用于流体的测量装置以及具有测量装置的流体系统制造方法及图纸

本文提出了用于流体的测量装置以及具有测量装置的流体系统，测量装置(10)具有流体模块(12)，其包括流体可流动通过的测量管(26)和至少一个声学测量单元(46)。至少一个声学测量单元(46)包括发射器(48)、接收器(50)以及波导(52)。测量管(26)具有带有大致有角的内部截面的至少一个测量部段(36)和带有无角的内部截面的至少一个连接部段(32)，其中，测量管(26)具有在测量部段(36)与连接部段(32)之间延伸的至少一个过渡部段(34)。过渡部段(34)在分配给测量部段(36)的端部处具有与测量部段(36)的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给连接部段(32)的端部处具有与连接部段(32)的内部截面相同的内部截面。

【技术实现步骤摘要】
用于流体的测量装置以及具有测量装置的流体系统
本专利技术涉及一种具有流体模块的测量装置以及一种流体系统，该测量装置包括流体能够流动通过的测量管和至少一个声学测量单元。
技术介绍
在流体系统中使用用于流体的测量装置，尤其用于食品和制药工业中，以便以高精度测量流体(尤其是液体)的质量流量或体积流量。这种测量装置的一种变型是所谓的SAW(表面声波)流量计，其可以通过产生和测量表面波来确定流体的质量流量和体积流量。根据SAW流量计的设计，可以测量流体的其他或进一步的性质，例如密度、可压缩性、声速和声阻抗。尤其是在食品和制药技术中，有必要在某些领域中精确地计量流体。为此目的，可能需要精确地测量质量流量或体积流量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于流体的的测量装置，其可以以高精度确定流体的质量流量和/或体积流量。根据本专利技术，该目的通过开头提及的类型的测量装置实现，其中至少一个测量单元包括至少一个发射器、至少一个接收器以及至少一个波导，其中测量管具有带有大致有角的(angular)内部截面的至少一个测量部段和带有无角的内部截面的至少一个连接部段，其中测量管具有在测量部段与连接部段之间延伸的至少一个过渡部段，并且其中，过渡部段在分配给测量部段的端部处具有与测量部段的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给连接部段的端部处具有与连接部段的内部截面相同的内部截面。“大致有角的”在这里意味着存在平坦的侧边，侧边延伸到它们的交点将产生简单的多边形。具体而言，这并不因此排除简单多边形的角部为圆角。利用根据本专利技术的测量装置，可以有若干理由来精确地确定流体的质量流量和/或体积流量。一方面，大致有角的内部截面通过平坦的侧边使得声学测量单元能够最佳地连接到流动通过的流体，从而确定流动剖面的限定部分。另一方面，无角的连接部段与大致有角的测量部段之间的过渡不会在过渡部段上突然发生，这导致流体的低流动分离并因此导致低压力损失和低湍流。测量部段优选地具有大致矩形的内部截面，尤其是大致正方形的内部截面。大致矩形/正方形在这里意味着存在平坦的侧边，侧边延伸到它们的交点将产生矩形/正方形。具体而言，这并不因此排除矩形/正方形的角部是圆角。声学测量单元经由在大致矩形/正方形内部截面的情况下存在的测量部段的平坦侧边很好地连接至流动通过的流体。根据本专利技术的一方面，提供了过渡部段的内部截面在分配给测量部段的端部与分配给连接部段的端部之间的整个长度上连续变化。换言之，在具有不同内部截面的区域之间的过渡平滑地实现，并且没有硬的、突然的过渡或带有阶跃的过渡。这防止了可能使测量失真的增加的流动分离以及因此不规则的流动剖面、高湍流和压力损失的出现。再一方面提供了过渡部段至少在部段中具有2°和10°之间的孔径角。小孔径角确保了连接部段与测量部段之间的因此流动分离低的平滑过渡。根据另一方面，过渡部段形成为喷嘴形。喷嘴形设计特别适于确保连接部段与测量部段之间的流动分离低的过渡。至少一个连接部段优选地具有大致圆的、优选为圆形的内部截面。大致圆的在此意味着不存在平坦的侧边。然而，连接部段的内部截面可以偏离圆形内部截面。测量管可以经由圆的连接部段简单地连接至外部(几乎是圆的)管。根据本专利技术的实施例，测量管由测量部段、过渡部段和/或连接部段形成一件。由此，首先减少了组装工作，其次测量管特别防漏。优选地提供的是，测量管具有第二连接部段和第二过渡部段，第二过渡部段在测量部段与连接部段之间延伸，其中第二过渡部段在分配给测量部段的端部处具有与测量部段的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给第二连接部段的端部处具有与第二连接部段的内部截面相同的内部截面，特别是其中，第二过渡部段的内部截面在分配给测量部段的端部与分配给第二连接部段的端部之间的整个长度上连续地变化。由此在测量管的与第一连接部段相对放置的端部处可靠地防止压力下降、湍流以及因此可能由流动分离引起的测量失真。进一步优选地，第二连接部段和/或第二过渡部段分别相对于第一连接部段和第一过渡部段镜像对称地形成。测量装置由此针对流动方向没有优选的方向。为此原因，测量装置可以用于测量，而不管其安装方向如何。根据本专利技术的一方面，提供的是波导设置在测量管上，尤其是与测量管一体地形成。如果测量管与波导一体地形成，则测量装置在结构上更简单，并且此外，避免了在波导与测量管的壁之间的边界表面处的波的破坏性反射。根据本专利技术的再一方面，波导设置在测量部段上。具体而言，波导与测量部段的侧壁一体地形成。测量装置由此在结构上也更简单，并且此外，这里也避免了在波导与测量部段的侧壁之间的边界表面处的波的破坏性反射。波导优选地从至少一个发射器延伸到至少一个接收器。表面波由此可以不间断地从发射器传播到接收器。本专利技术的实施例提供的是至少一个波导具有基本恒定的厚度，尤其是形成为平坦的。该实施例对于表面波的传播特别有利。表面波的破坏性反射发生在壁厚具有阶跃/变化的位置处，这通过恒定的壁厚来避免。至少一个发射器和至少一个接收器分别优选地设置在沿测量管的周向方向彼此邻接的至少两个侧表面上或者设置在测量管的彼此相对放置的两个侧表面上。因此，当测量管未完全充满流体时，也可以进行测量。具体而言，由此可以确定测量管中的流体的填充水平。因此也可以测量部分填充的管中的流量。至少一个发射器和至少一个接收器可以形成为在结构上相同。因此，发射器也可以用作接收器，并且接收器也可以用作发射器。传输方向的可逆性在不同量的测量中(例如在确定质量流量和/或体积流量时)是很重要的。本专利技术的实施例提供的是，至少一个连接部段具有比至少一个测量部段更大的内部截面面积。由此确保测量部段的填充水平至少对应于连接部段的填充水平。具体而言，测量部段完全填充，连接部段也是如此。至少一个连接部段和测量部段的内部截面面积的比值可以在1.3和0.5π之间，优选地在1.4和1.56之间。连接部段和测量部段尤其相对于彼此同心地布置。换言之，限定连接部段和测量部段的中心轴线重合。根据一方面，在至少一个连接部段上设置有流体连接件，尤其是其中，流体连接件与该至少一个连接部段形成为一件。测量装置可以经由流体连接件连接到外部流体源。在本专利技术的优选实施例中，测量管在内表面上具有至少一个周向部段，沿测量管的纵向方向看，该周向部段沿着测量管的整个长度线性地延伸。测量管安装在测量装置中，使得当使用测量装置时，该周向部段相对于由重力预定的方向布置在底部处，因而具有最小重力势能。因此，测量管自动排空，这是因为液体不能聚集在任何地方。该线性周向部段优选地还延伸超过流体连接件，结果是它从测量管的一个端部连续地延伸到相对的端部，包括流体连接件。进一步优选地，测量管的内表面的周向部段沿着测量部段的内表面的角延伸。因此，即使当该角没有精确地向下指向(就上述意义而言)时，在测量装置中也不会形成流体不能流出的区域。因此相对于测量管的安装位置可以存在一定的公差。根据本专利技术的实施例，测量部段的内表面的角是圆角。当测量装置用于必须符合严格卫生规定的区域中时，这尤其很重要。由于圆角，测量管可以更容易地排空和/或清洁。此外，由此阻止了杂质的沉积。换言之，所述角设有半径，该半径例如可以在0.5mm和15mm之间，优选地在0.8mm和5mm之间。一方面提供的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有流体模块(12)的测量装置(10)，其包括流体能够流动通过的测量管(26)以及至少一个声学测量单元(46)，其中，所述至少一个声学测量单元(46)包括至少一个发射器(48)、至少一个接收器(50)以及至少一个波导(52)，其中，所述测量管(26)具有带有大致有角的内部截面的测量部段(36)和带有无角的内部截面的至少一个连接部段(32)，其中，所述测量管(26)具有至少一个过渡部段(34)，所述过渡部段在所述测量部段(36)与所述连接部段(32)之间延伸，并且其中，所述过渡部段(34)在分配给所述测量部段(36)的端部处具有与所述测量部段(36)的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给所述连接部段(32)的端部处具有与所述连接部段(32)的内部截面相同的内部截面。

【技术特征摘要】
2017.07.10 DE 102017115431.01.一种具有流体模块(12)的测量装置(10)，其包括流体能够流动通过的测量管(26)以及至少一个声学测量单元(46)，其中，所述至少一个声学测量单元(46)包括至少一个发射器(48)、至少一个接收器(50)以及至少一个波导(52)，其中，所述测量管(26)具有带有大致有角的内部截面的测量部段(36)和带有无角的内部截面的至少一个连接部段(32)，其中，所述测量管(26)具有至少一个过渡部段(34)，所述过渡部段在所述测量部段(36)与所述连接部段(32)之间延伸，并且其中，所述过渡部段(34)在分配给所述测量部段(36)的端部处具有与所述测量部段(36)的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给所述连接部段(32)的端部处具有与所述连接部段(32)的内部截面相同的内部截面。2.根据权利要求1所述的测量装置(10)，其特征在于，所述测量部段(36)具有大致矩形的内部截面，和/或所述至少一个连接部段(32)具有大致圆形的内部截面。3.根据前述权利要求中的一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述过渡部段(34)的内部截面在分配给所述测量部段(36)的端部与分配给所述连接部段(32)的端部之间的整个长度上连续地变化。4.根据前述权利要求中的一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述测量管(26)具有第二连接部段(32)和第二过渡部段(34)，所述第二过渡部段在所述测量部段(36)与所述第二连接部段(32)之间延伸，其中，所述第二过渡部段(34)在分配给所述测量部段(36)的端部处具有与所述测量部段(36)的内部截面相同的内部截面，并且进一步在分配给所述第二连接部段(32)的端部处具有与所述第二连接部段(32)的内部截面相同的内部截面。5.根据权利要求4所述的测量装置(10)，其特征在于，所述第二连接部段(32)和/或所述第二过渡部段(34)分别相对于所述第一连接部段(32)和所述第一过渡部段(34)镜像对称地形成。6.根据前述权利要求中的一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述波导(52)设置在所述测量管(26)上。7.根据前述权利要求中的一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述波导(52)设置在所述测量部段(36)上。8.根据前述权利要求中的一项所述的测量装置(10)，其特征在于，所述波导(52)从所述至少一个发射器(48)延...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克·福斯特曼，扬妮克·富克斯，伊夫·霍格，弗朗西斯卡·迈尔，迈克尔·蒂什马赫尔，
申请(专利权)人：波凯特有限及两合公司，比尔克特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE