[发明专利]在流体容器中用于确定流体的高度和/或品质的设备

权利要求书

1.在流体容器(F)中用于确定流体(F)的表面(O)的高度(H)和/或用于确定所述流体(F)的品质的设备，其中，所述设备具有：

-声音换能器模块(10)，具有至少两个声音换能器(20-90)，所述至少两个声音换能器(20-90)每个被设计成接收和发射声音信号，使得当至少两个声音信号叠加时导致叠加声音信号(11、12、13、14、18)，以及

-参考元件(8)，被布置在所述流体(F)中，从所述声音换能器模块(10)隔开预限定距离，并且被设计成反射所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)，

其中，所述声音换能器模块(10)被设计成通过叠加所述至少两个声音信号而在到所述流体(F)的所述表面(O)的第一方向以及在到所述参考元件(8)的第二方向两者上发射所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)，所述第二方向相对于所述第一方向以预确定声音信号角度延伸。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述声音换能器模块(10)还被设计成以至少两种不同控制模式控制，使得在第一控制模式中所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)在到所述流体(F)的所述表面(O)的所述第一方向上发射，并且在第二控制模式中所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)在到所述参考元件(8)的所述第二方向上发射。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述不同控制模式在所述至少两个声音换能器(20-90)的控制方面上关于振幅、频率和/或所述至少两个声音信号之间的相位偏移而不同。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在所述第一方向与所述第二方向之间的所述预确定声音信号角度在大约70°与大约110°之间的范围中，优选地在大约80°与大约100°之间的范围中，甚至更优选地在大约85°与大约95°之间的范围中，并且最优选地为大约90°。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少两个声音换能器(20-90)呈矩阵的形式被布置在共同平面(E)中，其中，所述平面(E)相对于所述流体的所述表面(O)倾斜预确定倾斜角度(α)，所述倾斜角度优选地在大约25°与大约65°之间的范围中，优选地在大约35°与大约55°之间的范围中，甚至更优选地在大约40°与大约50°之间的范围中，并且最优选地为大约45°。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少两个声音换能器(20-90)被布置成从彼此隔开预确定距离，所述预确定距离大约是由所述至少两个声音换能器(20-90)发射的所述声音信号的波长的一半的奇数整数倍数。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还具有：

-控制单元(2)，被设计成基于被发射到所述参考元件(8)的所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)而确定所述流体(F)内部的声音速度，并且基于被发射到所述流体表面(O)的所述叠加声音信号(11、12、13、14、18)和所述流体(F)内部的所确定声音速度而确定所述流体表面(O)的在所述流体容器(1)的基部部段(3)上方的所述高度(O)和/或所述流体(F)的所述品质。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少两个声音换能器(20-90)是电容微机械超声换能器(CMUT)或压电微机械超声换能器(PMUT)。