换能器接收到的信号以及所述流体的流动速率而生成指示所述流体的浊度的信号。

14.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，包括流量测量单元，其中，所述流量测量单元包括所述第一换能器。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述控制电路被布置为以第一操作时间间隔和第二操作时间间隔来操作所述第一换能器，其中，所述第一操作时间间隔和所述第二操作时间间隔不重叠，其中，所述控制电路被布置为操作所述第一换能器以用于在所述第一操作时间间隔期间测量在所述流管中流动的所述流体的浊度，并且其中，所述控制电路被布置为操作所述第一换能器以用于在所述第二操作时间间隔期间测量在所述流管中流动的所述流体的流动速率。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述控制电路被布置为以第一频率来操作所述第一换能器以用于测量所述浊度，并且被布置为以第二频率来操作所述第一换能器以用于测量所述流动速率。