[发明专利]用于确定流速的超声波流量测量装置和方法

权利要求书

1.一种用于确定流速的超声波流量测量装置(10)，所述流速为在管道(12)中流动的流体的流速，该装置具有：

至少一个测量路径(18)，第一超声波换能器(16a)和第二超声波换能器(16b)彼此相对地布置在所述测量路径上，其中在它们之间有流动的流体，以及

评估单元，所述评估单元被构造用于根据超声波脉冲沿着所述测量路径(18)在顺着流动的方向和逆着流动的方向上的飞行时间差来计算出所述流速，

其特征在于，

超声波换能器(16a-16b)被定位成使得在相应的接收超声波换能器(16a-16b)的接收信号中特定的部分脉冲在时间上被隔离，使得在至少一个超声频率周期内的时间间隔内，除了所选择的部分脉冲外，没有其他脉冲到达接收器，其中所述部分脉冲对应于直接声、反射声、轴向折射的流体声或方位角折射的流体声；

其中所述超声波换能器(16a-16b)以至少17°且至多43°的正割角(β)布置，其中所述正割角(β)是在所述管道(12)的横截面中测量的投影到所述横截面上的所述测量路径(18)相对于所述管道(12)的延伸穿过所述第一超声波换能器(16a)的直径的角度。

2.根据权利要求1所述的超声波流量测量装置(10)，其中，所述特定的部分脉冲是所述测量路径(18)上的直接声的直接脉冲。

3.根据权利要求2所述的超声波流量测量装置(10)，其中，所述直接脉冲在所述接收信号中首先被检测到，并且其他的部分脉冲仅以时间上的最小间距跟随。

4.根据权利要求1所述的超声波流量测量装置(10)，其中，所述特定的部分脉冲在所述接收信号中与其他的部分脉冲相距至少两个周期间距。

5.根据权利要求2所述的超声波流量测量装置(10)，其中，所述特定的部分脉冲在所述接收信号中与其他的部分脉冲相距至少两个周期间距。

6.根据权利要求3所述的超声波流量测量装置(10)，其中，所述特定的部分脉冲在所述接收信号中与其他的部分脉冲相距至少两个周期间距。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述管道(12)的管道壁(20)具有凹进部(22)，薄壁的区域(24)向内保持在所述凹进部中，其中所述超声波换能器(16a-16b)布置在各个凹进部(22)中并且具有振荡体(26)，所述振荡体耦合在薄壁的区域(24)上，所述薄壁的区域充当所述超声波换能器(16a-16b )的可振荡的薄膜。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述超声波换能器(16a-16b)以至少22°的正割角(β)布置。

9.根据权利要求8所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述超声波换能器(16a-16b)以至少27°的正割角(β)布置。

10.根据权利要求9所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述超声波换能器(16a-16b)以至少32°的正割角(β)布置。

11.根据权利要求10所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述超声波换能器(16a-16b)以至少37°的正割角(β)布置。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的超声波流量测量装置(10)，其中所述超声波换能器(16a-16b)以至多38°的正割角(β)布置。