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WO2007012506A1 - Ultrasonic device for determining and/or monitoring the flow of a medium through a pipeline - Google Patents

Ultrasonic device for determining and/or monitoring the flow of a medium through a pipeline Download PDF

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Publication number
WO2007012506A1
WO2007012506A1 PCT/EP2006/062244 EP2006062244W WO2007012506A1 WO 2007012506 A1 WO2007012506 A1 WO 2007012506A1 EP 2006062244 W EP2006062244 W EP 2006062244W WO 2007012506 A1 WO2007012506 A1 WO 2007012506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipeline
ultrasonic
sound
pipe
sound conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/062244
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Berger
Patrick Oudoire
Achim Wiest
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of WO2007012506A1 publication Critical patent/WO2007012506A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters

Definitions

  • the invention relates to a device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow of a medium flowing through a pipe in a flow direction.
  • Ultrasonic flowmeters are widely used in process and automation technology for detecting the volume or mass flow of a medium through a pipeline.
  • the medium may be a gaseous, vaporous or liquid medium.
  • in-line ultrasonic flowmeters which are usually mounted on the pipe via flanges
  • clamp-on flowmeters applied to the outside of the pipe and measure the volume or mass flow through the pipe wall, ie noninvasively.
  • Clamp-on flowmeters are described, for example, in EP 0 686 255 B1, US Pat. No. 4,484,478, DE 43 35 369 C1, DE 298 03 911 U1, DE 4336370 C1 or US Pat. No. 4,598,593.
  • the ultrasonic measuring devices which operate according to the transit time difference method
  • the ultrasonic measurement signals are radiated at a predetermined angle via a coupling element in the pipeline in which the medium flows, and emitted from the pipeline.
  • the ultrasonic sensors are usually arranged such that the sound paths passed through are guided through the central area of the pipeline or of the measuring tube. The determined flow value thus reflects the average flow of the medium in the pipeline.
  • the essential component of a piezoelectric element is a piezoceramic layer metallized in at least one partial area.
  • the piezoceramic layer is a foil or a membrane.
  • the problem in this context is the temperature dependence of the coupling element. This manifests itself in a change in the angle of incidence or the emission angle of the ultrasonic measurement signals into the pipeline or out of the pipeline.
  • the wiring complexity is relatively large.
  • the object of the invention is to propose a compact, cost-effective ultrasound flow meter.
  • the object is achieved in that in the wall of the pipe Einstrahl- / Ausstrahlö Samuelen are provided for ultrasonic measurement signals emitted or received by ultrasonic sensors which are arranged in the immediate vicinity of each other. Furthermore, a sound conductor is provided in the region of the outer wall of the pipeline through which the ultrasonic measuring signals are routed to the inlet / Ausstrahlö réelleen in the pipeline and coupled in such a way in the pipeline or out of the pipeline, that they the pipe along defined sound paths run through.
  • the sound conductor is - depending on the application - made of ceramic, plastic or metal. Via a control / evaluation unit, the volume and / or the mass flow rate of the measuring medium in the pipeline is determined on the basis of the transit time of the ultrasonic measuring signals according to a sound transmission method.
  • the cable cost is low, since the piezoelectric elements are arranged in the immediate vicinity of each other - in the case of using a segmented piezoelectric element or a Sen- sorarrays even sufficient cable.
  • the device according to the invention is a medium-contacting ultrasonic flowmeter, it is ensured that the ultrasonic measurement signals are always perpendicular to the interface between the ultrasonic flowmeter Sound conductor and the medium impact. Therefore, the angle of refraction, which usually has a relatively high temperature dependence, is zero, and the path traveled by the ultrasound measurement signals through the pipeline filled with the medium is constant.
  • the sound conductor is configured and mounted on the pipe wall, that its longitudinal axis is aligned substantially parallel to the longitudinal axis of the pipeline and that the ultrasonic measuring signals, the pipe substantially at an angle of 90 ° is different, go through.
  • the ultrasonic sensors are arranged on the sound conductor. It has proven to be advantageous to acoustically decouple the sound conductor from the pipeline.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention provides reflection surfaces provided in the region of the sound conductor, via which the ultrasonic measurement signals from a piezoelectric element to an inlet / outlet opening and are returned.
  • the ultrasonic measurement signals are coupled into the pipeline without refraction or are coupled out of the pipeline.
  • the device according to the invention is designed so that the
  • Sound conductor and the ultrasonic sensors form an integral unit.
  • the integral unit has at least one seal and is fixedly or removably mounted to the pipeline.
  • the integral unit is in the form of a collar attached to the pipeline.
  • the at least one sound conductor is designed such that the temperature-sensitive components of the ultrasonic sensor are thermally largely decoupled from the pipeline.
  • the temperature-sensitive Components of the ultrasonic sensor are, for example, the piezoelectric elements, soldering and adhesive joints.
  • the thermal decoupling of these elements from the pipeline is preferably realized in that the piezoelectric elements are arranged on spacers, whereby the distance of the piezoelectric to the pipeline is suitably increased.
  • the ultrasonic sensors which emit and / or receive the measuring signals are at least one piezoelectric element with at least two electronically controllable regions or at least one electronically controllable sensor array.
  • the piezoelectric element or the sensor array is acoustically coupled to the sound conductor.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a third embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 5 shows a perspective view of a fifth embodiment of the device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention 1.
  • the measuring tube 2 with two inlet / outlet openings 5a, 5b can be in the case shown on lateral flanges 1 Ia, 1 Ib in the not shown separately piping. 2 fit.
  • a measuring tube it may of course also be a pipe 2 as such, in which at least two inlet / outlet openings 5a, 5b are provided for the ultrasonic measuring signals.
  • the sound conductor 8 is mounted on the measuring tube via a fastening mechanism not shown separately, such that the ultrasound measuring signals emitted or received by the ultrasonic sensors 6a, 6b on the one hand guide the sound conductor 8 and then the medium 3 located in the pipeline 2 to the sound paths indicated by dashed lines go through and that on the other hand no medium 3 can escape via the connecting surfaces between the sound conductor 8 and pipe 2.
  • the ultrasonic sensors 6a, 6b a act alternately as transmitters and as receivers.
  • the ultrasonic sensors 16, 17 and the Sound conductor 8 form an integral unit 18 in the case shown.
  • the sound path which is traversed by the ultrasonic measurement signals, visualized:
  • the piezoelectric element 17 of the ultrasonic sensor 6b is controlled by the control / evaluation unit 9 and generates an ultrasonic measurement signal with a characteristic waveform.
  • the ultrasonic measurement signal passes through the sound conductor 8 parallel to the longitudinal axis 15 of the measuring tube 2 and is reflected at the reflecting surface 10 so that it is coupled into the pipeline 2 through the inlet / outlet opening 5b.
  • the ultrasonic measuring signal is reflected on the inner wall of the pipeline 2 when it hits the reflecting surface 10e, passes through the inlet / outlet opening 5a into the sound conductor 8 and is detected by the piezoelectric element 16 of the ultrasonic sensor 6a.
  • the control / evaluation unit 9 determines the flow of the medium 3 through the pipe 2. In the case shown, by the way two separate and acoustically decoupled ultrasonic sensors 16, 17.
  • a piezoelectric element 16; 17 are used with at least two electronically controllable areas or at least one electronically controllable sensor array, wherein individual areas of the sensor sorarrays are controlled so that they act as a transmitting or receiving area.
  • a longitudinal section through a second embodiment of the device 1 according to the invention is shown.
  • This embodiment differs from the embodiment shown in Fig. 1 substantially in the arrangement of the ultrasonic sensors 6a, 6b.
  • the ultrasonic sensors 6a, 6b are arranged here in the lower region of the pipeline 2.
  • the ultrasonic measurement signals emitted by the ultrasonic sensors 6a, 6b are reflected at the reflection surfaces 10a, 10b.
  • the device according to the invention is preferably designed as a sleeve which can be mounted on the pipeline 2.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through a very compact embodiment of the device according to the invention 1.
  • the two ultrasonic sensors 6a, 6b approximately centrally located between the two inlet / outlet openings 5a, 5b.
  • a deflection of the ultrasonic measuring signals This is done a first time at the central reflection surfaces 10c, 10d and a second time at the lateral reflection surfaces 10a, 10b.
  • the embodiment of the device 1 according to the invention shown in Fig. 4 differs from the embodiment shown in Fig. 3 substantially by the greater distance of the ultrasonic sensors 6a, 6b of the pipe 2.
  • About spacers 13a, 13b is a thermal decoupling of piezoelectric elements 16, 17 and the electronics of the flowing through the pipe 2 medium 3 reached.
  • Fig. 5 shows a perspective view of a fifth embodiment of the inventive device 1.
  • Fig. 5a is a section according to the marking A-A in Fig. 5 is shown.
  • the ultrasonic measurement signals are not radially coupled, but quasi decentralized in the pipeline 2 and decoupled from the pipe 2. In combination with the previously shown embodiments, it is thus possible to obtain spatially resolved information about the flow in the pipeline 2.
  • the longitudinal axis 14 of the sound conductor 8 is bent in a circle.
  • the ultrasonic measurement signals are generated by the two ultrasonic sensors 6a, 6b and deflected at the reflection surfaces 10a, 10b in such a way that they pass through the sound conductor 8 as far as the reflection surfaces 10c, 10d.
  • the ultrasonic measurement signals undergo a second deflection and are coupled into the pipeline 2 through the inlet / outlet openings 5a, 5b.
  • the control / evaluation unit 9 determines the flow of the medium 3 through the pipeline 2.
  • FIG. 6b ultrasonic sensor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The invention relates to a device for determining and/or monitoring the volume flow rate and/or mass flow rate of a medium (3) which flows through a pipeline (2) in a direction of flow, radiating-in/radiating-out openings (5a, 5b) for ultrasonic measuring signals being provided in the pipe wall (4) of the pipeline (2), which signals are transmitted and received by ultrasonic sensors (6a, 6b) arranged in the direct vicinity of one another, a sound conductor (8) being provided in the region of the outer wall of the pipeline (2), by means of which the ultrasonic measuring signals are passed to the radiating-in/radiating-out openings (5a, 5b) in the pipeline (2) and are coupled into the pipeline (2) and coupled out from the pipeline (2) in such a way that they run through the pipeline (2) along defined sound paths, and having a control/evaluation unit (9), which determines the volume flow rate and/or the mass flow rate of the medium (3) in the pipeline (2) on the basis of the delay time of the ultrasonic measuring signals by a sound entrainment method.

Description

Beschreibung description

ULTRASCHALL-VORRICHTtJNG ZUR BESTIMMUNG UND/ÖDER ÜBERWACHUNG DES DURCHFLUSSES EINES MEDIUMS9DURCH EINE ROHRLEITUNGULTRASONIC APPARATUS FOR DETERMINING AND / OR MONITORING THE FLOW OF A MEDIA 9 BY A PIPELINE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/ oder Massedurchflusses eines Mediums, das eine Rohrleitung in einer Strömungsrichtung durchfließt.The invention relates to a device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow of a medium flowing through a pipe in a flow direction.

[0002] Ultraschall-Durchflussmessgeräte werden vielfach in der Prozess- und Automatisierungstechnik zur Detektion des Volumen- oder den Massedurchflusses eines Mediums durch eine Rohrleitung eingesetzt. Bei dem Medium kann es sich um ein gasförmiges, dampfförmiges oder um ein flüssiges Medium handeln.Ultrasonic flowmeters are widely used in process and automation technology for detecting the volume or mass flow of a medium through a pipeline. The medium may be a gaseous, vaporous or liquid medium.

[0003] Im Hinblick auf die Montagemöglichkeiten gibt es zwei Typen von Ultraschall- Durchflussmessgeräten: Inline-Ultraschall-Durchflussmessgeräte, die üblicherweise über Flansche in die Rohrleitung montiert werden, und Clamp- On-Durchfluss-messgeräte, die von außen auf der Rohrleitung aufgebracht werden und den Volumen- bzw. Massedurchfluss durch die Rohrwand hindurch - also nichtinvasiv - messen. Clamp-On-Durchflussmessgeräte sind beispielsweise in der EP 0 686 255 Bl, der US-PS 4,484,478, DE 43 35 369 Cl, DE 298 03 911 Ul, DE 4336370 Cl oder der US-PS 4,598,593 beschrieben.In terms of mounting options, there are two types of ultrasonic flowmeters: in-line ultrasonic flowmeters, which are usually mounted on the pipe via flanges, and clamp-on flowmeters applied to the outside of the pipe and measure the volume or mass flow through the pipe wall, ie noninvasively. Clamp-on flowmeters are described, for example, in EP 0 686 255 B1, US Pat. No. 4,484,478, DE 43 35 369 C1, DE 298 03 911 U1, DE 4336370 C1 or US Pat. No. 4,598,593.

[0004] Hinsichtlich der Messmethoden lassen sich zwei Prinzipien unterscheiden: Durch- flussmessgeräte, die den Durchfluss über die Laufzeitdifferenz von Ultraschall- Messsignalen in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung bestimmen, und Durchflussmessgeräte, die die Durchfluss-Information aus der Dopplerverschiebung der Ultraschall-Messsignale gewinnen. Im Falle von Ultraschall- Messgeräten, die nach der Laufzeitdifferenzmethode arbeiten, werden die Ultraschall- Messsignale unter einem vorgegebenen Winkel über ein Koppelelement in die Rohrleitung, in der das Medium strömt, eingestrahlt bzw. aus der Rohrleitung ausgestrahlt. Hierbei sind die Ultraschallsensoren üblicherweise so angeordnet, dass die durchlaufenen Schallpfade durch den Zentralbereich der Rohrleitung bzw. des Messrohres geführt sind. Der ermittelte Durchflussmesswert spiegelt somit den mittleren Durchfluss des Mediums in der Rohrleitung.With regard to the measuring methods, two principles can be distinguished: flowmeters which determine the flow over the propagation time difference of ultrasonic measuring signals in the flow direction and against the flow direction, and flowmeters which obtain the flow information from the Doppler shift of the ultrasonic measuring signals , In the case of ultrasonic measuring devices, which operate according to the transit time difference method, the ultrasonic measurement signals are radiated at a predetermined angle via a coupling element in the pipeline in which the medium flows, and emitted from the pipeline. In this case, the ultrasonic sensors are usually arranged such that the sound paths passed through are guided through the central area of the pipeline or of the measuring tube. The determined flow value thus reflects the average flow of the medium in the pipeline.

[0005] Bei vielen Anwendungen, insbesondere bei Durchflussmessungen in Rohrleitungen mit großen Nennweiten, ist diese Mittelung jedoch zu ungenau. Alternativ ist es daher bekannt geworden, mehrere Paare von Ultraschallsensoren über den Umfang verteilt an dem Messrohr bzw. an der Rohrleitung vorzusehen, wodurch Durchflussinformation aus verschiedenen segmentierten Winkelbereichen des Messrohres bzw. der Rohrleitung zur Verfügung steht. [0006] Die wesentliche Komponente eines Ultraschallsensors ist ein piezoelektrischesHowever, in many applications, especially flow measurements in large diameter piping, this averaging is too inaccurate. Alternatively, it has therefore become known to provide a plurality of pairs of ultrasonic sensors distributed over the circumference on the measuring tube or on the pipeline, as a result of which flow information from various segmented angular regions of the measuring tube or the pipeline is available. The essential component of an ultrasonic sensor is a piezoelectric

Element. Die wesentliche Komponente eines piezoelektrischen Elements ist eine pie- zokeramische, in zumindest einem Teilbereich metallisierte Schicht. Insbesondere handelt es sich bei der piezokeramischen Schicht um eine Folie oder um eine Membran. Durch Anlegen eines elektrischen Anregungssignals wird die piezo- keramische Schicht in Schwingung versetzt und strahlt über ein Einkoppelelement ein Ultraschall-Messsignal mit einer definierten Signalform unter einem Einstrahlwinkel in die Rohrleitung. Das Empfangen des Ultraschall-Messsignals nach Durchlaufen der Rohrleitung erfolgt in umgekehrter Art und Weise.Element. The essential component of a piezoelectric element is a piezoceramic layer metallized in at least one partial area. In particular, the piezoceramic layer is a foil or a membrane. By applying an electrical excitation signal, the piezo-ceramic layer is set in vibration and emits an ultrasonic measuring signal with a defined signal shape at an angle of incidence into the pipeline via a coupling element. The reception of the ultrasonic measuring signal after passing through the pipeline takes place in the reverse manner.

[0007] Problematisch in diesem Zusammenhang ist die Temperaturabhängigkeit des Einkoppelelements. Diese zeigt sich in einer Änderung des Einstrahlwinkels bzw. des Ausstrahlwinkels der Ultraschall-Messsignale in die Rohrleitung bzw. aus der Rohrleitung. Darüber hinaus ist bei den bekannten Durchflussmessgeräten mit diametral gegenüberliegenden Ultraschallsensoren der Verkabelungsaufwand relativ groß ist.The problem in this context is the temperature dependence of the coupling element. This manifests itself in a change in the angle of incidence or the emission angle of the ultrasonic measurement signals into the pipeline or out of the pipeline. In addition, in the known flow meters with diametrically opposed ultrasonic sensors, the wiring complexity is relatively large.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes, kostengünstiges Ul- traschall-Durchflussmessgerät vorzuschlagen.[0008] The object of the invention is to propose a compact, cost-effective ultrasound flow meter.

[0009] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Wandung der Rohrleitung Einstrahl- /Ausstrahlöffnungen für Ultraschall-Messsignale vorgesehen sind, die von Ultraschallsensoren, die in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind, ausgesendet bzw. empfangen werden. Weiterhin ist ein Schallleiter im Bereich der Außenwand der Rohrleitung vorgesehen, über den die Ultraschall-Messsignale zu den Ein-/Ausstrahlöffnungen in der Rohrleitung geführt und derart in die Rohrleitung ein- bzw. aus der Rohrleitung ausgekoppelt werden, dass sie die Rohrleitung entlang definierter Schallpfade durchlaufen. Der Schallleiter ist - je nach Anwendungsfall - aus Keramik, Kunststoff oder Metall gefertigt. Über eine Regel-/Auswerteeinheit wird der Volumen- und/oder den Massedurchfluss des Messmediums in der Rohrleitung anhand der Laufzeit der Ultraschall-Messsignale nach einem Schallmitnahmeverfahren ermittelt.The object is achieved in that in the wall of the pipe Einstrahl- / Ausstrahlöffnungen are provided for ultrasonic measurement signals emitted or received by ultrasonic sensors which are arranged in the immediate vicinity of each other. Furthermore, a sound conductor is provided in the region of the outer wall of the pipeline through which the ultrasonic measuring signals are routed to the inlet / Ausstrahlöffnungen in the pipeline and coupled in such a way in the pipeline or out of the pipeline, that they the pipe along defined sound paths run through. The sound conductor is - depending on the application - made of ceramic, plastic or metal. Via a control / evaluation unit, the volume and / or the mass flow rate of the measuring medium in the pipeline is determined on the basis of the transit time of the ultrasonic measuring signals according to a sound transmission method.

[0010] Die Vorteile der Erfindung sind die folgenden:The advantages of the invention are the following:

Es handelt sich um eine kompakte Messstelle;It is a compact measuring point;

- Der Kabelaufwand ist gering, da die piezoelektrischen Elemente in unmittelbarer Nachbarschaft voneinander angeordnet sind - im Falle der Verwendung eines segmentierten piezoelektrischen Elements oder eines Sen- sorarrays genügt sogar ein Kabel.- The cable cost is low, since the piezoelectric elements are arranged in the immediate vicinity of each other - in the case of using a segmented piezoelectric element or a Sen- sorarrays even sufficient cable.

- Da es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um ein mediumsberührendes Ultraschall-Durchflussmessgerät handelt, ist sichergestellt, dass die Ultraschall-Messsignale stets senkrecht auf die Grenzfläche zwischen dem Schallleiter und dem Medium auftreffen. Daher ist der Brechungswinkel, der üblicherweise eine relativ starke Temperaturabhängigkeit aufweist, gleich Null, und der Weg, den die Ultraschall-Messsignale durch die mit dem Medium gefüllt Rohrleitung hindurch zurücklegen, ist konstant.Since the device according to the invention is a medium-contacting ultrasonic flowmeter, it is ensured that the ultrasonic measurement signals are always perpendicular to the interface between the ultrasonic flowmeter Sound conductor and the medium impact. Therefore, the angle of refraction, which usually has a relatively high temperature dependence, is zero, and the path traveled by the ultrasound measurement signals through the pipeline filled with the medium is constant.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Schallleiter so ausgestaltet und an der Rohrwand montiert, dass seine Längsachse im wesentlichen parallel zur Längsachse der Rohrleitung ausgerichtet ist und dass die Ultraschall-Messsignale die Rohrleitung im wesentlichen unter einem Winkel, der von 90° verschieden ist, durchlaufen.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the sound conductor is configured and mounted on the pipe wall, that its longitudinal axis is aligned substantially parallel to the longitudinal axis of the pipeline and that the ultrasonic measuring signals, the pipe substantially at an angle of 90 ° is different, go through.

[0012] Weiterhin wird vorgeschlagen, den Schallleiter derart auszugestalten und an der Rohrwand zu montieren, dass seine Längsachse bezüglich der Längsachse der Rohrleitung gekrümmt ist und dass die Ultraschall-Messsignale die Rohrleitung auf zumindest einem von der radialen Querung abweichenden Schallpfad durchlaufen. Mittels eines derartigen Schallleiters lassen sich beliebig ausgestaltete Durchfluss- messgeräte designen.Furthermore, it is proposed to design the sound conductor in such a way and to assemble on the pipe wall that its longitudinal axis is curved with respect to the longitudinal axis of the pipe and that the ultrasonic measurement signals pass through the pipeline on at least one deviating from the radial path sound path. By means of such a sound conductor, arbitrarily designed flowmeters can be designed.

[0013] Als besonders günstig wird es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung angesehen, dass die Ultraschallsensoren an dem Schallleiter angeordnet sind. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Schallleiter akustisch von der Rohrleitung zu entkoppeln.It is considered particularly favorable in connection with the present invention that the ultrasonic sensors are arranged on the sound conductor. It has proven to be advantageous to acoustically decouple the sound conductor from the pipeline.

[0014] Darüber hinaus ist es im Falle der Verwendung von mehreren Schallleitern vorgesehen, wenn die einzelnen Schallleiter akustisch voneinander entkoppelt sind, so dass der Einfluss eines Ultraschallsensors auf einen benachbarten Ultraschallsensor minimal bzw. gänzlich unterbunden ist.Moreover, it is provided in the case of using a plurality of sound conductors when the individual sound conductors are acoustically decoupled from each other, so that the influence of an ultrasonic sensor on an adjacent ultrasonic sensor is minimally or completely prevented.

[0015] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht im Bereich des Schallleiters Reflektionsflächen vorgesehen, über die die Ultraschall- Messsignale von einem piezoelektrischen Element zu einer Eintritts-/Austrittsöffnung und zurückgeführt werden. Insbesondere lässt sich durch diese Ausgestaltung erreichen, dass die Ultraschall-Messsignale ohne Brechung in die Rohrleitung eingekoppelt bzw. aus der Rohrleitung ausgekoppelt werden.An advantageous embodiment of the device according to the invention provides reflection surfaces provided in the region of the sound conductor, via which the ultrasonic measurement signals from a piezoelectric element to an inlet / outlet opening and are returned. In particular, it can be achieved by this configuration that the ultrasonic measurement signals are coupled into the pipeline without refraction or are coupled out of the pipeline.

[0016] Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgestaltet, dass derPreferably, the device according to the invention is designed so that the

Schallleiter und die Ultraschallsensoren eine integrale Einheit bilden. Im Falle eines Ultraschall-Durchflussmessgeräts weist die integrale Einheit zumindest eine Dichtung auf und ist an der Rohrleitung fest oder lösbar montiert. Gemäß einer bevorzugten Montagetechnik weist die integrale Einheit die Form einer Manschette auf, die an der Rohrleitung befestigt ist.Sound conductor and the ultrasonic sensors form an integral unit. In the case of an ultrasonic flowmeter, the integral unit has at least one seal and is fixedly or removably mounted to the pipeline. According to a preferred assembly technique, the integral unit is in the form of a collar attached to the pipeline.

[0017] Insbesondere ist der zumindest eine Schallleiter derart ausgebildet, dass die temperaturempfindlichen Komponenten des Ultraschallsensors von der Rohrleitung thermisch weitgehend entkoppelt sind. Bei den temperatur-empfindlichen Komponenten des Ultraschallsensors handelt es sich beispielsweise um die piezoelektrischen Elemente, um Löt- und Klebeverbindungen. Die thermische Entkopplung dieser Elemente von der Rohrleitung wird bevorzugt dadurch realisiert, dass die piezoelektrischen Elemente auf Distanzstücken angeordnet sind, wodurch der Abstand der piezoelektrischen zur Rohrleitung geeignet vergrößert wird.In particular, the at least one sound conductor is designed such that the temperature-sensitive components of the ultrasonic sensor are thermally largely decoupled from the pipeline. At the temperature-sensitive Components of the ultrasonic sensor are, for example, the piezoelectric elements, soldering and adhesive joints. The thermal decoupling of these elements from the pipeline is preferably realized in that the piezoelectric elements are arranged on spacers, whereby the distance of the piezoelectric to the pipeline is suitably increased.

[0018] Als besonders vorteilhaft ist es anzusehen, wenn es sich bei den Ultraschallsensoren, die die Messsignale aussenden und/oder und empfangen, um zumindest ein piezoelektrisches Element mit zumindest zwei elektronisch ansteuerbaren Bereichen oder um zumindest ein elektronisch ansteuerbares Sensorarray handelt. Insbesondere ist das piezoelektrische Element oder das Sensorarray akustisch an den Schallleiter angekoppelt.It is to be regarded as particularly advantageous if the ultrasonic sensors which emit and / or receive the measuring signals are at least one piezoelectric element with at least two electronically controllable regions or at least one electronically controllable sensor array. In particular, the piezoelectric element or the sensor array is acoustically coupled to the sound conductor.

[0019] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

[0020] Fig. 1 : einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention,

[0021] Fig. 2: einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,2 shows a longitudinal section through a second embodiment of the device according to the invention,

[0022] Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,3 shows a longitudinal section through a third embodiment of the device according to the invention,

[0023] Fig. 4: einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,4 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of the device according to the invention,

[0024] Fig. 5: eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und5 shows a perspective view of a fifth embodiment of the device according to the invention and

[0025] Fig. 5a: einen Schnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in Fig. 5.5a: a section according to the marking A-A in Fig. 5th

[0026] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Das Messrohr 2 mit zwei Eintritts-/Austrittsöffnungen 5a, 5b lässt sich im gezeigten Fall über seitliche Flansche 1 Ia, 1 Ib in die nicht gesondert dargestellte Rohrleitung 2 einpassen. Anstelle eines Messrohres kann es sich natürlich auch um eine Rohrleitung 2 als solche handeln, in der zumindest zwei Eintritts-/Austrittsöffnungen 5a, 5b für die Ultraschall-Messsignale vorgesehen sind. An dem Messrohr ist der Schallleiter 8 über einen nicht gesondert dargestellten Befestigungsmechanismus derart montiert, dass die von den Ultraschallsensoren 6a, 6b ausgesendeten bzw. empfangenen Ultraschall-Messsignale einerseits den Schallleiter 8 und anschließend das in der Rohrleitung 2 befindliche Medium 3 auf den gestrichelt eingezeichneten Schallpfaden durchlaufen und dass andererseits kein Medium 3 über die Verbindungsflächen zwischen Schallleiter 8 und Rohrleitung 2 austreten kann. Wie bei der Laufzeitdifferenzmethode üblich, agieren die Ultraschallsensoren 6a, 6b a bwechselnd als Sender und als Empfänger. Die Ultraschallsensoren 16, 17 und der Schallleiter 8 bilden im gezeigten Fall eine integrale Einheit 18.Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention 1. The measuring tube 2 with two inlet / outlet openings 5a, 5b can be in the case shown on lateral flanges 1 Ia, 1 Ib in the not shown separately piping. 2 fit. Instead of a measuring tube, it may of course also be a pipe 2 as such, in which at least two inlet / outlet openings 5a, 5b are provided for the ultrasonic measuring signals. The sound conductor 8 is mounted on the measuring tube via a fastening mechanism not shown separately, such that the ultrasound measuring signals emitted or received by the ultrasonic sensors 6a, 6b on the one hand guide the sound conductor 8 and then the medium 3 located in the pipeline 2 to the sound paths indicated by dashed lines go through and that on the other hand no medium 3 can escape via the connecting surfaces between the sound conductor 8 and pipe 2. As usual with the transit time difference method, the ultrasonic sensors 6a, 6b a act alternately as transmitters and as receivers. The ultrasonic sensors 16, 17 and the Sound conductor 8 form an integral unit 18 in the case shown.

[0027] Die Ansteuerung der piezoelektrischen Elemente 16, 17 der Ultraschallsensoren 6a, 6b erfolgt über die Regel-/Auswerteeinheit 9, die weiterhin anhand der Laufzeitdifferenz der in Strömungsrichtung und entgegen zur Strömungsrichtung ausgesendeten Ultraschall-Messsignale den Durchfluss des Mediums 3 durch die Rohrleitung 2 ermittelt.The control of the piezoelectric elements 16, 17 of the ultrasonic sensors 6a, 6b via the control / evaluation unit 9, which continue on the basis of the transit time difference in the flow direction and against the flow direction emitted ultrasonic measurement signals the flow of the medium 3 through the pipe. 2 determined.

[0028] Anhand der eingezeichneten Pfeile wird der Schallpfad, der von den Ultraschall- Messsignalen durchlaufen wird, visualisiert: Das piezoelektrische Element 17 des Ultraschallsensors 6b wird von der Regel-/Auswerteeinheit 9 angesteuert und erzeugt ein Ultraschall-Messsignal mit einer charakteristischen Signalform. Das Ultraschall- Messsignal durchläuft den Schallleiter 8 parallel zur Längsachse 15 des Messrohres 2 und wird an der Reflektionsfläche 10 so reflektiert, dass es durch die Eintritts- /Austrittsöffnung 5b in die Rohrleitung 2 eingekoppelt wird. Nach dem Prinzip 'Einfallswinkel gleich Ausfallswinker wird das Ultraschall-Messsignal bei Auftreffen auf die Reflektionsfläche 10e an der Innenwand der Rohrleitung 2 gespiegelt, gelangt durch die Eintritts-/Austrittsöffnung 5a in den Schallleiter 8 und wird von dem piezoelektrischen Element 16 des Ultraschallsensors 6a detektiert. Anhand der Laufzeitdifferenz, die die Ultraschall-Messsignale auf dem zuvor beschriebenen und anschließend auf dem in entgegen gesetzter Richtung durchlaufenen Schallpfad aufweisen, bestimmt die Regel-/Auswerteeinheit 9 den Durchfluss des Mediums 3 durch die Rohrleitung 2. Im gezeigten Fall handelt es sich übrigens um zwei separate und akustisch voneinander entkoppelte Ultraschallsensoren 16, 17. Wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, kann auch ein piezoelektrisches Element 16; 17 mit zumindest zwei elektronisch ansteuerbaren Bereichen oder zumindest ein elektronisch ansteuerbares Sensorarray eingesetzt werden, wobei einzelne Bereiche des Sen- sorarrays so angesteuert werden, dass sie als Sende- oder Empfangsbereich agieren.The sound path, which is traversed by the ultrasonic measurement signals, visualized: The piezoelectric element 17 of the ultrasonic sensor 6b is controlled by the control / evaluation unit 9 and generates an ultrasonic measurement signal with a characteristic waveform. The ultrasonic measurement signal passes through the sound conductor 8 parallel to the longitudinal axis 15 of the measuring tube 2 and is reflected at the reflecting surface 10 so that it is coupled into the pipeline 2 through the inlet / outlet opening 5b. According to the principle of the angle of incidence equal to the angle of reflection, the ultrasonic measuring signal is reflected on the inner wall of the pipeline 2 when it hits the reflecting surface 10e, passes through the inlet / outlet opening 5a into the sound conductor 8 and is detected by the piezoelectric element 16 of the ultrasonic sensor 6a. On the basis of the transit time difference, which have the ultrasonic measurement signals on the previously described and then on the traversed in the opposite direction sound path, the control / evaluation unit 9 determines the flow of the medium 3 through the pipe 2. In the case shown, by the way two separate and acoustically decoupled ultrasonic sensors 16, 17. As already mentioned above, a piezoelectric element 16; 17 are used with at least two electronically controllable areas or at least one electronically controllable sensor array, wherein individual areas of the sensor sorarrays are controlled so that they act as a transmitting or receiving area.

[0029] In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung im Wesentlichen in der Anordnung der Ultraschallsensoren 6a, 6b. Die Ultraschallsensoren 6a, 6b sind hier im unteren Bereich der Rohrleitung 2 angeordnet. Die von den Ultraschallsensoren 6a, 6b ausgesendeten Ultraschall-Messsignale werden an den Reflektionsflächen 10a, 10b reflektiert. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Falle als an der Rohrleitung 2 montierbare Manschette ausgebildet.2, a longitudinal section through a second embodiment of the device 1 according to the invention is shown. This embodiment differs from the embodiment shown in Fig. 1 substantially in the arrangement of the ultrasonic sensors 6a, 6b. The ultrasonic sensors 6a, 6b are arranged here in the lower region of the pipeline 2. The ultrasonic measurement signals emitted by the ultrasonic sensors 6a, 6b are reflected at the reflection surfaces 10a, 10b. In this case, the device according to the invention is preferably designed as a sleeve which can be mounted on the pipeline 2.

[0030] Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine sehr kompakte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Bei dieser Ausgestaltung sind die beiden Ultraschallsensoren 6a, 6b näherungsweise mittig zwischen den beiden Eintritts- /Austrittsöffnungen 5a, 5b angeordnet. Eine Umlenkung der Ultraschall-Messsignale erfolgt ein erstes Mal an den mittigen Reflektionsflächen 10c, 10d und ein zweites Mal an den seitlichen Reflektionsflächen 10a, 10b.Fig. 3 shows a longitudinal section through a very compact embodiment of the device according to the invention 1. In this embodiment, the two ultrasonic sensors 6a, 6b approximately centrally located between the two inlet / outlet openings 5a, 5b. A deflection of the ultrasonic measuring signals This is done a first time at the central reflection surfaces 10c, 10d and a second time at the lateral reflection surfaces 10a, 10b.

[0031] Die in Fig. 4 gezeigte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung im Wesentlichen durch die größere Distanz der Ultraschallsensoren 6a, 6b von der Rohrleitung 2. Über Distanzstücke 13a, 13b wird eine thermische Entkopplung der piezoelektrischen Elemente 16, 17 und der Elektronik von dem durch die Rohrleitung 2 strömenden Medium 3 erreicht.The embodiment of the device 1 according to the invention shown in Fig. 4 differs from the embodiment shown in Fig. 3 substantially by the greater distance of the ultrasonic sensors 6a, 6b of the pipe 2. About spacers 13a, 13b is a thermal decoupling of piezoelectric elements 16, 17 and the electronics of the flowing through the pipe 2 medium 3 reached.

[0032] Fig. 5 zeigte eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In Fig. 5a ist ein Schnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in Fig. 5 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung werden die Ultraschall-Messsignale nicht radial, sondern quasi dezentral in die Rohrleitung 2 eingekoppelt bzw. aus der Rohrleitung 2 ausgekoppelt. In Kombination mit den zuvor gezeigten Ausführungen wird es so möglich, eine ortsaufgelöste Information über den Durchfluss in der Rohrleitung 2 zu gewinnen.Fig. 5 shows a perspective view of a fifth embodiment of the inventive device 1. In Fig. 5a is a section according to the marking A-A in Fig. 5 is shown. In this embodiment, the ultrasonic measurement signals are not radially coupled, but quasi decentralized in the pipeline 2 and decoupled from the pipe 2. In combination with the previously shown embodiments, it is thus possible to obtain spatially resolved information about the flow in the pipeline 2.

[0033] Die Längsachse 14 des Schallleiters 8 ist kreisförmig gebogen. Die Ultraschall- Messsignale werden von den beiden Ultraschallsensoren 6a, 6b erzeugt und an den Reflektionsflächen 10a, 10b so umgelenkt, dass sie den Schallleiter 8 bis zu den Reflektionsflächen 10c, 10d durchlaufen. An den Reflektionsflächen 10c, 10d erfahren die Ultraschall-Messsignale eine zweite Ablenkung und werden durch die Eintritts- /Austrittsöffnungen 5a, 5b in die Rohrleitung 2 eingekoppelt. Anhand der Laufzeitdifferenz zwischen den Ultraschall-Messsignalen, die die Rohrleitung 2 auf dem beschriebenen Schallpfad und dem entgegen gesetzten Schallpfad durchlaufen, bestimmt die in der Fig. 5 nicht gesondert dargestellte Regel-/Auswerteeinheit 9 den Durchfluss des Mediums 3 durch die Rohrleitung 2.The longitudinal axis 14 of the sound conductor 8 is bent in a circle. The ultrasonic measurement signals are generated by the two ultrasonic sensors 6a, 6b and deflected at the reflection surfaces 10a, 10b in such a way that they pass through the sound conductor 8 as far as the reflection surfaces 10c, 10d. At the reflection surfaces 10c, 10d, the ultrasonic measurement signals undergo a second deflection and are coupled into the pipeline 2 through the inlet / outlet openings 5a, 5b. Based on the transit time difference between the ultrasonic measurement signals, which pass through the pipeline 2 on the described sound path and the opposite sound path, the control / evaluation unit 9, not separately shown in FIG. 5, determines the flow of the medium 3 through the pipeline 2.

[0034][0034]

[0035] Bezugszeichenliste[0035] List of Reference Numerals

[0036] 1 Ultraschall-Durchflussmessgerät[0036] 1 ultrasonic flowmeter

[0037] 2 Rohrleitung2 pipeline

[0038] 3 Medium3 medium

[0039] 4 Rohrwand / Wandung4 pipe wall / wall

[0040] 5a Eintrittsöffnung / Austrittsöffnung[0040] 5a inlet opening / outlet opening

[0041 ] 5b Eintrittsöffnung / Austrittsöffnung[0041] 5b inlet opening / outlet opening

[0042] 6a Ultraschallsensor6a ultrasonic sensor

[0043] 6b Ultraschallsensor[0043] FIG. 6b ultrasonic sensor

[0044] 7 Außenwand7 outer wall

[0045] 8 Schallleiter[0045] 8 sound conductor

[0046] 9 Regel-/Auswerteeinheit [0047] 10 Reflektionsfläche[0046] 9 control / evaluation unit 10 reflection surface

[0048] 10a Reflektionsfläche10a reflection surface

[0049] 10b Reflektionsfläche10b reflection surface

[0050] 10c Reflektionsfläche10c reflection surface

[0051] 10d Reflektionsfläche10d reflection surface

[0052] 10e Reflektionsfläche10e reflection surface

[0053] IIa FlanschIIa flange

[0054] IIb FlanschIIb flange

[0055] 12 Dichtring12 sealing ring

[0056] 13a Distanzstück13a spacer

[0057] 13b Distanzstück13b spacer

[0058] 14 Längsachse des Schallleiters[0058] 14 longitudinal axis of the sound conductor

[0059] 15 Längsachse der Rohrleitung15 longitudinal axis of the pipeline

[0060] 16 piezoelektrisches Element / Sensorarray16 piezoelectric element / sensor array

[0061] 17 piezoelektrisches Element / Sensorarray 17 piezoelectric element / sensor array

Claims

Ansprücheclaims [0001] 1. Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Volumen- und/ oder1. Device for determining and / or monitoring of the volume and / or Massendurchflusses eines Mediums (3), das eine Rohrleitung (2) in einer Strömungsrichtung durchfließt, wobei in der Rohrwand (4) der Rohrleitung (2) Einstrahl-/Ausstrahlöffnungen (5a, 5b) für Ultraschall-Messsignale vorgesehen sind, die von Ultraschallsensoren(6a, 6b), die in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind, ausgesendet bzw. empfangen werden, wobei ein Schallleiter (8) im Bereich der Außenwand der Rohrleitung (2) vorgesehen ist, über den die Ultraschall-Messsignale zu den Ein-/Ausstrahlöffnungen (5a, 5b) in der Rohrleitung (2) geführt und derart in die Rohrleitung (2) ein- bzw. aus der Rohrleitung (2) ausgekoppelt werden, dass sie die Rohrleitung (2) entlang definierter Schallpfade durchlaufen, und mit einer Regel-/Auswerteeinheit (9), die den Volumen- und/oder den Massedurchfluss des Mediums (3) in der Rohrleitung (2) anhand der Laufzeit der Ultraschall-Messsignale nach einem Schallmitnahmeverfahren ermittelt.Mass flow of a medium (3), which flows through a pipe (2) in a flow direction, wherein in the pipe wall (4) of the pipe (2) Einstrahl- / Ausstrahlöffnungen (5a, 5b) are provided for ultrasonic measurement signals from ultrasonic sensors ( 6a, 6b), which are arranged in the immediate vicinity of each other, are emitted or received, wherein a sound conductor (8) is provided in the region of the outer wall of the pipeline (2) via which the ultrasonic measuring signals to the inlet / outlet openings (FIG. 5a, 5b) are guided in the pipeline (2) and are coupled into the pipeline (2) in or out of the pipeline (2) in such a way that they pass through the pipeline (2) along defined sound paths, and with a regulation / Evaluation unit (9), which determines the volume and / or mass flow of the medium (3) in the pipeline (2) based on the duration of the ultrasonic measurement signals according to a Schallmitnahmeverfahren. [0002] 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schallleiter (8) derart ausgestaltet und an der Rohrwand (4) montiert ist, dass seine Längsachse (14) im wesentlichen parallel zur Längsachse (15) der Rohrleitung (2) ausgerichtet ist und dass die Ultraschall-Messsignale die Rohrleitung (2) im wesentlichen in einem Winkel, der von 90° verschieden ist, durchlaufen.2. Device according to claim 1, wherein the sound conductor (8) configured and mounted on the pipe wall (4), that its longitudinal axis (14) is aligned substantially parallel to the longitudinal axis (15) of the pipe (2) and in that the ultrasonic measuring signals pass through the pipeline (2) substantially at an angle other than 90 °. [0003] 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schallleiter (8) derart ausgestaltet und an der Rohrwand (4) montiert ist, dass seine Längsachse (14) bezüglich der Längsachse (15) der Rohrleitung (2) gekrümmt ist und dass die Ultraschall- Messsignale die Rohrleitung (2) auf zumindest einem von der radialen Querung abweichenden Schallpfad durchlaufen.3. Device according to claim 1, wherein the sound conductor (8) configured and mounted on the pipe wall (4) is that its longitudinal axis (14) with respect to the longitudinal axis (15) of the pipe (2) is curved and that the Ultrasonic measuring signals through the pipeline (2) on at least one deviating from the radial path sound path. [0004] 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Ultraschallsensoren (6a, 6b an dem Schallleiter (8) angeordnet sind.4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the ultrasonic sensors (6a, 6b are arranged on the sound conductor (8). [0005] 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Schallleiter (8) von der5. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the sound conductor (8) of the Rohrleitung (2) entkoppelt sind.Piping (2) are decoupled. [0006] 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei im Falle der Verwendung von mehreren Schallleitern (8) diese voneinander entkoppelt sind.6. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein in the case of using a plurality of sound conductors (8), these are decoupled from each other. [0007] 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich des Schallleiters (8) Reflektionsflächen (10a, 10b, 10c, 1Od) vorgesehen sind, über die die Ultraschall-Messsignale geführt werden.7. Device according to one or more of the preceding claims, wherein in the region of the sound conductor (8) reflection surfaces (10a, 10b, 10c, 1Od) are provided, via which the ultrasonic measuring signals are performed. [0008] 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Schallleiter (8) und die8. The device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the sound conductor (8) and the Ultraschallsensoren (6a, 6b) eine integrale Einheit bilden.Ultrasonic sensors (6a, 6b) form an integral unit. [0009] 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die integrale Einheit zumindest eine Dichtung (12) aufweist und an der Rohrleitung (2) fest oder lösbar montiert ist.9. The device according to claim 5, wherein the integral unit at least one Has seal (12) and is fixed or detachably mounted on the pipe (2). [0010] 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dass der zumindest eine Schallleiter (8) derart ausgebildet ist, dass die temperaturempfindlichen Komponenten des Ultraschallsensors (6a, 6b) von der Rohrleitung thermisch weitgehend entkoppelt sind.10. The device according to claim 1 or 4, that the at least one sound conductor (8) is formed such that the temperature-sensitive components of the ultrasonic sensor (6a, 6b) are thermally largely decoupled from the pipeline. [0011] 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4, 6 oder 8, wobei es sich bei den Ultraschallsensoren (6a, 6b), die die Messsignale aus-senden/oder und empfangen, um zumindest ein piezoelektrisches Element (16) mit zumindest zwei elektronisch ansteuerbaren Bereichen oder um zumindest ein elektronisch ansteuerbares Sensorarray (17) handelt. 11. The device of claim 1, 4, 6 or 8, wherein it is in the ultrasonic sensors (6a, 6b), the send out the measuring signals / and and receive at least one piezoelectric element (16) with at least two electronically controllable areas or at least one electronically controllable sensor array (17) acts.
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