CN109282840A - 用于确定流体量的测量模块 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于确定流体量的测量模块，流体量与位于测量管(3)中或流过测量管的流体的特性和/或它的流量相关，测量管与测量模块(2)分开形成，测量模块包括基部本体(4)、控制装置(5)及第一和第二振荡换能器，第一和第二振荡换能器彼此间隔开一定距离地固定在基部本体上或基部本体中，第一和/或第二振荡换能器由控制装置控制，以当测量模块的接触面或相应接触面直接或通过耦合层与测量管的侧壁或相应侧壁耦合时激励测量管的侧壁或相应侧壁的振荡，侧壁的振荡激励流体的压缩振荡，压缩振荡能通过流体传导至相应的另一振荡换能器，并在该处由控制装置来记录。本申请还公开了用于确定流体量的测量装置和用于确定流体量的方法。

Description

用于确定流体量的测量模块
技术领域
本发明涉及一种用于确定流体量的测量模块。本发明还涉及测量装置和用于确定流体量的方法。
背景技术
流体量的记录尤其与水和热量计领域相关。在这种情况下，已知在很多应用中，需要定期更换或维修相应仪表。为此，通常需要更换整个仪表。这很不利，因为这需要打开布置流量计的管线，因此一方面流体可能排出至周围环境，另一方面需要注意不污染管线。
为了方便更换仪表，已知使用所谓的测量膜盒仪表，其中只更换测量膜盒。不过在这种情况下，测量膜盒的部件仍然与要在测量操作中测量的流体接触，因此，尽管能够通过使用测量膜盒来降低仪表更换的成本，但仍然需要打开流体管线。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种测量模块，该测量模块与目前使用的相比能够更容易更换仪表。
根据本发明，该目的通过一种用于确定流体量的测量模块来实现，该流体量与位于或流过测量管的流体的特性和/或它的流量相关，该测量管与测量模块分开形成，其中，该测量模块包括基部本体、控制装置以及第一和第二振荡换能器，该第一和第二振荡换能器相互间隔开地固定在基部本体上或基部本体中，该第一和/或第二振荡换能器能够由控制装置来控制，以便当测量模块的接触面或相应接触面与测量管的侧壁或相应侧壁直接或通过耦合层而耦合时激励该测量管的侧壁或相应侧壁的振荡，其中，侧壁的振荡激励流体的压缩振荡，该压缩振荡能够通过流体而传导至相应另一振荡换能器，并在那里由控制装置来记录，以便确定测量的量，其中，流体量可以由控制装置根据该测量的量来确定。
根据本发明，提出了利用压缩振荡通过流体的传输，以便确定流体的性质，这些振荡在耦合至流体中后或在通过流体传输之后由分开的测量模块来记录。根据本发明的测量模块优于传统超声波仪表的主要优点是该测量模块能够在不打开测量管的情况下更换。为此，振荡能够通过测量模块而耦合至测量管的侧壁或相应侧壁中或侧壁外。因此，流体不直接由振荡换能器激励，而是测量管的侧壁或相应侧壁首先被激励，再以压缩振荡来激励流体，然后，流体的压缩振荡再激励测量管的侧壁，然后，侧壁的振荡能够再由测量模块来记录。测量管可以布置在测量管的侧壁上，以便使得振荡耦合至该侧壁中，或者使得它们分别耦合至该侧壁外。不过，它也可以包括多个接触面，该接触面接合在相应侧壁上，以便使得振荡耦合至该侧壁中或侧壁外。特别是，第一接触面可以接合在第一侧壁上，第二接触面可以接合在第二侧壁上，特别是处于与第一侧壁相对的侧壁。
在现有技术中原则上已知使用振荡传输来记录流体性质。例如，在超声波仪表中，通常情况是，记录振荡在第一和第二超声波换能器之间的行进时间以及相反的行进时间之间的行进时间差，并由此确定流速。不过，它也能够估计其它测量的量，以便确定流体特性。例如，可以估计在接收振荡换能器处的信号幅值，以记录在通过流体传输的过程中振荡的衰减。幅值也可以与频率相关地估计，并可以估计特殊波谱范围的绝对或相对幅值，以便记录在流体中的不同波谱衰减性能。也可以估计不同频带的相位角，以便例如获得关于流体中的分散关系的信息。也可选择或者另外，还可以估计波谱组成或幅值根据时间的变化，例如在测量脉冲内。
通过估计这些量，例如流体的流速和/或流量和/或密度、温度和/或粘度可以被确定为流体量。另外或者也可选择，例如，可以确定在流体中的声速和/或流体的组分，例如不同成分的混合比率。用于从上述测量的量来获得这些流体量的多种方法在现有技术中已知，因此将不详细说明。例如，在一个或多个测量的量和流体量之间的关系可以由经验来确定，并可以使用例如查找表或相应公式，以便确定流体量。
作为侧壁的振荡，特别是可以激励通过测量管的侧壁传导的波，特别是兰姆波。当壁厚与横波在固体中的波长相当时，将产生兰姆波激励。这种传导波是组合的压缩波和剪切波，因此也导致侧壁的内部面沿流体方向或远离流体的方向而偏转。通过这种偏转，再在流体中引起压缩波。因此，整个区域(传导波在侧壁上在整个区域内传播)可以用作流体的压缩振荡的激励表面。相反，流体在侧壁的壁区域中的压缩振荡可以激励相应的兰姆波，然后，该兰姆波在侧壁中传导至另一振荡换能器，
特别是，振荡换能器可以为超声波换能器。例如，这些可以借助于至少一个压电振荡元件来产生，并由控制装置来相应驱动。下面将更详细地介绍可能的振荡换能器的结构细节，特别是传导波的模式选择激励的可能性。
接触面可以直接布置在侧壁的外侧面上，或者外侧面和接触面都可以布置在耦合层上。能够通过夹持装置来将测量模块按压在侧壁或耦合层上。不过，将测量模块布置在侧壁或耦合层上将足够了。
为了能够操作或读取测量模块，该测量模块优选是包括：显示器，该显示器可用于显示测量值和/或状态信息；和/或操作元件，用于操作和/或设置测量模块。
由于根据本发明的测量模块已经有两个具有确定间隔的振荡转换器和相关联的控制装置，因此实现了优于在测量管上布置单个振荡转换器的优点，即测量参数已经基本建立在测量模块自身中，因此尽管安装简单，也能够实现高测量精度。而且，当测量模块相对于测量管的确定位置通过在测量管上设置相应的保持装置、凹口等来预先确定时，因此也能够独立于专门使用的测量管来标定测量模块。因此不需要标定或验证实际使用的整个***(包括测量模块和测量管)，而是能够相互独立地标定或验证各个部件，因此能够很容易地更换测量模块，例如甚至当需要与特定***相关或用于测量精度的法定规格相适应时。
基部本体可以是或者包括振荡板，特别是平面形，接触面由振荡板的第一侧面形成，第一和第二振荡换能器布置在振荡板的第二侧面上，该第二侧面布置成与第一侧面相对。第一和/或第二振荡换能器可以直接布置在振荡板上，或者可以通过耦合元件与它耦合。振荡板可以例如由金属或塑料制成。例如，振荡板可以由与测量管相同的材料形成。使用振荡板能够将感应振荡传导至振荡板中，以使得侧面的激励基本在振荡板中引导的波的整个传播区域中发生。
振荡板可以有布置在第一和第二振荡换能器之间的反射元件和/或衰减元件，通过该反射元件和/或衰减元件，通过第一和/或第二振荡换能器而耦合至振荡板中的波能够反射和/或散射和/或衰减。反射元件可以与振荡板形成单件或者固定在振荡板上。例如，反射元件可以由振荡板来设置，该振荡板在反射元件的区域中比在周围区域中更厚或更薄，优选是该厚度不连续地变化。振荡板厚度的不连续变化能够导致模式结构的突然变化，因此导致入射在这个边界上的波的反射。通过应用可弹性变形和具有高内部摩擦的衰减元件，传导波能够有计划地衰减。例如，特别是，由塑料(特别是弹性体)构成的平的衰减元件可以施加至振荡板上，例如粘接剂粘接。
反射元件优选是在振荡板的整个宽度上延伸，以使得第一和第二振荡换能器能够对于通过振荡板的振荡传导彼此分离。因此，在通过第一振荡换能器进行激励的情况下，通过流体传导的振荡基本只由第二振荡换能器接收，因为通过振荡板或通过侧壁传导的振荡至少基本上通过反射元件来反射或散射。为了避免形成驻波，优选是反射元件的至少一个侧面(朝向相应的振荡换能器的侧面)与在振荡换能器之间的连接线成一定角度。例如，反射元件可以有菱形形状，振荡换能器分别朝向菱形的顶点。
振荡板可以设置成这样，通过振荡板传导或通过振荡板和侧壁一起传导的波能够通过由控制装置驱动第一和/或第二振荡换能器而进行激励。在这种情况下，特别是可以激励兰姆波。振荡板的材料和/或厚度可以选择为这样，对于用于操作振荡换能器的至少一个频率，在振荡板和侧壁中产生的传导波的波长相同。
基部本体可以界定封闭的内部容积，第一振荡换能器和第二振荡换能器布置在该内部容积中。特别是，内部容积在一侧由振荡板界定。由于布置在封闭内部容积中，将保护振荡换能器防止受到环境影响。而且，对于测量模块的操纵保护可以这样实现，使得例如不可能执行一次用于确定流体量的标定操作，或者只有在较大花费的情况下才可能。
根据使用的测量管的特性，代替振荡板(振荡换能器布置在该振荡板上)，优选是可以直接或通过耦合层来激励测量管的侧壁。因此，接触面的至少一个相应部分或相应的接触面可以由第一和/或第二振荡换能器或耦合元件来形成，该耦合元件与相应的振荡换能器耦合，并与基部本体分开地形成。特别是，第一接触面的一个部分可以由第一振荡换能器形成，第二接触面的一个部分可以由第二振荡换能器形成，或者两个振荡换能器可以形成相同接触面的分开部分。振荡换能器例如可以侧向地固定在基部本体上，或者侧面布置成与接触面相对。优选地，基部本体和振荡换能器一起形成无缝接触面。
第一和/或第二振荡换能器可以通过用于振荡解耦的相应解耦元件而固定在基部本体上。当将利用振荡换能器直接激励测量管的侧壁或者通过与它耦合的耦合元件时，这特别有利。因此，基部本体可以与第一和/或第二振荡换能器基本解耦，以便减少或避免例如由基部本体影响这些振荡换能器的自然模式。
解耦元件可以设置成这样，使得用于振荡(该振荡用于激励侧壁)的传输系数小于0.5，特别是小于0.3或0.1。一方面，低传输系数可以通过在振荡元件和解耦元件之间或者在解耦元件和基部本体之间的声阻抗的较大变化来实现。另一方面，在相关的振荡范围内有较强振荡衰减的材料(例如具有闭孔的泡沫)可以用作解耦元件的材料。
振荡换能器和解耦元件或者解耦元件和基部本体的声阻抗可以相差至少2或5或10倍系数。因为反射系数计算为在阻抗的差值和总和之间的比率，例如，3倍系数导致0.5的反射系数。在所述阻抗之间的系数可以为最多20、30或50。例如，声阻抗的较大差值可以在金属和塑料之间获得。
如在引言中所述，传导波优选是将分别由第一或第二振荡换能器在振荡板或侧壁中激励。在这种情况下，优选是能够实现基本纯模式的激励。例如，兰姆波的散射关系有分支或模式，因此，兰姆波的不同波长可以导致振荡板或侧壁有以固定方式预定的激励频率。还因为压缩振荡发射至流体中的角度取决于传导波的相速度(对于具有相同频率的不同激励模式，该相速度通常不同)，因此，在流体中用于压缩振荡的不同传播路径将产生不同模式。尽管这可能用于获得关于流体的附加信息，但是分离由不同传播路径产生的信号通常非常复杂。而且，并不是在所有应用中都能进行这种分离。因此，优选是在根据本发明的测量模块中使用能够在振荡板或侧壁中进行传导波的模式选择激励的振荡转换器。为此，可以设想多种方法，这将在后面介绍。
布置在接触面或侧壁和相应振荡换能器之间的振荡板和/或侧壁和/或接触元件可以分别通过第一和/或第二振荡换能器在多个相互分离的激励部分中激励。这最终导致振荡板或侧壁的空间不均匀激励。这可以特意用于激励侧壁或振荡板的特殊振荡模式，特别是具有高模式纯度的传导波(例如兰姆波)的振荡模式。这可以通过调整用于要激励的传导波的波长的激励模式来实现。
为了实现相应的激励，第一和/或第二振荡换能器可以包括相应的振荡元件，该振荡元件在多个相互分离的接触区域中接触振荡板、侧壁或接触元件。也可选择或者另外，接触元件可以在相互分离的接触区域中接触侧壁或振荡板。也可选择或者另外，可以使用多个振荡元件，该振荡元件彼此间隔开一定距离地布置在振荡板、侧壁或接触元件上。
激励部分的中心可以布置成彼此间隔开一定距离，该距离对应于要激励的传导波的波长的整数倍。
例如，分离的激励区域可以通过使用接触元件来产生，该接触元件有多个相互分离的肋，该肋优选是通过至少一个连接部分来连接。单个振荡元件可以在多个这些肋上延伸，或者分离的振荡元件可以设置为用于各个肋。
相互分离的激励部分也可以通过具有接触结构的振荡板或侧壁来产生，该接触结构有多个凸起和/或至少一个凹口，振荡元件专门地布置在凸起上，或者在凹口外部。
第一和/或第二振荡换能器可以为平面形，特别是压电、振荡换能器，其布置成平行于接触面。为了在这种情况下实现激励的模式选择性，如上所述，激励可以在分离的激励部分中进行。也可选择，振荡换能器例如能够是叉指式换能器，该叉指式换能器有电极结构，其中，相反极性的(poled)电极以手指方式相互接合。通过调整相互接合的电极的分离，可以促进或抑制具有特殊波长的振荡激励。
不过，模式选择激励也能够在简单电极或驱动结构的情况下进行。例如，第一和/或第二振荡换能器可以是压电振荡换能器，它有恰好在测量管侧的一个电极以及恰好在离开测量管的另一侧的一个电极，这些电极布置在相应振荡换能器的彼此相对侧面上。也可选择，相应的振荡换能器可以有在测量管侧的多个电极以及在离开测量管的另一侧的至少一个电极，或者在离开测量管的另一侧的多个电极以及在测量管侧的至少一个电极，控制装置设置成确定在电极之间的电压，以使得在测量管侧的相应电极和离开测量管的另一侧的相应电极之间的电压符号对于相应振荡换能器的所有电极对都相同，该电极对在测量管侧和离开测量管的另一侧。特别是，在测量管侧的电极之间基本没有电压降，和/或在离开测量管的另一侧的电极之间基本没有电压降。特别是，模式选择激励可以通过使用与侧壁或振荡板的模式结构匹配的压电振荡换能器来实现。例如，振荡换能器可以设置成使得振荡换能器的固有振荡具有与要激励的传导波相同的频率和相同的波长，该传导波通过侧壁和/或振荡板来传导。在这种情况下，通过使用振荡换能器自身的固有振荡，可以实现用于基本纯模式振荡激励的、振荡板或侧壁的不均匀激励。
在振荡板或侧壁中激励传导波的另一可能是使得第一和/或第二振荡换能器分别包括振荡元件(该振荡元件能够由控制装置驱动)或多个这种振荡元件以及振荡体，该振荡体承载振荡元件的侧面与接触面成一定角度。振荡元件可以通过控制装置而激励振荡。例如，振荡元件可以是可压电激励。可以使用楔形振荡体或杆形振荡体。振荡元件可以布置在振荡体的、与接触面相对的侧面上。也可选择，一个或优选是多个振荡元件可以布置在振荡体的一个或多个侧面上(该振荡体的侧面有在接触面的区域中的边缘)或振荡板的一个多个侧面上。通过这样的振荡元件，例如杆形振荡体可以设置成弯曲振荡，这可以用于使得表面波耦合至振荡板和/或侧壁中。
在一个优选实施例中，振荡体可以为细长，并特别是有板状扁平形状，振荡体的第一部分位于测量管或振荡板上，振荡体至少在多个部分中弯曲，以使得振荡体的第二部分以一定角度从测量管或振荡板凸出，在第二部分中的振荡元件布置在振荡体上。
除了根据本发明的测量模块之外，本发明还涉及一种用于确定流体量的测量装置，该流体量与位于测量管中或流过测量管的流体的特性和/或它的流量相关，该测量装置包括根据本发明的测量模块，且该测量模块的接触面或相应接触面直接或通过耦合层而与测量装置的测量管的侧壁或相应侧壁耦合。
耦合层可以通过布置在测量模块和侧壁之间的还一流体或者通过布置在测量模块和侧壁之间的薄膜来形成。当为还一流体时，可以特别使用具有高粘度的流体，例如糊剂、凝胶或润滑剂。例如可以通过添加颗粒(特别是金属颗粒)来改变该还一流体的粘度。特别是，用作耦合层的薄膜可以为可弹性变形。
也可选择或者另外，测量装置能够包括夹持装置，接触面通过该夹持装置而按压在侧壁上。例如，拉紧带可以在测量模块和测量管周围提供，该带将测量模块按压在测量管等上。
测量管的侧壁可以有凹口，该凹口的的底面直接或通过耦合层而与测量模块的接触面耦合。凹口的形状可以选择为这样，使得测量模块通过形锁合而接合在该凹口中，并因此保持在确定位置中。这样，能够建立测量模块相对于测量管的相对位置，因此也建立振荡换能器相对于测量管的相对位置，从而即使在模块更换之后或者当测量模块用在不同测量管上时也能够实现可再现的测量。
本发明还涉及一种用于确定流体量的方法，该流体量与位于测量管中或流过测量管的流体的特性和/或它的流量相关，该测量管与测量模块分开形成，其中，测量模块包括基部本体以及第一和第二振荡换能器，该第一和第二振荡换能器彼此间隔开一定距离地固定在基部本体上或基部本体中，其中，测量模块的接触面或相应接触面直接或通过耦合层而与测量管的侧壁或相应侧壁耦合，然后，驱动第一和/或第二振荡换能器，以便激励侧壁的振荡，流体的压缩振荡由侧壁的振荡来激励，该压缩振荡通过流体传导至相应的另一振荡换能器，并在该处由控制装置记录，以便确定测量的量，该流体量根据测量的量确定。根据本发明的方法可以利用关于根据本发明的测量模块或根据本发明的测量装置所述的那些特征来改进，反之亦然。
附图说明
在下面的示例实施例和相关附图中可以找到本发明的其它优点和细节，附图中：
图1示意表示了根据本发明的测量装置的一个示例实施例的剖视图，该测量装置包括根据本发明的测量模块的一个示例实施例，以及
图2-8示意表示了根据本发明的测量装置的其它示例实施例的详细视图。
具体实施方式
图1表示了用于确定流体量的测量装置1，该流体量与位于测量管3中或流过测量管3的流体的特性和/或它的流量相关。这将在下面参考流速测量的实例由通过流体传送的超声波的行进时间测量来介绍。不过，在现有技术中，还已知用于通过传送超声波通过流体来确定流体的例如密度、温度、粘度、声速或组分的方法。不过因为这里关注的是测量装置的机械结构，所以主要涉及测量数据的估计的这些方法将不再详细介绍。
除了测量管3之外，测量装置还包括测量模块2，该测量模块2与测量管3分开形成。例如，这使得能够在需要时更换测量模块2，而并不打开测量管3，从而例如能够避免流体流出或者可能污染管内部。测量模块2包括基部本体4、控制装置5以及第一和第二振荡换能器6、7，它们彼此间隔开一定距离地固定在基部本体4上。第一和第二振荡换能器6、7能够由控制装置5驱动，以便当测量模块2的接触面9与测量管3的侧壁8耦合时激励测量管的侧壁8的振荡。
在所示实施例中，侧壁的激励间接地进行。振荡转换器6、7布置在振荡板11上，该振荡板11形成基部本体4的一部分。接触面9由振荡板11的第一侧面形成，两个振荡转换器6、7布置在与该第一侧面相对的侧面上。通过控制装置5的相应驱动，振荡换能器6、7可以在振荡板11中激励传导波，特别是兰姆波(Lamb waves)。由于兰姆波是组合的压缩波和剪切波，因此该振荡也传输至侧壁8上，且在部件彼此相应匹配的情况下，兰姆波也在侧壁8中激励。
通过侧壁的这种振荡，将激励流体的压缩振荡，如由箭头10所示。这些压缩振荡的发射基本在整个区域中发生，传导波在侧壁8中该区域内部传播。这是由箭头10的侧向偏移来表示。
压缩波通过流体传导至相应的另一振荡换能器6、7，在该另一振荡换能器6、7的范围内，压缩波可以在测量管的侧壁处反射，在某些情况下甚至多次。控制装置5通过并不用于发射的振荡换能器6、7来分别记录入射波包(incident wave pocket)，以便确定测量的量。在所示实例中，将测量流量。为此，能够确定振荡从振荡换能器6至振荡换能器7以及相反的行进时间差，并能够由此确定流量，如从超声波仪表领域中公知。不过，原则上也可以估计其它量，例如接收信号的幅值，它的波谱组成，例如不同波谱带的绝对或相对幅值，以及信号的时间变化，例如接收的振荡的相位、波谱成分或幅值的时间变化。
基部本体4形成测量模块2的封闭内部容积12，振荡换能器6、7布置在该内部容积12中。一方面，这用于保护振荡换能器6、7免受污染或损坏，另一方面，通过封装振荡换能器6、7和控制装置5，可以潜在地防止操纵测量模块或测量装置或者使得该操纵困难，例如当测量装置用于计费目的时。
为了提高在振荡板11和侧壁8之间的振荡耦合，测量模块2通过夹持装置13(例如夹持带)而按压在侧壁8上。
为了即使在模块更换的情况下也保证可再现的测量，有利地是独特地建立测量模块2相对于测量管3的位置。为此，测量管3有凹口14，测量模块2的一部分通过形锁合接合至该凹口14内。
为了维修和读取目的，测量模块2有控制面板15，该控制面板15例如可以包括显示装置和多个控制元件。
在一些情况下，可能希望提高在测量模块2和侧壁8之间的耦合。为此，如图2中所示，可以在测量模块3和侧壁8之间设置耦合层16。耦合层16可以由流体形成，特别是具有高粘度的流体，例如糊剂、凝胶或润滑剂，或者特别是可弹性变形的薄膜。这样的耦合层可以补偿侧壁8或接触面9的不规则性，并因此提高振荡耦合。
根据侧壁8的材料和厚度，在某些情况下，有利地是可以使得直接来自振荡换能器6、7的振荡耦合至侧壁8中，如通过图3中的实例所示。在此情况下，接触面9的相应部分17、18分别由第一或第二振荡换能器6、7形成。也可选择，另外能够在相应的振荡换能器6、7和侧壁之间设置耦合元件，该耦合元件与基部本体4分开形成，如下面将参考图4进一步介绍。
在振荡换能器6、7与侧壁8直接耦合的情况下，通常优选是使得振荡换能器6、7与基部本体4脱开。因此，振荡换能器6、7通过相应的解耦元件19而与基部主体4耦合，用于侧壁8激励的振荡的传输系数例如小于0.3或0.1。
为此，使用了两种方法。一方面，声阻抗与振荡换能器6和基部本体4的声阻抗明显不同的材料用作解耦元件19的材料。例如，金属可以用作基部本体4，振荡换能器6可以基本由陶瓷形成，解耦元件可以是塑料，例如具有低声阻抗的塑料。另一方面，使用在相关频率范围内具有较强声衰减的材料。例如，可以使用具有闭孔的泡沫塑料。
图1-3表示了振荡换能器6、7，在各个情况下示意表示为块体，它平放在振荡板11上或侧壁8上。这例如可在叉指式换能器用作振荡换能器6、7时或者在例如使用压电陶瓷或另一压电材料的块体时使用，它的自然振荡模式调整至振荡板11或侧壁8的自然振荡模式，使得对于至少一个频率，振荡换能器6、7的自然振荡具有与感应传导波相同的波长。不过，原则上也能够使用其它结构的振荡换能器6、7，在某些情况下，通过其它结构的振荡换能器6、7能够实现更好的模式选择性。图4-8中表示了这种实例。在所示实例中，振荡换能器布置在振荡板11上。不过，相应的振荡换能器当然也可以布置为如图3中所示，也就是说，在测量管3上的测量模块2直接布置在该测量管的侧壁8上，而不是在振荡板1上。
图4中所示的振荡换能器24包括振荡元件20，例如压电陶瓷块体或另一压电材料的块体，它通过接触元件21而与振荡板11耦合。接触元件有梳状结构，以使得振荡板11的激励基本只在激励区域22、23中发生。通过选择在激励区域22、23之间的相应距离，对于要激励的传导波可以规定波长，因此能够提高模式选择性。
代替使用分开的接触元件，图4中所示的梳状结构例如也可以通过在侧壁8上或在振荡板11上设置相应的梳状结构来实现，振荡元件20布置在该相应梳状结构上。代替单个振荡元件，分开的振荡元件还可以用于接触元件21的各支杆或用于各凸起。
模式选择性也可以通过以一定角度将振荡耦合至振荡板11或侧壁8中来实现。图5中表示了这样的一种可能。在这种情况下，振荡元件25包括振荡元件26(例如压电振荡元件)和振荡体27。振荡体具有细长楔形形状，振荡元件26布置在振荡体27的、布置成与振荡板11或接触面9相对的一侧。在这种情况下，激励模式取决于在振荡体27和接触面9或振荡板11之间的角度。
图6表示了类似的结构，振荡换能器28的振荡体30较长且为杆形，即，特别为圆杆。振荡元件29布置在振荡体的侧面上，该侧面延伸直至振荡板11，或者延伸直至接触面9。它们布置成彼此相对和相对彼此偏移，以便激励振荡体30的弯曲振荡，该弯曲振荡可以作为传导波而耦合至振荡板11或侧壁8中。
图7也表示了类似的结构，振荡换能器33的振荡体34具有片材状扁平形状。振荡体34的第一部分布置成平放在振荡板11上。通过振荡体34的局部曲率，振荡体34的还一部分以一定角度从振荡板11突出，振荡元件35布置在该部分上。
在迄今所述的示例实施例中，传导波原则上能够在侧壁8中或者振荡板11中直接从振荡换能器6传导至振荡换能器7，反之亦然。在某些测量几何形状中，这样直接接收到的信号可以阻碍或扰乱通过流体传导的振荡的测量。因此可能希望扰乱在振荡换能器6和7之间的直接耦合通路。图8中表示了这样的一种可能。除了附加反射元件32之外，图8中所示的测量装置1的结构与图1中所示的测量装置相同，因此使用相同的参考标号，表示不同的视图。振荡板11设置成在菱形反射元件32的区域中明显更厚，从而使得振荡板11的模式结构在该区域中变化。因此，振荡板11的、由振荡换能器6或7激励的波大部分在反射元件32的界面31处反射。由于界面31相对于振荡换能器6、7的连接线倾斜，因此避免形成驻波。
也可选择或者另外，至少一个衰减元件(未示出)也可以布置在振荡板上在振荡换能器6、7之间，衰减元件例如扁平塑料元件，以便衰减传导波。
参考标号列表
1 测量装置
2 测量模块
3 测量管
4 基部本体
5 控制装置
6 振荡换能器
7 振荡换能器
8 侧壁
9 接触面
10 箭头
11 振荡板
12 内部容积
13 夹持装置
14 凹口
15 控制面板
16 耦合层
17 部分
18 部分
19 解耦元件
20 振荡元件
21 接触元件
22 激励区域
23 激励区域
24 振荡换能器
25 振荡换能器
26 振荡元件
27 振荡体
28 振荡换能器
29 振荡元件
30 振荡体
31 界面
32 反射元件
33 振荡换能器
34 振荡体
35 振荡元件

Claims (15)

1.一种用于确定流体量的测量模块，所述流体量与位于测量管(3)中或流过测量管(3)的流体的特性和/或它的流量相关，所述测量管(3)与测量模块(2)分开形成，其中，测量模块(2)包括基部本体(4)、控制装置(5)以及第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)，所述第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)彼此间隔开一距离地固定在基部本体上或基部本体中，所述第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)能够由控制装置(5)控制，以便当测量模块(2)的接触面或相应接触面(9)直接或通过耦合层(16)而与测量管(3)的侧壁或相应侧壁(8)耦合时激励测量管(3)的侧壁或相应侧壁(8)的振荡，侧壁(8)的振荡激励流体的压缩振荡，所述压缩振荡能够通过流体传导至相应的另一振荡换能器(6、7、24、25、28)，并在该处由控制装置(5)来记录，以便确定测量的量，所述流体量能够由控制装置(5)根据测量的量来确定。
2.根据权利要求1所述的测量模块，其特征在于：基部本体(4)是振荡板(11)或包括振荡板，接触面(9)由振荡板(11)的第一侧面形成，第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)布置在振荡板(11)与第一侧面相对的第二侧面上。
3.根据权利要求2所述的测量模块，其特征在于：振荡板(11)具有布置在第一振荡换能器和所述第二振荡换能器(6、7、24、25、28)之间的反射元件和/或衰减元件(30)，由第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)耦合至振荡板(11)中的波能够通过所述反射元件和/或衰减元件(30)而反射和/或散射和/或衰减。
4.根据权利要求2或3所述的测量模块，其特征在于：振荡板(11)设置成使得通过振荡板(11)传导的波或通过振荡板(11)和侧壁(8)一起传导的波能够通过由控制装置(5)驱动第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)来激励。
5.根据前述任意一项权利要求所述的测量模块，其特征在于：基部本体(4)界定了封闭的内部空间(12)，第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)布置在所述内部空间中。
6.根据权利要求1所述的测量模块，其特征在于：接触面或相应接触面(9)的至少一个相应部分(17、18)由第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)或耦合元件(21)来形成，所述耦合元件(21)与相应的振荡换能器(6、7、24、25、28)耦合，并与基部本体(4)分开地形成。
7.根据前述任意一项权利要求所述的测量模块，其特征在于：第一振荡换能器和/或所述第二振荡换能器(6、7、24、25、28)通过用于振荡解耦的相应解耦元件(19)而固定在基部本体(4)上。
8.根据前述任意一项权利要求所述的测量模块，其特征在于：布置在接触面(9)或侧壁(8)以及相应振荡换能器(6、7、24、25、28)之间的振荡板(11)和/或侧壁(8)和/或接触元件(21)能够分别通过第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)而在多个相互分离的激励部分中激励。
9.根据前述任意一项权利要求所述的测量模块，其特征在于：第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24)是平面形振荡换能器(6、7、24)，所述平面形振荡换能器(6、7、24)布置成平行于接触面(9)。
10.根据前述任意一项权利要求所述的测量模块，其特征在于：第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(25、28)分别包括：振荡元件(26、29)，所述振荡元件(26、29)能够由控制装置驱动，或者多个这些振荡元件(26、29)；和振荡体(27、30)，所述振荡体(27、30)的承载一个或多个振荡元件(26、29)的一个或多个侧面与接触面(9)成一角度。
11.一种用于确定流体量的测量装置，所述流体量与位于测量管(3)中或流过测量管(3)的流体的特性和/或它的流量相关，其特征在于，所述测量装置包括根据前述任意一项权利要求所述的测量模块(2)，所述测量模块(2)的接触面或相应接触面(9)直接或通过耦合层(16)而与测量装置(1)的测量管(3)的侧壁或相应侧壁(8)耦合。
12.根据权利要求11所述的测量装置，其特征在于：耦合层(16)由布置在测量模块(2)和侧壁(8)之间的另外流体来形成，或者由布置在测量模块(2)和侧壁(8)之间的薄膜来形成。
13.根据权利要求11或12所述的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括夹持装置(13)，接触面(9)通过所述夹持装置(13)而按压在侧壁(8)上。
14.根据权利要求11至13中任意一项所述的测量装置，其特征在于：测量管(3)的侧壁(8)具有凹口(14)，所述凹口(14)的底面直接或通过耦合层(16)而与测量模块(2)的接触面(9)耦合。
15.用于确定流体量的方法，所述流体量与位于测量管(3)中或流过测量管(3)的流体的特性和/或它的流量相关，所述测量管(3)与测量模块(2)分开地形成，其中，测量模块(2)包括基部本体(4)以及第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)，所述第一振荡换能器和第二振荡换能器(6、7、24、25、28)彼此间隔开一距离地固定在基部本体(4)上或基部本体中，测量模块(2)的接触面或相应接触面(9)直接或通过耦合层(16)而与测量管(3)的侧壁或相应侧壁(8)耦合，然后，驱动第一振荡换能器和/或第二振荡换能器(6、7、24、25、28)，以便激励侧壁(8)的振荡，流体的压缩振荡由侧壁(8)的振荡来激励，所述压缩振荡通过流体传导至相应的另一振荡换能器(6、7、24、25、28)，并在该处记录，以便确定测量的量，流体量根据所述测量的量来确定。
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