声学确定介质特性的方法和借助反射元件声学确定介质特性的设备技术

本发明专利技术尤其涉及一种用于借助于至少一个声波确定位于波导(3)的内部空间(30)中的介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性的方法，所述声波至少部分地穿过所述介质(M)传播。根据本发明专利技术在此提出，将波导(3)的第一壁部段(31a)和所述第二壁部段(31b)经由连接块(31c)彼此连接，使得第二表面波(OW2)至少按比例越过连接块(31c)传播至第一壁部段(31a)，在壁部段(31a，31b)之一上和/或在连接块(31c)上设有至少一个反射元件(4)，在所述反射元件上将至少一个借助于发射器(SE)在第一壁部段(31a)上激发的第一表面波(OW1)的至少一部分作为第三表面波(OW1’)反射，以及借助于接收器(SE)在第一壁部段(31a)上接收第二和第三表面波(OW2，OW1’)，根据所述第二和第三表面波确定介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学确定介质特性的方法和借助反射元件声学确定介质特性的设备
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于确定介质的物理的和/或化学的特性的方法以及根据权利要求22的前序部分的用于确定介质的物理的、化学的和/或生物的特性的设备。
技术介绍
要通过此类方法确定其物理的、化学的和/或生物的特性的介质是气体或优选液体或软的材料，尤其高粘性的、糊状的或膏状的介质。用于确定特性的声波例如是超声波，所述超声波由相应的发射器通过发射信号产生。在用于确定介质的物理的、化学的和/或生物的特性的已知的方法中，例如通过发射信号产生至少两个声波，所述声波在其分别在位于相应的传播方向上的接收器上或在该接收器中被接收之前至少部分地穿过介质沿着相同的或不同的传播方向传播。例如，在流动的介质中一方面在介质的流动方向上沿第一传播方向产生声波，而另一方面与介质的流动方向相反地沿第二传播方向产生声波。于是能够从在相应的接收器上产生的接收信号求出运行时间差并且从中例如推断出介质的(平均)流动速度。如果替选地或附加地还借助于接收信号求出声波从发射器到接收器的绝对运行时间，那么能够得到关于介质的物理的、化学的和/或生物的特性的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助于至少一个声波确定位于波导(3)的内部空间(30)中的介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性的方法，所述声波至少部分地穿过所述介质(M)传播，其中a.借助于发射器(SE)在所述波导(3)的包围所述内部空间(30)的第一壁部段(31a)的外面(311)上激发至少一个第一表面波(OW1)，所述第一表面波在所述第一壁部段(31a)上沿着第一传播方向(‑x)传播；b.至少一个所述第一表面波(OW1)在所述第一壁部段(31a)的朝向所述介质(M)的内面(310)上激发在所述介质(M)中传播的声波(VW1)，所述声波的传播方向包括指向远离所述第一壁部段(31a)的方向分量；c.在所述介...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.24 DE 102016200947.81.一种用于借助于至少一个声波确定位于波导(3)的内部空间(30)中的介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性的方法，所述声波至少部分地穿过所述介质(M)传播，其中a.借助于发射器(SE)在所述波导(3)的包围所述内部空间(30)的第一壁部段(31a)的外面(311)上激发至少一个第一表面波(OW1)，所述第一表面波在所述第一壁部段(31a)上沿着第一传播方向(-x)传播；b.至少一个所述第一表面波(OW1)在所述第一壁部段(31a)的朝向所述介质(M)的内面(310)上激发在所述介质(M)中传播的声波(VW1)，所述声波的传播方向包括指向远离所述第一壁部段(31a)的方向分量；c.在所述介质(M)中传播的所述声波(VW1)在所述波导(3)的与所述第一壁部段(31a)相对置的第二壁部段(31b)的内面(310)上至少部分地作为第二表面波(OW2)耦合输入，所述第二表面波在所述第二壁部段(31b)上沿着第二传播方向(-x)传播；并且d.根据接收到的表面波(OW1’，OW2)，确定所述介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性，其中所述接收到的表面波至少部分地源于在所述介质(M)中传播的声波(VW1)，其特征在于，-所述第一壁部段(31a)和所述第二壁部段(31b)经由所述波导(3)的连接块(31c)彼此连接，使得第二表面波(OW2)至少按比例越过所述连接块(31c)传播至所述第一壁部段(31a)，-在所述壁部段(31a，31b)中的一个壁部段上和/或在所述连接块(31c)上设有至少一个反射元件(4)，在所述反射元件上将至少一个第一表面波(OW1)的至少一部分作为第三表面波(OW1’)反射，以及-借助于接收器(SE)在所述第一壁部段(31a)上接收第二和第三表面波(OW2，OW1’)，根据所述第二表面波和第三表面波确定所述介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一壁部段和第二壁部段(31a，31b)构成为平面的板部段。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一壁部段和第二壁部段(31a，31b)与所述连接块(31c)一件式地构成。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述连接块(31c)关于容纳所述介质(M)的内部空间(30)凸形地向外拱起。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连接块(31c)的拱起半径大致对应于所述第一壁部段和/或第二壁部段的壁厚度的1.5倍。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一壁部段(31a)、所述第二壁部段(31b)和所述连接块(31c)共同地在所述内部空间(30)的至少一个区域中限定所述波导(3)的U形横截面。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在与所述连接块(31c)相对置的侧上通过单独的封闭件(5)闭合所述内部空间(30)。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述单独的封闭件(5)的至少一个部段(520)插入所述内部空间(30)中。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述封闭件(5)上设置所述发射器和/或所述接收器(SE)。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭件(5)上设置评估装置(AS)的至少一部分，借助于所述评估装置评估由所述接收器(SE)在接收表面波(OW2，OW1’)时所产生的接收信号，以确定所述介质(M)的物理的、化学的和/或生物的特性。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭件(5)上设置温度传感装置(T)的至少一部分，借助于所述温度传感装置确定所述介质(M)的温度和/或包围所述波导(3)的外部空间的温度。12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭件(5)上将至少一个电子部件(AS，T)至少部分地容纳在浇注料中。13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反射元件在所述第一壁部段(31a)、所述第二壁部段(31b)和/或在所述连接块(31c)中包括敞开的或填充有填充材料的留空部，尤其沟槽(4)。14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反射元件(4)在所述第一壁部段和第二壁部段(31a，31b)之一上设置在所述连接块(31c)附近。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述反射元件(4)设置在如下区域中，在所述区域中所述连接块(31c)的凸形的、外部的拱起部过渡到第一壁部段或第二壁部段(31a，31b)的直线伸展的外面(311)。16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反射元件(4)以距所述发射器(SE)为间距a设置，使得对于所述间距a适用：其中cPh是在壁部段(31a，31b)上的相波速度，cF,max是在所述介质(M)中的能测量的最大声速，cF,min表示在所述介质(M)中的能测量的最小声速，b是彼此相对置的壁部段(31a，31b)之间的净间距；以及Tmin是由电子评估单元(AS)预设的、在两个依次跟随的信号回声之间的最短时间，该最短时间是使得在所述评估电子装置(AS)中能够对在所述接收器(SE)上接收到的信号在时间上分辨所必须经历的时间。17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述介质(M)在所述内部空间(30)中能够沿着流动方向(+y)从所述波导(3)的入口(E)流动至所述波导(3)的出口(A)，并且所述第一传播方向(-x)相对于所述流动方向(+y)成角度地，尤其垂直地伸展。18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述发射器和所述接收器通过唯一的发射器-接收器-单元(SE)提供，所述发射器-接收器-单元能够选择性地运行为发射器或接收器。19.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述波导(3)设置在所述设备(1)的壳体部件(2)的空腔(20)中。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述空腔(20)用低声阻抗的材料填充或浇注，所述低声阻抗尤其小于150000瑞利(以MKS单位制，其中1瑞利＝1kg/m2s)。21.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由金属，塑料材料，尤其弱减震的塑料材料或陶瓷制造所述第一壁部段(31a)、所述第二壁部段(31b)和/或所述连接块(31c)。22.一种用于确定介质的物理的、化学的和/或生物的特性的设备，所述设备尤其用于执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·劳滕贝格，
申请(专利权)人：森萨克申公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE