[發明專利]包括具有聲換能器的測量嵌件的流量計

在審

• 申請號: 201410059769.0
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN104006853A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: T·戈爾茨豪澤爾;P·赫羅德;T·阿德勒;S·費舍爾
• 申請（專利權）人: 蘭吉爾有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬柳軍;吳鵬

相關申請的交叉援引

德國專利申請No.102013202850.4的內容被援引加入于本文中。

技術領域

本發明涉及用于液體或氣體介質的流量計。

背景技術

基于（超）聲測量技術的這種類型的流量計是已知的。借助（超）聲換能器來產生脈沖形（超）聲信號并且使該聲信號沿流動方向和與流動方向相反的方向發出而通過介質。求取兩個流動方向上的聲信號之間的傳導時間差，用以確定介質的流量。基于超聲的流量計的工作原理是以所述傳導時間差為基礎的。

存在多種設計。一方面，已知被構造為字面意義上的“流量計”的裝置，換句話說，這種裝置僅用于確定介質的流量。另一方面，還存在例如為熱量計或冷量計形式的能量計，其中根據以上說明的原理確定的流量與借助一對熱電偶檢測到的入流和出流之間的溫差有關，以便確定經由介質供給的（熱或冷）能量。在本發明中，這種類型的能量計也應當理解為——專門設計的——流量計。

聲信號可沿著不同的傳遞路徑被發出而通過待檢測的介質。這在檢測介質的整個流量（流動）剖面時是有利的。為此，EP1337810B1描述了這樣一種流量計，其中當聲信號傳播通過待檢測的介質時為聲信號提供了螺旋形傳遞路徑。以這樣的方式獲得通過介質的螺旋形傳遞路徑，即，使得由聲換能器發出的聲信號被包圍測量路徑的測量管的壁所反射。

已知包括可更換的測量嵌件/插入件的超聲流量計的其它實施例。例如，EP0890826B1描述了一種可更換的槽形的測量嵌件，該測量嵌件由塑料制成，其包括被設置在專用的凹腔內的反射盤。此外，EP0477418A1描述了一種包括形式為槽狀金屬片結構的測量嵌件的流量計。在EP2006646A1中公開的超聲流量計也設置有可更換的測量嵌件，在該測量嵌件中聲換能器被設置在測量路徑的相對兩側。測量嵌件的可更換性有利于維修及必要時新的（驗證）校準。

盡管已經知道多種超聲流量計，但是仍存在對這種裝置在操作（處理）、工作安全性和/或測量精度方面的改進方案的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種與常規的流量計相比被進一步改進的開頭所述類型的流量計。

這個目的通過這樣的流量計來實現，所述流量計是一種用于液體或氣體介質的流量計，該流量計包括殼體和能插入到所述殼體中的測量嵌件，其中形式尤其為多部件結構化單元的測量嵌件尤其包括：至少一個用于將第一聲信號發射到在工作期間供介質流過的測量路徑中的第一聲換能器——尤其是第一超聲換能器，和用于在第一聲信號通過測量路徑之后接收第一聲信號的第二聲換能器——尤其是第二超聲換能器；當測量嵌件被插入時在工作期間供介質流過的所述測量路徑；至少一個端板，該端板密封殼體的能供測量嵌件插入的殼體開口以防止介質泄漏，并且設置有所述兩個聲換能器中的至少一個；和至少一個外部換能器蓋，該換能器蓋在端板的遠離介質的外側覆蓋——尤其是密封——所述兩個聲換能器中的至少一個，其中在換能器蓋與端板之間設置有密封件，電連接線以密封方式穿過換能器蓋被引導至所述兩個聲換能器中的至少一個。

已經發現聲換能器的附加的外蓋允許進一步提高流量計的工作安全性。設置在端板的遠離介質的外側的換能器蓋保護（超）聲流量計的關鍵部件，因此顯著降低了裝置的總誤差率。

因此，有利的是在換能器蓋與端板之間設置密封件。以這種方式密封的換能器蓋尤其被構造成保護所述至少一個被覆蓋的聲換能器免受外部影響，例如水分和/或輻射，尤其是電磁輻射，以便改善工作期間的EMC。

另外，有利的是以密封方式、例如借助密封的纜線封套（接頭）將電連接線穿過換能器蓋引導至所述兩個聲換能器中的至少一個——尤其是將電連接線引導至所述兩個聲換能器。這同樣有助于保護被覆蓋的聲換能器在工作期間免受外部影響。

相關的換能器蓋能以多種方式來構造。一方面，可以想到將換能器蓋構造成蓋板。替代地，可以想到提供尤其是多部件的覆蓋結構，其包括尤其是密封至少一個聲換能器的蓋罩以及附加的蓋板。還可以想到其它實施例。

被覆蓋的聲換能器也能以多種方式來構造。每個聲換能器可以尤其被構造成聲發射器或聲接收器。這允許將例如為脈沖形的聲信號沿介質的流動方向和與其流動方向相反的方向發射到測量路徑中，從而允許根據傳導時間差的原理來確定介質的流量。換句話說，與第一聲信號一起產生第二聲信號，其中第二聲信號在與第一聲信號的方向相反的方向上沿著測量路徑傳播。