CN116242447A - 特别地用于测量水和/或卡路里消耗的超声测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水和/或卡路里消耗的超声测量设备(1)，包括：‑管状体(2)，其中限定了导管(7)，该导管(7)构造成使水在该导管中流动，‑产生装置(13，14)，该产生装置(13，14)构造成产生在该导管(7)内传播的超声波，‑接收装置(13，14)，该接收装置(13，14)适于接收由产生装置(13，14)产生的超声波，‑反射装置(22)，该反射装置(22)布置在所述导管(7)内，构造成拦截由产生装置(13，14)产生的超声波并且将该超声波转向接收装置(13，14)，其中，该反射装置(22)包括：‑反射体(17)，该反射体(17)设置有反射正面(18)和背面(19)，该反射正面(18)构造成接收和反射超声波，该背面(19)定位在反射正面(19)的后方以便不被入射到所述反射正面(18)的超声波击中，反射正面(18)和背面(19)通过侧壁(20)彼此连接，‑支承件(21)，该支承件(21)固定至反射体(17)的背面(19)并且构造成使所述反射体(17)保持在导管(7)内的预定位置，其中，超声测量设备(1)包括一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)，该一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)从反射体(17)的背面(19)朝向支承件(21)突出并***后者内，其形状和/或位置使得***支承件(21)的所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)的集合阻挡反射体(17)沿任何方向从支承件(21)移除。

Description

特别地用于测量水和/或卡路里消耗的超声测量设备

技术领域

本发明涉及超声测量设备，特别是用于测量水和/或卡路里消耗的超声测量设备。

背景技术

目前，已知的用于测量公用事业耗水量的超声测量设备，通常称为“测量仪”，包括中空管状元件，要测量其消耗(即，通过该设备的升数)的水通过该中空管状元件。

这种已知类型的超声测量仪通常包括一对超声换能器(即，能够产生和接收超声波)，以及布置在中空管状体内并构造成拦截和反射超声波的特殊反射元件，从而允许超声波在其通过在中空管状体中流动的水时从一个超声换能器传播到另一个超声换能器，反之亦然。

超声波从一个超声换能器传到另一个超声换能器所需的时间受到超声波传播穿过的水的方向和速度的影响；通过计算超声波从一个超声换能器传到另一个超声换能器在两个方向上所需的时间之间的差，这些已知类型的测量仪中的逻辑单元计算出水的速度，并且由此，由于中空管状元件的截面是已知参数，计算出流量(对应于速度乘以通道截面)，以及耗水量(即，流量乘以时间)。

在某些情况下，这种已知类型的测量设备还设置有一个或更多个温度探针以测量水的温度，在这种情况下，它们允许得出由该水携带的卡路里消耗；这种已知的设备一般称为“热量测量仪”。

这种已知类型的测量设备的反射元件通常包括金属盘以及支承件，该金属盘具有反射正面，该反射正面平坦或具有所需的弯曲，构造成接收和反射超声波，该支承件用于将盘固定在中空管状元件内的预定位置处。

已知的解决方案是借助于支承件的附加物将盘嵌入支承件中，该附加物横向地包围盘并与盘的反射正面交叠，从而防止盘从支承件移开。

然而，这些已知的解决方案具有以下缺点：支承件的附加物通过与盘的反射正面部分地交叠使盘与支承件结合，减少了该反射正面的暴露于超声波并且因此能够反射超声波的表面。

此外，支承件的附加物在通过中空管状体的水流中产生涡流或其他湍流，这可能会影响测量的准确性。

另外，附加物可以在靠近盘的地方捕获和保持可能由水携带的污垢颗粒或异物，这可能会产生影响测量的准确性的湍流和/或与反射正面交叠，减少暴露于超声波并且因此能够反射超声波的表面。

此外，附加物还在侧向地围绕盘，减少了可供包括在盘的边缘与中空管状元件的内表面之间的水通过的表面，从而增加了水流中的压力损失，并且增加了水流中存在异物夹带的风险。

其他已知的解决方案将支承件包覆模制到盘，使得像框架一样围绕周缘包裹盘；然而，即使是这些已知的解决方案也减少了可供包括在盘的边缘与中空管状元件的内表面之间的水通过的表面，由此带来的问题也在上面提到。

发明内容

本发明的主要目的是克服上述缺点，特别是获得一种超声测量设备，特别是通过超声测量设备的水量和/或由所述水携带的卡路里量的超声测量设备，其允许有效和可靠的测量，同时保持压力损失有限。

在该目标的背景下，本发明的另一目的是获得一种超声测量设备，特别是通过超声测量设备的水量和/或由所述水携带的卡路里量的超声测量设备，其可以相对容易地制造，并且其生产成本相对较低。

根据本发明的这些目的和其他目的通过一种超声测量设备实现，该超声测量设备包括：

-管状体，其中限定了导管，该导管构造成使水在该导管中流动，

-产生装置，该产生装置构造成产生在所述导管内传播的超声波，

-接收装置，该接收装置适于接收由产生装置产生的超声波，

-反射装置，该反射装置布置在导管内，构造成拦截由产生装置产生的超声波并且将该超声波转向接收装置，

其中，该反射装置包括：

-反射体，该反射体设置有反射正面和背面，该反射正面构造成接收和反射超声波，该背面定位在反射正面的后方，使得不被入射到反射正面的超声波击中，反射正面和背面通过侧壁彼此连接，

-支承件，该支承件固定至反射体的背面并且构造成使反射体保持在导管内的预定位置，

其中，超声测量设备包括一个或更多个附加物，该一个或更多个附加物从反射体的背面朝向支承件突出并***后者内，其形状和/或位置使得***支承件的所述一个或更多个附加物的集合阻挡反射体沿任何方向从支承件移除。

要强调的是，***支承件中的所述的一个或更多个附加物的集合阻挡反射体沿任何方向从支承件移除的特征意味着，这样的一个或更多个附加物综合起来施加抵抗力，该抵抗力抵消了倾向于将反射体与支承件分离的分离力，不管这种分离力的方向是什么。

还要强调的是，如果一个或更多个附加物有利地仅包括单个附加物，则所述一个或更多个附加物的集合仅包括该单个附加物，在这种情况下，是该单个附加物的形状和/或位置阻挡反射体沿任何方向从支承件移除。

在一个或更多个附加物包括多个(因此至少两个)附加物的有利实施方式中，有可能的是，所述附加物中的一个附加物阻挡反射体沿任何方向从支承件移除，或者有可能的是，例如，这些附加物中的一个附加物可以阻挡反射体沿着一个或更多个方向从支承件移除，而另一附加物阻挡反射体沿着另外一个或更多个方向从支承件移除，这样，这两个附加物一起阻挡反射体沿任何方向从支承件移除；替代性地，有可能的是，例如，三个或更多个附加物各自阻挡反射体沿着不同的方向从支承件移除，这样，这三个或更多个附加物一起阻挡反射体沿任何方向从支承件移除。

在有利实施方式中，支承件是通过将该支承件包覆模制到反射体的背面而获得的，并且一个或更多个附加物在该包覆模制期间***到该支承件中。

在有利实施方式中，反射体是通过将该反射体包覆模制到支承件而获得的，并且一个或更多个附加物在该包覆模制期间***到支承件中。

在有利实施方式中，一个或更多个附加物中的一个附加物具有孔，支承件的一部分***该孔中。

在有利实施方式中，支承件在面向反射体的联接表面上包括一个或更多个座部，该一个或更多个座部构造成分别容纳一个或更多个附加物。

在有利实施方式中，一个或更多个附加物构造成***一个或更多个座部中，并且一旦***就不能从该一个或更多个座部中离开。

在有利实施方式中，一个或更多个附加物包括下述附加物，该附加物定形状成相对于反射体的背面限定底切部，该底切部阻挡反射体沿着两两相互正交的三个方向与支承件分离。

在有利实施方式中，一个或更多个附加物包括第一附加物和第二附加物，该第一附加物***支承件内并构造成至少沿着相互垂直的第一方向和第二方向阻挡反射体与支承件分离，该第二附加物***支承件内并构造成至少沿着与第一方向和第二方向垂直的第三方向阻挡反射体与支承件分离。

在有利实施方式中，反射体是通过金属材料的注塑模制而获得的。

在有利实施方式中，支承件包括用于固定至导管的内表面的装置。

附图说明

参照所附示意图并根据以下描述，本发明的特征和优点将更加明显，以下描述将被理解为示例性的而非限制性的，在附图中：

-图1是根据本发明的超声测量设备的立体图；

-图2是图1的设备的侧视图；

-图3是图1的设备的平面图；

-图4是前述图中图示的设备的反射元件的侧视图，该反射元件容纳在管状体中，在根据图3的平面IV-IV操作的横截面中图示了该管状体；

-图5是图4的放大细节图；

-图6是根据图3的平面IV-IV操作的前述图中提到的设备的横截面；

-图7是图6的放大细节图；

-图8是前述图中图示的设备的反射元件的平面图，该反射元件容纳在管状体中，在根据图2的平面VIII-VIII操作的横截面中图示了该管状体；

-图9是与图4的视图类似的视图，其中指示了一些尺寸；

-图10是表格，显示了图9中指示的尺寸可以采取的一些有利的值的区间；

-图11是与图9的视图类似的视图，其中指示了一些尺寸的一些优选值；

-图12是根据本发明的反射装置的示例的立体图；

-图13是图12的反射装置的反射体的立体图；

-图14是图12的反射装置的支承件的立体图；

-图15示出了图12的反射装置的侧视图；

-图16是图12的反射装置的正视图；

-图17是图12的反射装置的平面图；

-图18是图13的反射体的侧视图；

-图19是图13的反射体的正视图；

-图20是图13的反射体的平面图；

-图21是图13的支承件的侧视图；

-图22是图13的支承件的正视图；

-图23是图13的支承件的平面图；

-图24是根据本发明的反射体的另一有利实施方式的侧视图；

-图25是图24的反射体的侧视图，该反射体固定至根据本发明的支承件，该支承件以透明方式表示；

-图26是根据本发明的反射体的另一有利实施方式的侧视图；

-图27是图26的反射体的侧视图，该反射体固定至根据本发明的支承件，该支承件以透明方式表示。

具体实施方式

在附图中，超声测量设备、特别是用于测量水和/或卡路里消耗的超声测量设备已由数字1指示。

超声测量设备1包括管状体2，该管状体构造成使水在该管状体中流动。

有利地，管状体2可以由金属、例如黄铜或不锈钢制成，或者可以由塑料材料、例如聚酰胺66(PA66)、聚苯硫醚(PPS)或其他塑料材料(或几种塑料的组合)制成，优选地载有玻璃纤维，更优选地，玻璃纤维按重量计达到最大60％。

有利地，管状体2在其一个第一端部3处具有入口开口4，水可以通过该入口开口进入管状体2。

优选地，入口开口4具有圆形形状，并且直径De包括在10mm与50mm之间，优选地等于16.50mm。

有利地，入口开口4可以连接至未示出的液压***的也未示出的进料管，水在该液压***内流动，以便将这些水带入管状体2内。

有利地，入口开口4可以借助于未示出的第一套圈连接至所述进料管，该第一套圈将管状体2的第一端部3与所述进料管的一个端部连接；优选地，所述第一套圈是带内螺纹的，并且构造成通过旋拧与第一端部3的外表面3a联接，在这种情况下，该外表面有利地外部反螺纹连接至所述第一套圈。

有利地，管状体2在其一个第二端部5处具有出口开口6，水可以通过该出口开口流出管状体2。

优选地，出口开口6具有圆形形状，并且直径包括在10mm与50mm之间，优选地等于16.50mm。有利地，出口开口6可以连接至未示出的液压***的也未示出的出料管，管状体2流出的水在其内部中被进料。

有利地，出口开口6可以借助于未示出的第二套圈连接至所述出料管，该第二套圈将管状体2的第二端部5与所述出料管的一个端部连接；优选地，所述第二套圈是带内螺纹的，并且构造成通过旋拧与第二端部5的外表面5a联接，在这种情况下，该外表面有利地外部反螺纹连接至所述第二套圈。

有利地，与附图中示出的实施方式中一样，出口开口6与入口开口4相同。

有利地，与附图中示出的实施方式中一样，出口开口6和入口开口4位于相互平行的两个平面上。

管状体2在纵向上被导管7穿过，该导管7将入口开口4和出口开口6在它们之间连接起来，允许水在它们之间流动。

有利地，该导管7具有长形形状和中间纵向轴线AL。

有利地，入口开口4和出口开口6构造成使得它们的中心位于导管7的中间纵向轴线AL上。

优选地，与附图中示出的有利实施方式中一样，出口开口6和入口开口4两者具有圆形形状，具有相同的直径，位于相互平行且垂直于导管7的中间纵向轴线AL的两个平面上，并且相互对准使得两者的中心位于中间纵向轴线AL上。

有利地，导管7包括从入口开口4开始的第一部段8，第一部段8优选地基本上为筒状，该第一部段8的基部有利地与入口开口4相对应，并且有利地与中间纵向轴线AL同轴。

第一部段8在中间纵向轴线AL的方向上有利地具有包括在30mm与220mm之间、优选地等于35mm的长度L1。

有利地，导管7包括第二部段9，第二部段9有利地基本上为截头圆锥，与中间纵向轴线AL同轴，并且以其主要基部9a连接至第一部段8；有利地，第二部段9的主要基部9a与第一部段8的背对进入开口4的基部相重合；有利地，该主要基部9a因此具有与进入开口4的直径De相等的直径，该直径优选地包括在10mm与50mm之间，更优选地等于16.50mm。

有利地，第二部段9具有背对第一部段8的次要基部9b，该次要基部9b的直径Di有利地包括在5mm与45mm之间，优选地等于11mm。

有利地，第二部段9的截头圆锥侧表面9c的结果是，在根据穿过中间纵向轴线AL的平面操作的截面、例如图3的平面IV-IV中相对于中间纵向轴线AL倾斜角度Alpha(例如在图9中指示的)，Alpha优选地包括在10°与30°之间，更优选地等于15°。

第二部段9在中间纵向轴线AL的方向上有利地具有长度L2，该长度L2包括在5mm与20mm之间，优选地等于10.25mm。

有利地，导管7包括第三部段10，第三部段10有利地基本上为筒状，与中间纵向轴线AL同轴，并且以其第一基部连接至第二部段9的次要基部9b；有利地，第三部段10的第一基部与第二部段9的次要基部9b相重合，因此具有与次要基部9b的直径Di相等的直径，因此有利地使得直径包括在5mm与45mm之间，优选地等于11mm。

有利地，第三部段10在中间纵向轴线AL的方向上具有长度L3，该长度L3包括在5mm与40mm之间，优选地等于19.5mm。

有利地，导管7包括第四部段11，第四部段11有利地基本上为截头圆锥，与中间纵向轴线AL同轴，并且以其次要基部11a连接至第三部段10；有利地，第四部段11的次要基部11a背对第三部段10的进入开口4的第二基部相重合。有利地，次要基部11a的直径等于第二部段9的次要基部9b的直径Di，并且等于第三部段10的直径，有利地包括在5mm与45mm之间，优选地等于11mm。

有利地，第四部段11具有背对第三部段10的主要基部11b，该主要基部11b的直径有利地等于入口开口4的直径De，并且因此有利地包括在10mm与50mm之间，优选地等于16.50mm。

有利地，第四部段11的截头圆锥侧表面11c在根据穿过中间纵向轴线AL的平面操作的横截面、例如图3的平面IV-IV中相对于中间纵向轴线AL倾斜角度Beta(例如在图9中指示的)，Beta优选地包括在10°与30°之间，更优选地等于15°。

第四部段11在中间纵向轴线AL的方向上有利地具有长度L4，长度L4包括在5mm与20mm之间，优选地等于10.25mm。

有利地，导管7包括第五部段12，第五部段12有利地基本上为筒状，与中间纵向轴线AL同轴，并且以其基部连接至第四部段11的主要基部11b；有利地，第五部段12的第一基部与第四部段11的主要基部11b相重合并且因此具有与所述主要基部11b的直径相等的直径，该直径优选地与进入开口4的直径相等，因此有利地被包括在10mm与50mm之间，优选地等于16.50mm。

有利地，第五部段12的第二基部与出口开口6相重合。

第五部段12有利地在中间纵向轴线AL的方向上具有长度L5，该长度L5包括在30mm与220mm之间，优选地等于35mm。

有利地，超声测量设备1包括生成装置，该生成装置构造成生成在导管7内传播的超声波；接收装置，该接收装置适于接收由所述生成装置生成的超声波；以及反射装置，该反射装置布置在导管7内并且构造成拦截由生成装置生成的超声波并将该超声波转向接收装置。

在优选实施方式中，所述产生装置包括第一超声换能器13和第二超声换能器14(在附图中示意性地表示)，每个超声换能器构造成产生在导管7内传播的超声波；在这种情况下，接收装置包括相同的第一超声换能器13和第二超声换能器14，它们构造成除了产生超声波之外，还接收超声波。特别地，第二超声换能器14有利地构造成接收由第一超声换能器13产生的超声波，并且第一超声换能器13有利地构造成接收由第二超声换能器14产生的超声波。

在有利实施方式中，第一超声换能器13和第二超声换能器14分别定位并固定在第一贯通座部15和第二贯通座部16内，在管状体2的侧表面上获得第一贯通座部15和第二贯通座部16，并且第一超声换能器13和第二超声换能器14与在管状体2的侧表面上获得的导管7连通。

有利地，第一贯通座部15和第二贯通座部16根据垂直于中间纵向轴线AL的相应的中间纵向轴线(在图9中分别指示为“A15”和“A16”)延伸。

有利地，第一贯通座部的中间纵向轴线A15和第二贯通座部的中间纵向轴线A16分别垂直于穿过导管7的中间纵向轴线AL的平面，例如，图2中的平面VIII-VIII。

优选地，第一贯通座部和第二贯通座部两者相对于穿过导管7的中间纵向轴线AL的平面，例如图2中的平面VIII-VIII布置在同一侧。

有利地，第一贯通座部15和第二贯通座部16分别的中间纵向轴线A15与中间纵向轴线A16之间的距离La包括在30mm与120mm之间，优选地等于60mm。

优选地，第一贯通座部15和第二贯通座部16分别在导管7的第一部段8和第五部段12处获得。

有利地，第一贯通座部15和第二贯通座部16位于相对于导管7的中间平面PM的相反侧，垂直于中间纵向轴线AL，并且与入口开口4和出口开口6等距。

有利地，第一贯通座部15和第二贯通座部16各自包括入口部段15a、16a和出口部段15b、16b，入口部段15a、16a背对导管7，出口部段15b、16b面向导管7，入口部段15a、16a和出口部段15b、16b基本上为筒形并且具有不同的直径，因此，所述第一贯通座部15和第二贯通座部16在根据平面、例如图3的平面IV-IV操作的截面中，穿过导管7的中间纵向轴线AL并且穿过第一贯通座部的中间纵向轴线A15和第二贯通座部的中间纵向轴线A16，示出基本上为T形的截面。

有利地，入口部段15a和16a的直径包括在6mm与41mm之间，优选地等于21mm。

有利地，出口部段15b和16b的直径Dt包括在5mm与40mm之间，优选地等于16.75mm。

有利地，第一超声换能器13和第二超声换能器14定形状成使得分别位于第一贯通座部15和第二贯通座部16内侧，并将他们密闭起来，可能通过***特殊垫圈(例如所谓的“O型环”类型的特殊垫圈)，在附图中没有表示；一旦第一超声换能器13和第二超声换能器14被定位和固定，导管7中存在的水因此就不能从第一贯通座部15和第二贯通座部16离开。

有利地，反射装置包括反射元件22，反射元件22又包括反射体17，该反射体17设置有反射正面18，该反射正面18构造成接收和反射超声波，并且具有背面19，该背面19定位在反射正面18的后方，因此它不会被入射到反射正面18上的超声波击中；反射正面18和背面19通过侧壁20彼此连接。

有利地，反射体17的反射正面18位于放置平面Pg中。

优选地，反射体17的反射正面18在投射到其放置平面Pg上时具有基本椭圆形的轮廓，其长轴的长度优选地包括在6mm与30mm之间、更优选等于10.58mm，而其短轴的长度优选地在3mm与27mm之间、更优选地等于7.54mm。

有利地，反射体17的反射正面18基本上是平坦的，并且位于放置平面Pg中。

有利地，反射体18的背面19位于基本上平行于反射正面18的平面Pg并与反射正面18的平面Pg间隔开的放置平面。

有利地，反射体17的背面19在投射到放置平面Pg上时具有基本椭圆形的轮廓，优选地与反射正面18的轮廓相同。

有利地，反射体17的背面19基本上是平坦的。

有利地，反射正面18和反射背面19布置成在垂直于放置平面Pg的方向上相互偏移，使得连接它们的侧表面20至少在其第一部段20a中并且在其第二部段20b中不垂直于放置平面Pg(例如在图18中图示的)。

有利地，反射体17被定形状成使得一旦定位在导管7内，其最大整体尺寸Lt在横向于导管7的方向上(例如在图8中指示的)，即、在垂直于导管7的中间纵向轴线AL的方向上包括在6mm与30mm之间，优选地等于8.5mm。

有利地，反射体17被定形状成使得一旦定位在导管7内，其侧壁20的第一部段20a和第二部段20b在根据诸如图3的平面IV-IV的平面操作的截面中穿过中间纵向轴线AL并穿过第一贯通座部的中间纵向轴线A15和第二贯通座部的中间纵向轴线A16，基本上平行于中间纵向轴线AL。

反射装置还包括支承件21，该支承件附接至反射体17的背面19并且附接至在管状体2中获得的导管7的内表面7a，构造成将反射体17保持在所述导管7内的预定位置。

在有利实施方式中，支承件21包括中心部分29，中心部分29优选地定形状成如尖顶形，更优选地包括第一区域30，该第一区域30有利地具有带有圆形基部的基本半球形或圆顶形的构型，设置有端部30a，该端部30a优选地相对于第一区域30的表面的其余部分突出，像“鼻部”，在使用中布置成指向入口开口4或指向出口开口6；从第一区域30的基部出发、有利地为圆形的第二区域31，第二区域31优选地定形状成如分段圆筒——其平面相对于其基部倾斜，以限定倾斜基部31a，该倾斜基部31a基本上与反射体17的背面19呈反形，并且反射体17的背面19固定至或能够固定至该倾斜基部31a。

有利地，第一区域30的基部直径Do包括在5mm与40mm之间，优选地等于8mm。

有利地，第一区域30的端部30a与反射正面18的中点之间的距离Lo(例如在图9中示出的)包括在5mm与30mm之间，优选地等于9.4mm。

优选地，中央部分29通过模制获得，更优选地通过注塑模制获得；优选地，在这种情况下，注塑点定位在第一区域30的端部30a处。

有利地，支承件21包括第一间隔元件32，该第一间隔元件32离开中心部分29，构造成在使用中靠近导管7的内表面7a布置。

有利地，第一间隔元件32是鳍状的，并且构造成在使用中布置在导管7内，平行于穿过中间纵向轴线AL的平面，并且更优选地也穿过第一贯通座部15和第二贯通座部16的相应中间纵向轴线A15和A16，例如，图3的平面IV-IV。

有利地，支承件21包括第二间隔元件33，该第二间隔元件33离开中心部分29，有利地在与第一间隔元件32相反的侧部，构造成在使用中靠近导管7的内表面7a以及/或者第一贯通座部15或第二贯通座部16的内表面布置。

有利地，第二间隔元件33是鳍状的，优选地具有三角形侧面形状，并且构造成在使用中布置在导管7内，平行于穿过中间纵向轴线AL的平面，并且更优选地也分别穿过第一贯通座部15和第二贯通座部16的中间纵向轴线A15和A16，例如，图3的平面IV-IV。

有利地，第二间隔元件33与第一间隔元件32平行且对准。

有利地，支承件21包括用于固定至导管7的内表面7a的固定装置；有利地，这种固定装置可以包括一个或更多个第一固定销25a、25b，第一固定销25a、25b构造成例如通过机械干涉、或热变形、或粘结固定在在侧壁7a中获得的一个或更多个相应第一固定座部26a、26b中，有利地与第一固定座部26a、26b垂直，从而将支承件21悬臂式地固定至侧壁7a。

有利地，第一固定销25a、25b偏离第一间隔元件32。

优选地，第一固定座部26a和26b在中间纵向轴线AL的方向上彼此对准，并且优选地在穿过中间纵向轴线AL的平面上被获得，并且更优选地还分别穿过第一贯通座部15和第二贯通座部16的中间纵向轴线A15和A16，例如图3的平面IV-IV。

有利地，固定装置构造成使支承件21固定在导管7内，其位置使得反射体17的反射正面18面向第一超声换能器13和第二超声换能器14中的一者，并且相对于该超声换能器倾斜。

更优选地，固定装置构造成使支承件21固定在导管7内，其位置使得结果，反射体17的反射正面18面向第一贯通座部15和第二贯通座部16中的一者，并且相对于该贯通座部倾斜，并且以这样的方式，在投影到垂直于第一贯通座部和第二贯通座部相应的中间纵向轴线A15和A16的平面上时，反射正面18基本上为圆形，并且以所述第一贯通座部15或第二贯通座部16相应的中间纵向轴线A15或A16为中心。

甚至更优选地，固定装置构造成使支承件21固定在导管7内，其位置使得反射体17的反射正面18定位在其放置平面Pg，相对于垂直于中间纵向轴线AL的平面PP倾斜角度gamma(例如在图5中指示的)，该角度gamma包括在35°与60°之间，优选地等于45°。

有利地，固定装置构造成将支承件21保持固定在导管7内，其位置使得支承件21的中心部分29的第一区域30的穿过所述第一区域30的端部30a的轴线Ao与第一部段8的中间纵向轴线平行(优选地像附图中图示的有利示例那样，与中间纵向轴线AL相重合)，并且与其间隔距离DaxO，该距离DaxO优选地小于10mm；在图10的表格中，考虑到第一部段8的中间纵向轴线作为测量原点，这个距离DaxO被表示为包括在-10mm与+10mm之间。

优选地，这个距离DaxO为零，并且因此轴线Ao与第一部段8的中间纵向轴线相重合，并且因此，优选地与中间纵向轴线AL相重合。

有利地，固定装置构造成将支承件21保持固定在导管7内，其位置使得支承件21的中心部分29的第一区域30的穿过所述第一区域30的端部30a的轴线Ao与第三部段10的中间纵向轴线平行(优选地像附图中图示的有利示例那样，与中间纵向轴线AL相重合)，并且与其间隔距离DaxE，该距离DaxE优选地小于10mm；在图10的表格中，考虑到第三部段8的中间纵向轴线作为测量原点，这个距离DaxE被表示为包括在-10mm与+10mm之间。

优选地，这个距离DaxE为零，并且因此轴线Ao与第三部段10的中间纵向轴线相重合，并且因此，优选地与中间纵向轴线AL相重合。

有利地，固定装置可以包括一个或更多个第二固定销27，其有利地从支承件21突出，优选地在与一个或更多个第一固定销25a、25b相反的侧部，并且适合于例如***并固定在一个或更多个相应的第二座部28中，该第二座部28在导管7的内表面7a中和/或在第二贯通座部15或16的内壁中获得；在有利实施方式、例如附图中图示的这些实施方式中，一个或更多个第二座部28可以在第一贯通座部15的出口部段15b或第二贯通座部16的出口部段16b的周边边缘获得，并且它们可以有利地被定位，以在第一超声换能器13或第二超声换能器14分别***并固定在第一贯通座部15或第二贯通座部16中时将一个或更多个第二固定销27稳定地结合至导管7的内表面7a和/或第一贯通座部15或第二贯通座部16的内壁。

有利地，一个或更多个第二固定销27偏离第二间隔元件33。

如下面将进一步说明的，超声测量设备1包括一个或更多个附加物，该一个或更多个附加物从反射体17的背面19朝向支承件21突出并***支承件21内，其形状和/或位置使得***支承件21的所述一个或更多个附加物的集合阻挡反射体17沿任何方向从支承件21移除。

在第一有利实施方式、例如图6、图7、图12至图23中图示的实施方式以及图26和图27中图示的实施方式中，所述一个或更多个附加物包括单个附加物，在图6、图7、图12至图23中图示的示例中由数字22a表示，在图26和27中图示的示例中由数字22b表示；在这种情况下，一个或更多个附加物的集合由所述单个附加物22a或22b组成。

在另一有利实施方式、例如图24和图25中图示的实施方式中，一个或更多个附加物包括多个附加物、例如两个附加物22c和22d。

有利地，一个或更多个附加物与反射体17制成一件。

有利地，反射体17可以由金属、例如黄铜或不锈钢制成，或者由塑料材料(或塑料的组合)、例如聚碳酸酯(PC)、聚酰胺66(PA66)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)制成，可能载有玻璃或碳纤维，优选地按重量计达到80％。

在优选实施方式中，反射体17以及一个或更多个附加物通过模制获得，优选地通过注塑模制获得，更优选地通过金属材料的注塑模制获得；在有利实施方式中，反射体17以及一个或更多个附加物通过金属粉末的注塑模制获得，随后进行烧结；这种模制技术被称为“MIM”(“金属注塑模制”这一表述的首字母缩写)。

有利地，支承件21可以由金属、例如黄铜或不锈钢制成，或者由塑料材料(或塑料的组合)、例如聚碳酸酯(PC)、聚酰胺66(PA66)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)制成，可能载有玻璃或碳纤维，优选地按重量计达到最大60％。

在优选实施方式中，支承件21通过模制获得，并且在反射体17已经被制造出来之后被有利地包覆模制到反射体17的背面19。在另一有利实施方式中，反射体17在支承件21已经被制造出来之后被包覆模制到支承件21上。

有利地，无论是将支承件21包覆模制在反射体17的背面19上，还是将反射体17包覆模制在支承件21上，从反射体17的背面19突出的一个或更多个附加物22a、22b、22c、22d都可以有利地在包覆模制期间***支承件21中。

在有利实施方式、例如图6、图7、图12至图23中图示的实施方式中，一个或更多个附加物(即，所考虑的示例中的单个附加物22a)具有孔23，优选地为通孔，支承件21的一部分***该孔23中；在有利的情况下，支承件21包覆模制在反射体17上，在支承件21的模制期间，组成支承件21的材料在其液体状态下进入孔23并且在其固化时保持捕获在孔23中，以这种方式将附加物(在此情况下为22a)稳定地结合至支承件21；一个或更多个附加物的集合——在此情况下对应于单一附加物22a——因此永久地结合在支承件21中，并且特别地结合在构成支承件21的材料中，使得不可能(除非支承件21被打破)沿着任何方向将反射体17从支承件21分离和移除。

在有利实施方式、例如图24和图25中图示的实施方式中，一个或更多个附加物包括第一附加物22c和第二附加物22d，其具有构形和/或定位使得它们共同阻挡反射体17沿着任何方向与支承件21分离。

例如，参照图24和图25中图示的有利实施方式，第一附加物22c一旦***支承件21内、例如通过将其包覆模制到反射体17的背面19上，则至少在水平方向(即、沿着图25的轴线x)和垂直于板材的方向(即、沿着图25的轴线z)上阻挡反射体17与支承件21分离(参照示出所述图的绘图表)，而在竖向方向(即、沿着图25的轴线y)上不阻挡反射体17与支承件21分离；第二附加物22d一旦***支承件21内、例如通过将其包覆模制到反射体17的背面19上，替代地在垂直方向(即、沿着图25的轴线y，轴线y与轴线x和轴线z两者垂直)上、并且此外在垂直于板材的方向(即、沿着图25的轴线z)上阻挡反射体17与支承件21分离(参照示出所述图的绘图表)，然而不阻挡反射体17在水平方向(即、沿着图25的轴线x)上与支承件21分离。第一附加物22c和第二附加物22d的综合效应、即它们的集合的效应，一旦***支承件21内、例如通过将其包覆模制到反射体17的背面19上，就因此可以防止反射体17沿着图25的三个方向x、y和z与支承件21分离、从而因此事实上防止反射体17沿着任何方向与支承件21分离。

在另一有利实施方式中，一个或更多个附加物包括形状像箭头、或蘑菇状、或T形、或燕尾形的附加物，或者更一般地定形状成以相对于反射体17的背面19限定阻挡反射体17沿着任何方向与支承件21分离的底切部。

例如，在图26中图示的有利实施方式中，存在单一箭头形附加物22b，其稍部相对于背面19限定了底切部，一旦附加物22b被结合地支承件21内、例如通过将其包覆模制到反射体17的背面19上，该底切部就阻挡反射体17沿着任何方向与支承件21分离。

在有利实施方式中，支承件21在其朝向反射体17的联接表面21a上包括一个或更多个座部35，该一个或更多个座部35构造成分别容纳一个或更多个附加物；一个或更多个附加物有利地构造成允许它们分别***所述一个或更多个座部35并且防止它们随后从一个或更多个座部35移除。

在有利实施方式、例如图6、图7、和图12至图23中图示的实施方式中，联接表面21a与倾斜基部31a相重合，并且在所述倾斜基部31a上获得一个或更多个座部35。

在有利实施方式中，一个或更多个附加物可以通过将反射体17和相应的一个或更多个附加物包覆模制到支承件21上，或者通过将支承件21包覆模制到反射体17和相应的一个或更多个附加物上而***相应的一个或更多个座部，在这种情况下，所述一个或更多个座部35在模制处理期间围绕相应的一个或更多个附加物形成。

在另一有利实施方式中，支承件21和反射体17可以被独立地制作，并且然后反射体17可以通过将其一个或更多个附加物(一个或更多个附加物有利地定形状成使得相对于反射体17的背面19限定底切部，该底切部阻挡反射体17沿着两两相互正交的三个方向x、y、z与支承件21分离)***支承件21的相应的一个或更多个座部35中、例如通过压力***而固定至支承件21；在这种有利的情况下，一个或更多个附加物和/或座部35的边缘有利地能够弹性地变形，以通过一个或更多个附加物和/或一个或更多个座部35的弹性变形允许一个或更多个附加物进入相应的一个或更多个座部35。底切部确保一旦***，一个或更多个附加物就不能再从它们相应的一个或更多个座部35中离开，从而防止反射体17沿任何方向与支承件21分离。

一个或更多个附加物的其他配置也是可能的。

在有利实施方式中，例如在附图中图示的实施方式中，超声测量设备1有利地包括两个反射元件22，反射元件22布置在导管7内并定位成使得各自的反射体17将来自第一超声换能器13或第二超声换能器14中的一者的超声波分别朝向另一个反射元件22的反射体17反射，反之亦然；以这种方式，由第一超声换能器13产生的超声波撞击在两个反射元件22中的一者的反射体17上，被朝向另一个反射元件22的反射体17反射，并且从后者朝向第二超声换能器14反射，第二超声换能器14接收该超声波。类似地，由第二超声换能器14产生的超声波撞击在两个反射元件22中的一者的反射体17上，被朝向另一个反射元件22的反射体17反射，并且从后者朝向第一超声换能器13反射，第一超声换能器13接收该超声波。

超声测量设备1有利地包括未图示的逻辑单元，例如微控制器或电子板，逻辑单元配置成测量超声波从发射装置传到接收装置花费的时间。

例如，所述逻辑单元可以有利地操作性地连接至第一超声换能器13和第二超声换能器14，并且构造成测量在超声波从第一超声换能器13发射与第二超声换能器14接收超声波之间经过的时间，以及在超声波从第二超声换能器14发射到第一超声换能器13接收超声波之间经过的时间；有利地，逻辑单元配置成确定这些时间之间的差，并且根据该差得出在导管7中流动的水的速度。优选地，逻辑单元配置成根据水的速度计算出它的流量，并且根据该流量计算在预定的时间间隔内导管7中已经通过的水量。

有利地，两个反射元件22以这种方式定位成使得将其支承件21的第一区域30中的一个第一区域朝向入口开口4转动、而将另一个第一区域朝向出口开口6转动。

第一区域30的特殊形状(例如，带有圆形基部的半球形或圆顶形，具有可能的端部30a，该端部30a优选地从第一区域30的表面的其余部分突出，像“鼻部”)有利于水的流动，减少湍流和压力损失。

有利地，两个反射元件22中的一个布置在导管7的第一部段8内，而另一个布置在导管7的第五部段12内。

有利地，两个反射元件22布置在导管7内，其各自的反射体的反射面18与它们的中间纵向轴线定位(在有利实施方式中，反射正面18在投射到其放置平面Pg上时显示出相应的大致椭圆形轮廓，到椭圆的长轴)在平面、例如图3的平面IV-IV上，穿过导管7的中间纵向轴线AL并穿过第一贯通座部15的中间纵向轴线A15和第二贯通座部16的中间纵向轴线A16。

有利地，两个反射元件22中的一个反射元件被定位成靠近第一贯通座部15，使得从第一贯通座部15中包含的第一超声换能器13出来的超声波撞击在所述反射元件22的反射正面18上，被朝向另一反射元件22的反射正面18反射。

类似地，另一反射元件22有利地被定位成靠近第二贯通座部16，使得从第二贯通座部16中包含的第二超声换能器14出来的超声波撞击在所述反射元件22的反射正面18上，被朝向另一反射元件22的反射正面18反射。

有利地，反射元件22的反射正面18定位成靠近第一贯通座部15，位于放置平面Pg上，该放置平面Pg相对于垂直于中间纵向轴线AL的平面PP倾斜(例如参照图9的实施方式示例，逆时针)一角度gammaIN，该角度gammaIN包括在35°与60°之间，优选地等于45°。

有利地，反射元件22的反射正面18定位成靠近第二贯通座部16的，位于放置平面Pg上，该放置平面Pg相对于垂直于中间纵向轴线AL的平面PP倾斜(例如参照图9的实施方式示例，顺时针)角度gammaOUT，该角度gammaOUT包括在35°与60°之间，优选地等于45°。

反射元件22分别靠近第一贯通座部和第二贯通座部的定位也使得可以简化反射元件22在导管7中的安装；事实上，这些反射元件22可以通过各自的第一或第二贯通座部***导管7中，直到各自的第一固定销25a、25b***到相应的固定座部26a、26b中，并且第二固定销27***到相应的第二固定座部28中。这种***也可以很容易地自动完成，例如通过自动机器和/或机器人自动完成。

有利地，然后可以将反射元件22稳定地固定在导管7中，有利地通过将第一和第二超声换能器***相应的第一或第二贯通座部，从而将第二固定销27稳定地锁定在相应的第二固定座部28中。

在优选实施方式、例如附图中图示的实施方式中，定位成靠近第一贯通座部15的反射元件22布置成使得其反射正面18的中心在导管7的中间纵向轴线AL的方向上显示出与导管7的第二部段9的主要基部9a的距离Lalfa，该距离Lalfa包括在5mm与60mm之间，优选地等于10mm。

在优选实施方式、例如附图中图示的实施方式中，定位成靠近第二贯通座部16的反射元件22布置成使得其反射正面18的中心在导管7的中间纵向轴线AL的方向上显示出与导管7的第四部段11的主要基部11a的距离Lbeta，该距离Lbeta包括在5mm与60mm之间，优选地等于10mm。

超声测量设备1可以有利地包括未图示的一个或更多个温度探针，其配置成测量水的温度并且与操作性地连接至逻辑单元，在这种情况下，逻辑单元可以有利地配置成得出与导管7中流动的水的消耗相关的卡路里的消耗。

根据本发明的超声测量设备1的运行如下。

在水从入口开口4通过导管7到出口开口6的过程中，第一超声换能器13发出超声波，该超声波撞击在定位成靠近第一贯通座部15的反射体17的反射正面18上，被朝向定位成靠近第二贯通座部16的反射体17的反射正面18反射，并且从后者朝向第二超声换能器14反射，第二超声换能器14接收该超声波。

同时，第二超声换能器14发出超声波，该超声波撞击在定位成靠近第二贯通座部16的反射体17的反射正面18上，被朝向定位在靠近第一贯通座部15的反射体17的反射正面18反射，并且从后者朝向第一超声换能器13反射，第一超声换能器13接收该超声波。

两个超声波穿过在导管7中流动的水流，一个超声波沿水流的方向(从入口开口4到出口开口6运动)，而另一个超声波沿与水流相反的方向；由此可见，两个超声波从产生它们的超声换能器传到接收它们的超声换能器的两个时间是不同的；逻辑单元配置成计算这些时间的差，并且根据该差得出包括在两个反射元件22的反射正面18之间的区域中的水的速度。

知道了导管7的截面(有利地在各种部段8至12中的截面)，逻辑单元计算出水的流量，并由此计算出所需时间间隔内水的消耗。

在该情况下，超声测量设备1设置有未图示的一个或更多个温度探针，其配置成测量水的温度并且操作性地连接至逻辑单元，逻辑单元可以有利地配置成得出给定时间间隔内由通过导管7的水携带的卡路里的消耗。

应当指出的是，反射体17与支承件的固定有利地通过一个或更多个附加物来实现，这样就不需要向反射体17的侧部或前部突出的固定元件，而这些固定元件可能造成上述现有技术中强调的缺点。

从所提供的描述来看，本发明的特征和优点是清楚的。

特别地，由于一个或更多个附加物从反射体的背面突出，可以将后者牢固地固定至其支承件上，而无需使用突出到反射体的侧部或前部的固定元件，这些固定元件可能导致在所引用的现有技术中强调的缺点。

没有从反射体的侧部突出的固定元件有助于减少反射体的横截面尺寸，因此可以对各种类型的流量使用具有相同尺寸的导管，从而在该设备的生产、储存和分销方面实现规模经济；没有从反射体的侧部突出的固定元件可以减少该设备的压降，并且因此用于待测的水的高标称流量、例如4000升/小时以及低标称流量、例如2500升/小时。

明显的是，作为本发明的主题的超声测量设备可以进行大量的修改和变型，所有这些修改和变型都在本发明的范围内；此外，所有的细节都可以用技术上等同的元件替代。在实践中，所使用的材料以及其尺寸可以根据技术要求采用任何类型。

最后要强调的是，上述管状体2、导管7、第一贯通座部15和第二贯通座部16、相关的第一换能器13和第二换能器14、逻辑单元的特定形状和/或构型，以及上述反射元件22的特定外部几何形状和在导管中的定位，可以构成第二个独立的发明，而不管是否存在用于将反射体17固定至其支承件21上的附加物22a、22b、22c、22d。

因此，上述描述也适用于第二项独立的发明，唯一的区别在于，在后者中，一个或更多个附加物22a、22b、22c、22d不一定存在，因此，即使不存在附加物，反射体17也可以被固定至支承件21，但是，例如，通过焊接、或粘接被固定至支承件21。此外，根据该独立的发明，反射体17和其支承件21可以有利地作为一个整体获得，例如通过塑料材料或金属的注塑模制。

在所述独立的发明中，上述管状体2、导管7、第一贯通座部15和第二贯通座部16、相关的第一换能器13和第二换能器14、逻辑单元的特定形状和/或构型，以及上述反射元件22的外部几何形状和在导管中的定位与是否存在附加物无关，并且允许在导管7内实现水的最佳分布，这使得能够进行有效的测量，误差在允许的限制内，用于待测的水的高标称流量、例如4000升/小时以及低标称流量、例如2500升/小时，保持压降较低。

Claims (13)

1.一种水和/或卡路里消耗的超声测量设备(1)，包括：

-管状体(2)，在所述管状体(2)中限定了导管(7)，所述导管(7)构造成使水在所述导管中流动，

-产生装置(13，14)，所述产生装置(13，14)构造成产生在所述导管(7)内传播的超声波，

-接收装置(13，14)，所述接收装置(13，14)适于接收由所述产生装置(13，14)产生的超声波，

-反射装置(22)，所述反射装置(22)布置在所述导管(7)内、构造成拦截由所述产生装置(13，14)产生的超声波并且使所述超声波转向所述接收装置(13，14)，其中，所述反射装置(22)包括：

-反射体(17)，所述反射体(17)设置有反射正面(18)和背面(19)，所述反射正面(18)构造成接收和反射超声波，所述背面(19)定位在所述反射正面(18)的后方使得所述背面(19)不被入射到所述反射正面(18)的超声波击中，所述反射正面(18)和所述背面(19)通过侧壁(20)彼此连接，

-支承件(21)，所述支承件(21)固定至所述反射体(17)的所述背面(19)并且构造成使所述反射体(17)保持在所述导管(7)内的预定位置，

其特征在于，所述超声测量设备(1)包括一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)，所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)从所述反射体(17)的所述背面(19)朝向所述支承件(21)突出并***所述支承件(21)内，所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)的形状和/或位置使得***所述支承件(21)的所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)的集合阻挡所述反射体(17)沿任何方向从所述支承件(21)移除。

2.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述支承件(21)是通过将所述支承件(21)包覆模制到所述反射体(17)的所述背面(19)而获得的，并且所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)在所述包覆模制期间***到所述支承件(21)中。

3.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述反射体(17)是通过将所述反射体(17)包覆模制到所述支承件(21)而获得的，并且所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)在所述包覆模制期间***到所述支承件(21)中。

4.根据权利要求2所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)中的一个附加物(22a)具有孔(23)，所述支承件(21)的一部分***所述孔(23)中。

5.根据权利要求3所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)中的一个附加物(22a)具有孔(23)，所述支承件(21)的一部分***所述孔(23)中。

6.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述支承件(21)在面向所述反射体(17)的联接表面(21a)上包括一个或更多个座部(35)，所述一个或更多个座部(35)构造成分别容纳所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)。

7.根据权利要求6所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)构造成***所述一个或更多个座部(35)中，并且一旦***就不能从所述一个或更多个座部(35)中离开。

8.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)包括下述附加物(22b)，该附加物(22b)定形状成相对于所述反射体(17)的所述背面(19)限定底切部，所述底切部阻挡所述反射体(17)沿着两两相互正交的三个方向(x，y，z)与所述支承件(21)分离。

9.根据权利要求4所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)包括下述附加物(22b)，该附加物(22b)定形状成相对于所述反射体(17)的所述背面(19)限定底切部，所述底切部阻挡所述反射体(17)沿着两两相互正交的三个方向(x，y，z)与所述支承件(21)分离。

10.根据权利要求5所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)包括下述附加物(22b)，该附加物(22b)定形状成相对于所述反射体(17)的所述背面(19)限定底切部，所述底切部阻挡所述反射体(17)沿着两两相互正交的三个方向(x，y，z)与所述支承件(21)分离。

11.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述一个或更多个附加物(22a，22b，22c，22d)包括第一附加物(22c)和第二附加物(22d)，所述第一附加物(22c)***所述支承件(21)内并构造成至少沿着相互垂直的第一方向(x)和第二方向(z)阻挡所述反射体(17)与所述支承件(21)分离，所述第二附加物(22d)***所述支承件(21)内并构造成至少沿着与所述第一方向(x)和所述第二方向(z)垂直的第三方向(y)阻挡所述反射体(17)与所述支承件(21)分离。

12.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述反射体(17)是通过金属材料的注塑模制而获得的。

13.根据权利要求1所述的超声测量设备(1)，其特征在于以下事实：所述支承件(21)包括用于固定(25a，25b，27)至所述导管(7)的内表面(7a)的装置。

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