专利名称：用以衰减寄生超声波的超声波流体计量器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声波流体计量器，包括多个超声波换能器，共同地定义一超声波测量路径和根据至少一超声波频率沿该测量路径在流体中发射和接收超声波。
多年来，一流动流体的速度是通过下述方法来测量的从超声波换能器起在流体中沿该流体的流动方向及其相反方向传输超声波，并分别测量在这两个方向中发射波的传播时间。
依据此流体速度的测量，很容易决定其流率和其在一给定时间结束时流过的流体的体积，此超声波流体计量器，当其安装定位时可以置于一压力调节器之后。
压力调节器在超声波气体计量器的上游能够将几巴(bar)的气体压力降低到大约20毫巴(mbar)。
现在，在调节器中压力的下降是一应考虑的噪声来源，且已观察到此压力的下降会引起具有高压振幅的寄生超声波，且其一个或多个频率相当于此计量器的超声波换能器的频率。
这些寄生的超声波通过此流体流传输至超声波换能器。这造成相当大的、完全不能接受的测量误差。
一合乎逻辑的解决方案在于，在由调节器产生的噪声电平不太高时，增加由换能器发射的超声波的振幅。
然而，振幅的增加被技术所局限。
另一解决方案在于增加超声波换能器的传输频率，但这会造成增加此计量器的能量消耗，当使用电池时形成一缺点。
此外，此换能器所传输频率仅能在一定的限制内增加，超过此限制，换能器需要由较高频率的换能器所取代。然而，这些换能器意味着对现有换能器的技术的改变，其有时冒着探究组成该计量器的超声波测量路径和电子线路的特性的风险。
本发明的目的是，为解决关于上面所述的问题，提供一超声波流体计量器，包括-流体入口和排出开口，-至少两个超声波换能器，共同地定义一超声波测量路径，和根据至少一超声波频率沿该超声波测量路径在流体中传输和接收超声波。
-用以衰减产生在该流体计量器外部、并根据此超声波频率由流体传输的寄生超声波的装置；该装置放置在外部源和超声波测量路径之间，且至少部分地由一吸收使用在此计量器中的超声波频率的材料来实现；其中该计量器包括在此开口之一和此超声波测量路径之间的一室，其中放置用以衰减此寄生超声波的装置。
在本文中，“衰减”通常指用于寄生超声波的超声波测量的计量器使用的一个或多个频率的衰减。
因此，通过在一计量器内部一室内衰减此寄生超声波的振幅，可确保这些寄生波不会干扰此超声波换能器。
根据本发明的一特性，用以衰减此寄生超声波的装置放置于此室中，用于提供在此吸收材料上该超声波的多个反射。
根据本发明的一个实施例，此衰减装置包括一输入和一输出用于流体的流动，用作输入和输出之间的寄生超声波的隔板。
此衰减装置具有由一吸收此超声波的材料所作成的墙。此衰减装置的墙可以弯向该装置的内部，用作此装置的输入和输出之间的寄生超声波的隔板。
根据另一实施例，此衰减装置包括流体流动的一输入和一输出，且包括至少一置于输入和出口之间的障碍物，用作输入和输出之间的寄生超声波的隔板。此障碍物可以是一吸收此超声波的材料。
根据本发明的较佳的特性-此障碍物置于输入的相反处，-此障碍物将由输入而来的流体流分成至少二分流。事实上分开此流体使其可维持相当大的通过面积，而因此维持一相当微小的压力损失。
-此障碍物在输入的反侧具有一延伸向该输入的剖面形状，以利于流体的分开。
-此障碍物在出口的反侧具有一延伸向此输出的剖面形状。
-此障碍物具有能使流体完全绕着该障碍物循环的形状。
此障碍物可以包括一反射此超声波的部分。对于整个障碍物其也可能用一反射此超声波在使用于此计量器中的超声波频率的材料制成。
当在此计量器外部的噪声来源位于该计量器的上游(或下游)，此衰减装置放置于此超声波测量路径的上游(或下游)。
此外，完全可以将此衰减装置放置在此超声波测量路径的上游及下游。
根据本发明的另一实施例，此计量器包括一轴向的测量管，其中此流体由上游流至下游和带有一具有一末端穿入一超过一特定长度的测量室的部分，此吸收寄生超声波的材料放置在该测量室内，在至少一部分包括该末端的测量管的穿入长度，以便在该测量管的外部产生至少一空间，其中此流体平行于此管子的轴流动在该管中的流体流动的相反方向。
因此，此流和吸收此寄生超声波的材料接触，沿此测量管超过一相当的长度，其有利于该波在此材料上的多次反射，因此，强烈地衰减这些波的振幅。
此外，由于此衰减发生在此测量室中的测量路径的紧上游或紧下游(决定于此噪声的外部来源的定位)，此测量路径不会被这些寄生波所干扰。
此实施例比那些在其中衰减装置较远离测量路径的实施例更有效像在这些实施例中，一部分的超声波可以由此计量器的金属结构传播，且因此经由一转向的路线到达此测量路径，避免该衰减装置。
根据此实施例，绕此测量提供一周边空间，此吸收寄生超声波的材料与测量室的壁接触。
其次在此实施例中，吸收此超声波的材料首先与此测量室的壁接触，其次与测量管接触，以便产生位于该测量管两侧的通道形式的二空间。
尤其，此吸收超声波的材料完全地包围此测量管，以便确保此通道不会与该测量管接触。
因此，在每一通道中的流体流动完全被此吸收寄生超声波的材料所包围，其更增加衰减的效果。
其他的特性和优点由以下参考附图通过非限制的例子所给予的描述会显得更容易，其中-
图1是一超声波气体计量器的组态的纵向切去一部分的示意图，-图1a是此装置的第一实施例的用以衰减寄生超声波的装置的切去一部分的放大示意图，该装置放置在图1的室22中，在与图1相同的平面内，-图2a是用以衰减寄生超声波的装置的第二实施例的类似图1a的一示意图，-图2b是沿A-A的图2的截面图，-图3是表示在图2a中的衰减装置的实施例的第一变形的示意图，-图4是表示在图2a中的衰减装置的实施例的第二变形的示意图，-图5是表示在图2a中的衰减装置的实施例的第三变形的示意图，-图6是用以衰减寄生超声波的装置的第三实施例的类似图1a的放大示意图，-图6a是沿B-B的图6的截面视图，-图6b是表示在图6和6a中的衰减装置的实施例的第一变形的示意图，在与图6a相同的剖面内，-图7是表示在图6中的衰减装置的实施例的第二变形的简化的示意图，-图8是表示在图6中的衰减装置的实施例的第三变形的示意图，-图9是表示在图6中的衰减装置的实施例的第四变形的示意图，-图10是用以衰减寄生超声波的装置的第四实施例的类似图6的示意图，-图11是表示在图10中的衰减装置的实施例的第一变形，-图11a是表示在图10中的衰减装置的实施例的第二变形，-图12为另一超声波气体计量器组态的类似于图1的纵向切去一部分的轮廓视图，-图13是图12沿C-C的部分截面视图，-图14是用于图12的气体计量器的类似于图6的衰减装置的放大截面示意图，-图15是图14沿D-D的截面视图，-图16是用于一超声波气体计量器的衰减寄生超声波的装置的另一例子的切去一部分的视图，其中气体流动的入口和出口被对齐，-图17表示二曲线A和B，其说明图1的超声波气体计量器的下游测量的噪声频谱，曲线A没有用以衰减寄生超声波的系统，曲线B带有表示在图2a和2b上用以衰减寄生超声波的系统，
-图18a和18b分别表示存在一给定外部噪声源的情况下，在图1的气体计量器中另一换能器发射后两个由一超声波换能器所接收的超声波信号，图18a没有任何用以衰减此寄生超声波的装置，图18b带有表示在图11a上的衰减装置，-图19是一表示第三种超声波气体计量器组态的纵向切去一部分的示意图，其中给出了此衰减装置的另一实施例，-图20是沿E-E的图19的断面视图，-图21至23是图20的实施例的变形。
图1是一超声波气体计量器10的轮廓的纵向切去部分的视图，其中二超声波换能器12、14放置在一圆柱形的测量管16的二相反末端，其在流动于该管子中流体的内部共同地定义一纵向超声波测量路径。
每一个换能器发射和接收超声波，其以一大约40KHz的超声波频率在此流体中传播。
注意到本发明并不限于一特别的超声波换能器的配置和数目、或甚至它们使用的一个或多个频率。例如，此管子的形状可以是一具有矩形横截面的孔，而此换能器可以放置在此壁之一的该管子内，如专利书WO9109280中所描述的。
其也可能用二个以上的换能器，像在专利申请DE4241225中所描述的。
根据此图，计量器10包含一主体连接至一U形入口18和出口20的给气体。此气体流来自入口18，通入一第一室22，沿此超声波测量路径的XX′轴穿过此纵向室，并流入一容纳此超声波换能器之一12的小的第二室和此测量管16的第一部分。
一壁26将计数的主体分开成二部分且被测量管18穿过。因此，介于此计量器的入口和出口之间气体唯一可能的通道由测量管16实现。
在此第二室24的入口处，此气体流转180°的弯，沿纵向方向XX′通过测量管16的第一部分，从壁26移开，然后绕另一个180°弯移动并进入该管子16。此气体流通过测量管16，进入一小的第三室28，换能器14和此测量管16的第二部分位于第三室28中。
离开此测量管，此气体流绕一180°的弯移动，沿纵向方向XX′通过测量管的第二部分流向壁26，绕另一个180°离开此室28。然后此流体进入一第四室29，其沿此轴XX＇纵向地移动，离开壁26并进入计量器的出口20。如图1所示，此计量器相对于包含壁26的平面对称，且垂直于XX′轴。一压力调节器(未示出)置于该计量器的上游，且表示外部噪声的来源，其特别是产生寄生超声音波，其特别是以40Hz的频率传播在气体流中，且其具有一足够高的压力振幅，来干扰换能器12和14之间的超声波测量。
为了避免任何干扰的风险，用以衰减此寄生超声波的振幅的装置由此计量器所构成，且置于此压力调节器和此超声波测量路径之间。为了清楚的缘故，这些衰减装置未表示在图1中。例如，用以衰减此寄生超声波的装置置于此计量器的第一室22中。
然而，最好此衰减装置不要形成此计量器的一部分，且置于入口18的上游和噪声源的下游。
如图1a所示，根据本发明的第一实施例，此用以衰减寄生超声波的装置30由一室形成，其相当于此计量器的第一室22，且包含一相当于该计量器的入口18的入口；和一相当于介于图1的第一室22和第二室24之间的开口的出口32。图1a位于与图1相同的平面内部，是图1的室22的放大视图。
此室22准备有由一吸收传递于换能器之间超声波频率的超声波的材料所做成的壁。
此吸收材料具有一多孔的结构，而此细孔的大小被选择以便引起想要的衰减。例如，选择一材料具有一在40Hz时每厘米大约15分贝的衰减特性。例如此材料是一聚亚胺酯泡沫，其为一类氰酸盐和聚乙醇混合物，其密度在30和80Kg/m3之间变化。
此泡沫的硬度可以是柔软的或甚至是刚体。
例如，此聚亚胺酯泡沫由混合相等量的由位于法国Venette B.P.609,60206 Compiege的ROBBE S.A.公司所商品化的Isorob 058和Isothane1320而获得。
对于一由一吸收材料所作的壁，选择例如大约5mm的厚度。
组成带有一这种室的气体计量器的事实使来自于上游的流所传播的寄生超声波能被反射数次在构成此壁的吸收材料上，且因此衰减这些波的振幅，因此其可以衰减20分贝的噪声电平。
该室22的入口18和出口32也可以彼此对齐。
根据本发明的第二实施例，用以衰减寄生超声波的装置36的是那些表示于图2a和2b中的装置。
室22的壁38位于入口18的反侧，其被弯向该入口方向的该室的内部，且因此形成一中央投影，其产生其他的壁40、41和42，一通道部分地围绕该中央投影，此室的壁由一吸收超声波的材料做成。此通道44对于此超声波构成一U形管，其在首先反射在中央投影38的上表面38a上之后反射许多次而失去能量。
壁38被弄弯，用作介于入口18和出口32之间的屏，因此预防此寄生超声波从入口向出口直接的通过(其没有反射)。
根据一变形实施例，用以衰减此寄生超声波的装置46表示在图3上。
在此图中，室22的壁48和50，其彼此相反方向，弯曲此出口32的上游向该室的内部且在此方向彼此关联，以便形成一窄的区域给此气体流。
此弯曲的壁因此形成一屏于入口18和出口32之间，面向超声波，且因此使其在到达该出口32以前，在构成此室22的壁的吸收材料上反射。
在此例中，申请人也观察到噪声电平的非常清楚的衰减。
根据表示于图4中用以衰减寄生超声波的装置52的另一变形，由此室22的吸收超声波材料所做成的壁54、56被弯向该室的内部，以便给予此室一吸管的形状。
注意此组态，越过此室的入口18的寄生超声波在到达此出口32之前经过多次反射，在该处振幅大幅度衰减。
如图5所表示的，再次根据另一变形，用以衰减寄生超声波的装置60具有一壁62，延伸在此室22的入口18，垂直于流入该入口的气体流的方向，以便向来自于入口的超声波隐藏此出口32。
此弯曲的壁强迫此气体流流过一迂回的路径，沿该迂回的路径流体所载的寄生超声波在此室22的吸收壁上反射若干次。此组态造成例如由此气体流传播的噪声电平每十倍衰减40分贝。
为了同时获得此寄生超声波的高衰减度和气体流的一可接受的压力损失，本发明的第三实施例表示在图6中。根据此图，用以衰减此寄生超声波的装置70包含一障碍物72，架在此气体计量器的室22中，介于该室的入口18和出口32之间。
此障碍物72，例如，具有一平行六面体的形状，置于入口18的反侧，且在垂直于轴XX′(图6a)的方向中沿此室的整个尺寸延伸。此障碍物的对立的端点72a和72b固定在室22的对立的壁上，而来自于入口18的气体流因此被该障碍物分成二流体，如图6所示。
障碍物72用作介于入口和出口之间的屏，用于由来自于入口的气体流传播的寄生超声波，并因此强迫该波在此室的壁和此障碍物上形成多次反射。
此室的壁和此障碍物由一如上述吸收此寄生超声波的材料所作成，其在穿过此室22以后已经受到多次的反射，具有大幅度衰减的压力振幅。
必须注意，此障碍物不必具有该形状，且可以例如具有一能使此气体流绕该障碍物的四周的形状。在此情况中，例如，障碍物74通过一杆76维持在室22中适当的位置，此杆横过它且经由其二相反端点76a和76b固定在此室22的相反侧的壁上(图6b)。
其也可能提供一障碍物78，如图7所示，而在其上障碍物不是位于入口18的两侧。
此障碍物78元件则置于出口的两侧，以便预防此寄生超声波直接由入口通向出口。
此组成当其想要放置一元件用来在室22入口两侧提供在此空间中截断此气体流时是有利的。
为了帮助来自于入口18的气体流分成至少二气体流，此障碍物82可以给予一轮廓的形状82a对立于该入口，并延伸向后者，如图8所示。
为了增加此流体分离器的效力，此轮廓形状有利地延伸入此入口18。
平行六面体的障碍物82上的轮廓的形状82a在图8的平面内部具有一三角形断面，且当此入口18具有一三角形的通道断面时具有例如一圆锥体的形状。
为了降低在此室22位置处的压力损失，在该处气体流渗入此出口32，可以给予此障碍物82一轮廓的形状82b，面向该出口32，并延伸向后者，如图9所示。
此图也显示参考图8描述此障碍物的轮廓形状82a。然而，此二轮廓的形状的同时出现是不必要的。
此轮廓的形状82b事实上起机翼后缘的功能。此气体流因此更有效地传送向出口，因此限制了此压力损失。
此轮廓的形状82延伸超过此出口32的整个大小，其垂直于图9的平面。
在图9的平面中，此轮廓的形状82b具有二壁，每一个都大约复制此室32的墙壁的轮廓，其置于对立的位置，因此提供一微小的通道断面增加给此气体流。
此轮廓的形状82b的二壁加在一起以形成一边缘延伸入此出口32。
必须指出，有可能组合第一和第二实施例的特性，以获得此衰减装置，包括由一吸收超声波材料做成的壁弯向此室的内部，和一障碍物。
其可能具有衰减装置，其中此障碍物独自由一吸收超声波的材料实现。
根据表示在图10中的本发明的第四实施例，此用以衰减寄生超声波的装置包括一障碍物92，架在介于入口18和出口32之间的气体计量器的室22中，用作介于入口和出口之间的超声波的屏。
此障碍物92由一反射超声波的材料所作成，像一硬纸板或塑料薄片，并以具有一1mm厚度的平行六面体形状的薄板的形式出现。此平板沿一垂直于图10的平面的方向延伸，且经由二相反的端点固定于此室22的相对立的壁。此室22的壁由一吸收超声波的材料作成，如先前的描述。因此，引自此入口18产生40Hz频率的寄生超声波反射在此障碍物92上，然后反射在此室的壁上，在该处在到达出口32之前损耗了大量的能量。
此反射的障碍物不需要位于此入口18的对面。然而，当此障碍物位于此入口的对面，此寄生超声波反射在其上，且直接传送在此室的壁上，然后再次反射在此障碍物上，且观察到在此障碍物和壁上超声波的连续的多次反射，因此使其可能非常大地衰减这些波的振幅，且因此降低了声音电平。
此障碍物元件可以放置于出口32的对面。因此，在遇到反射的障碍物之前，此寄生超声波首先会被此室22的壁反射和衰减，该障碍物会再次将其射向此壁，在该处其再次被反射，其会更加强其衰减。
为了增加此超声波的衰减的效率，表示在图11中的衰减装置94包括一像参考图6的标号72所述的障碍物96和像参考图10所述的反射障碍物92的结合，此室22的壁由一吸收超声波的材料作成。因此，获得具有一反射部分92和一吸收部分96的合成障碍物。
此反射的障碍物92完全地压制此由入口18向出口32的超声波的直接路径，而吸收障碍物96帮助衰减此超声波的振幅。由于障碍物96由一吸收超声波材料作成，此室的壁也具吸收性是不必要的。
然而，当此室的壁也是由一吸收超声波的材料所作成时，此衰减装置的效率较高。
此申请人因此已观察到大约50分贝的噪声的降低。
也可以使障碍物面向入口18和出口32，如参考图8和9所描述的，而因此获得图11a中所示的衰减装置95。此障碍物的厚度为10mm。
采用这些装置，对于一具有气体流速为6m3/h大约20Pa的压力损失的衰减例如是50分贝。
虽然用以衰减寄生超声波的不同装置已结合一如图1所示的气体计量器进行了描述，这些系统可应用于任何形式的超声波计量器和任何组成，像在图12和13中所示的一种。
当为表示在图12和13中的气体计量器100时，此气体流经由入口118渗入和流入此室122中，其位于该入口侧的壁包含二开口123、125，形成气体流的出口。
此气体流打在该壁上且破成二部分，每一部分冲入此室122的出口开口之一。
根据本发明和前面的描述，用以衰减此寄生超声波的装置置于此室122中，并包含用一吸收超声波的材料作成的壁。
此衰减装置也可以包括一吸收及/或反射超声波的障碍物。
也可能是此衰减装置包含一吸收此超声波的障碍物，但其中此室的壁不是用一吸收超声波的材料作成，或其中此障碍物是可吸收也可反射的，但此壁是不具吸收性的。
因此如图14和15所示，且类似于参考图6和6a所描述的，用以衰减此寄生超声波的装置包括一具有吸收性的障碍物172，置于此室122介于入口118和出口123、125之间，且用作该寄生超声波的屏。
此室122的壁由一吸收超声波的材料作成。
其也可能提供一如图6b中所示的障碍物。
本发明也可应用于一包含对齐的入口和出口的超声波流体计量器。
例如，由此计量器所组成的用以衰减此寄生超声波的装置可以获得表示在图16中的形式。根据此图，此以一室182形式实现的衰减装置180包括流体流对齐的入口184和出口186、和用于此寄生超声波介于入口和出口之间形成一屏的障碍物188。
此障碍物的例如二对立端点固定在此室的对立的壁上，类似于图14和15的障碍物172。因此，此流体分成二分流。
其也可能具有一像图6b所示的一个障碍物，而此流体绕其流动。
表示在图16中的障碍物具有二轮廓的形状188a和188b，分别置于入口184和出口186的另一侧，且延伸向后者，并给予该障碍物一旋转顶端的一般形状。
根据此图，此室的障碍物和壁由一吸收寄生超声波的材料做成。类似于早先所描述的，此壁不能吸收超声波。
也可以提供具有吸收性的壁和一吸收，及/或反射超声波的障碍物，或甚至不具有吸收性的壁和一吸收及反射此超声波的障碍物。
在参考图1至16的描述中，注意当此衰减装置包括由一吸收超声波的材料作成的障碍物和壁时，此用于壁的材料不必和障碍物所用的一样。
必须提到此衰减装置180也可用于一超声波流体计量器，其中该计量器的入口和出口不对齐(图1和图2)。
本发明也可应用于一超声波流体计量器，其中二个以上的超声波频率用于超声波换能器之间的测量。在此情况中，选择此衰减装置是为了衰减用于此流体计量器的频率的超声波。
本发明特别可用于像描述于英国专利GB2275108中的流体计量器，其中二不同频率的超声波用来在换能器之间传播超声波。
在此情况中，作成此壁及/或障碍物的材料需要选择，以便吸收由一在计量器外部的来源在此二频率传递的寄生超声波。
特定的超声波测量方法在超声波频率范围的内部使用一可变的频率，而在此，本发明也可以用于流体计量器，其中这些方法被完成。
此外，应该注意一超声波流体计量器可以由置于超声波测量路径上游用以衰减此寄生超声波的装置所组成，例如，在图1的计量器的室29或在图12的计量器的室129，以便预防位于该计量器下游的任何外部源干扰后者在使用于换能器的一个或多个工作频率的功能。
图17表示二曲线A和B，其解释图1的超声波气体计量器的下游测量的噪声频谱，不用衰减此寄生超声波的装置(曲线A)和用表示在图2a和2b中衰减此寄生超声波的装置(曲线B)。
采用选择的衰减装置，此计量器的下游测量的噪声电平，每十倍有10分贝的降低。
采用表示于图11a的衰减系统，此降低可达到50分贝。
本发明的用以衰减寄生超声波的装置的效率是非常清楚的。而图18a和18b完美地说明此效率。
图18a表示由超声波换能器之一接收的超声波信号的本质，伴随一另一换能器的信号的发射在一位于图1的计量器的上游的外部噪声源的出现，没有任何用以衰减此寄生超声波的装置。非常明显地，此信号不能被利用。
另一方面，当表示于图11的用以衰减寄生超声波的装置由图1的计量器所组成，在相同外部噪声源出现下由相同换能器所接收的超声波信号表示在图18b中。
本发明的衰减装置的另一实施例表示在图19和20中。
如图19中所示的气体计量器219包括一进气开口218以及一出气开口220。
导入自开口218的气体流渗入一室222，在该处其绕一测量方块224分布，且经由安装于此方块的较低部分的窗226冲入该方块。
此测量方块包括由一隔板232所分隔的二测量室228和230、和一测量管234，该测量管为一管或导管的形式，如欧洲专利n°0538930中所描述的，其内表面具有椭圆体的形状，且其具有沿其主轴内部尖顶拱形状的障碍物，以便形成一绕该障碍物的环形通道。
此轴管234横过隔板232且部分穿透室228和230一特定长度。
二超声波换能器236、238分别置于此测量管234的二端点234a、234b的反侧。
在欧洲专利n°538930中所描述的组成中，此超声波换能器分别置于此椭圆的中心点，使所有发射自管内的换能器之一的超声波都被椭圆内部的表面反射，而由另一换能器所接收，此障碍物置于此二换能器之间，以便避免其之间的直接路径。
用以衰减此寄生超声波的装置用一吸收该超声波的材料240的形式所作成，且安装于测量室228中绕此管234，以便提供后者的四周一间隔241(图20)，其中气体在穿过此窗226后流动。
在此间隔241中沿管234的气体流动到端点234a为止，在该处其产生一半回转，以便冲入该管，然后再次出来经由端点234b进入测量室230，且排出通过开口220。
如图20所示，此吸收材料240与此室228的内壁接触在此测量管穿透长度的一部分。绕此管的自由间隔在此隔板232的直接的邻近部分留下自由度给此气体流。
此具有吸收性的材料也置于此端点234a的四周、此测量管的上游，以便确保此流体渗入此管不会带走任何产生自计量器外部的极少的寄生超声波。
此具有吸收性的材料也可和室228的内壁的形状结合为一体，或呈现其他形状。
放置具有吸收性材料的长度要非常大，以便确保此寄生超声波容易受多次反射，此会非常有利于这些超声波的衰减。为了具有一够大的长度，其可能置于测量管234相对于隔板232成非对称，使该管穿透入室228的长度大于穿入室230的长度，如图19所示。
此使用的吸收材料可以与先前描述的其他实施例的一样。
作为一种变形，图21表示此具有吸收性的材料242可以与此测量管234的外表面相切地接触，以便此后者的两面形成两个纵向通道形式的间隔243、244。此衰减效率相对在图20的组态是增加的，因为此材料的厚度在图21的组成中是较大的，且当此流体被分成二部分时，其更与具有吸收性的材料接触。
对于图21的组成，采用一厚度为5mm、长度为80mm、和横断面尺寸(图21的平面)为56×42mm的具有吸收性的材料，可以将出现在流体中的噪声每十倍衰减30分贝。
图22说明另一实施例的变形，其中此具有吸收性的材料246与此测量管234接触比图21的组态大的表面，以便形成二纵向通道247、248。此吸收材料的放置很有利，可从下述事实得知气体流与吸收材料的接触比在图21中的组态更好。
此外，测量管234因此维持在二吸收材料部分之间，此使其可能预防该测量管的振动。
此外，吸收材料的放置使在测量方块224中的测量方块234的设置容易，因为该管的位置预先成形在此吸收材料246上。
在表示于图23的变形中，吸收材料250完全地包围此测量管234，以便形成二纵向通道251和252，其不与该管接触，而其因此被此吸收材料绕在所有的零件上。
因此，衰减甚至比图22的组态更有效。
表示于图20至23的吸收材料的组态也可以置于此测量路径的下游的测量室230中，如果噪声源位于计量器的下游。
在此情况中，实际上此测量管穿入此室230的长度比穿入228中的大。
如果必须放置此吸收材料在此测量路径的上游和下游，其最好是此管子放置相对于隔板232不会太对称。
表示于图22和23中的通道247、248和251、252的形状可以变化，且可有包围的部分，以便改善此气体流的通道。
权利要求
1.一种超声波流体计量器(10；110；210)，包括-流体入口和排出开口(18，20；118，120；218，220)；-至少二超声波换能器(12，14；236，238)，共同地定义一超声波测量路径和在流体中根据至少一超声波频率沿所述超声波波测量路径发射和接收超声波；-用以衰减产生自所述流体计量器外部并根据一个或多个超声波频率由流体传输的寄生超声波的装置(30，36，46，52，60，70，80，90，95，180；240，242，246，250)，所述装置置于介于外部来源和超声波测量路径之间，并至少部分由具有吸收使用于计量器中的频率的超声波的材料所做成；其中所述计量器包括介于开口(18，20；118，120；218，220)和超声波测量路径之间的一室(22；122；228；230)，其中放置用以衰减寄生超声波的装置。
2.根据权利要求1所述的计量器，其中用以衰减寄生超声波的装置安置于室(22；122；228；230)中，以便提供所述寄生超声波在吸收超声波的材料上的多次反射。
3，根据权利要求1或2所述的计量器，其中用以衰减寄生超声波的装置包括一流体流的入口(18；118)和至少一出口(32；123；125)，且向寄生超声波提供介于所述装置的入口和出口之间的屏。
4.根据权利要求1至3所述的计量器，其中衰减装置具有由一吸收超声波的材料所做成的壁。
5.根据权利要求3和4所述的计量器，其中衰减装置的壁(38；48；50；54；56；62)向所述装置的内部变形，以便向寄生超声波提供介于所述装置的入口和出口的屏。
6.根据权利要求3或5所述的计量器，其中用以衰减寄生超声波的装置包括至少一置于入口和出口的障碍物(72，74，78，82，96，172，188)，以便向寄生超声波提供一屏。
7.根据权利要求6所述的计量器，其中障碍物用一吸收超声波的材料做成。
8.根据权利要求6或7所述的计量器，其中障碍物(72，74，82，96，172，188)置于入口的另一侧(18，118)。
9.根据权利要求6至8之一所述的计量器，其中障碍物将来自于入口的流体分成至少二流体。
10.根据权利要求9所述的计量器，其中障碍物(82，188)具有在入口(18，182)另一侧延伸向所述入口的轮廓形状(82a，188a)，以便有利于流体的分开。
11.根据权利要求6至10之一所述的计量器，其中障碍物(82，188)具有在出口(32，184)的另一侧延伸向所述出口的轮廓形状(82b，188b)。
12.根据权利要求6至11之一所述的计量器，其中障碍物的形状能使流体绕所述障碍物四周。
13.根据权利要求6至12之一所述的计量器，其中障碍物包括至少一个反射超声波的部分(92)。
14.根据权利要求1所述的计量器，其中用以衰减寄生超声波的装置置于超声波测量路径的上游。
15.根据权利要求1所述的计量器，其中用以衰减寄生超声波的装置置于超声波测量路径的下游。
16.根据权利要求1或2所述的计量器，包括一轴向测量管(234)，其中流体由上游流至下游，且具有其末端穿入测量室(238；230)超过一定长度的一部分，吸收寄生超声波的材料(240；242；246；250)安装在所述测量室中超过至少测量管(234)穿入长度的一部分，所述测量管包括所述末端，以便向所述测量管外部提供至少一间隔(241；243，244；247，248；251，252)，其中流体平行于所述管的轴在一与所述管中流体流动相反的方向流动。
17.根据权利要求16所述的计量器，其中一周边空间(241)绕测量管(234)而设置，吸收寄生超声波的材料(242)与测量室(226；230)的壁接触。
18.根据权利要求16所述的计量器，其中吸收超声波的材料(242；246；250)首先与测量室(228；230)的壁接触，而其次与测量管(234)接触，以便提供位于所述测量管二侧的通道形式的二间隔(243，244；247，248；251，252)。
19.根据权利要求18所述的计量器，其中吸收超声波的材料(250)完全地包围测量管，使通道(251，252)不会和所述测量管(234)接触。
全文摘要
本发明涉及一种超声波流体计量器(10;110),包括至少二超声波换能器(12,14),共同地定义一超声波测量路径,并以至少一超声波频率沿该超声波测量路径在流体中发射和接收超声波,其中产生在所述流体计量器外部、以一个或多个频率由流体所传输的寄生超声波的衰减装置(30,36,46,52,60,70,80,90,95,180)与流体计量器结合。
文档编号G01F1/66GK1194689SQ9619663
公开日1998年9月30日 申请日期1996年8月1日 优先权日1996年8月1日
发明者帕特里斯·莱格纽尔, 菲利普·霍克奎特, 贝努瓦·弗罗利赫 申请人:施蓝姆伯格工业公司