DE112007000456T5

DE112007000456T5 - Eingetauchter Kraftstofffüllstandssensor

Info

Publication number: DE112007000456T5
Application number: DE112007000456T
Authority: DE
Inventors: Lawrence B. Janesville Reimer; Gregory P. Janesville Murphy
Original assignee: SSI Technologies LLC
Current assignee: SSI Technologies LLC
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2009-01-15
Also published as: WO2007101144A2; CN101438128A; RU2008138568A; US7966136B2; US7542870B2; US20100262386A1; US20070203668A1; WO2007101144A3

Abstract

Ein Füllstandssensor, aufweisend:
Einen ersten Wandler, so konfiguriert, dass er ein erstes Signal erzeugt;
einen zweiten Wandler, so konfiguriert, dass er ein zweites Signal erzeugt;
ein Referenzziel, angeordnet in einem ersten Abstand vom ersten Wandler und in einem zweiten Abstand vom zweiten Wandler; und
einen Prozessor, so konfiguriert, dass er zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet und Informationen vom ersten und vom zweiten Wandler empfängt,
wobei im ersten Modus der Prozessor so konfiguriert ist, dass
er ein Steuersignal zum ersten Wandler sendet, um den ersten Wandler zu veranlassen, das erste Signal zu erzeugen, und
er ein Signal vom zweiten Wandler empfängt, das auf einer Reflexion des ersten Signals an einer Oberfläche beruht;
wobei im zweiten Modus der Prozessor so konfiguriert ist, dass
er ein Steuersignal zum zweiten Wandler sendet, um den zweiten Wandler zu veranlassen, das zweite Signal...

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht Priorität aus US-Patentanmeldung Nr. 11/365 548, eingereicht am 28. Februar 2006, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier einbezogen ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ultraschallwandler können zum Messen eines Abstandes zur Oberfläche einer Flüssigkeit verwendet werden. In einigen Situationen wird ein Wandler an der Oberseite eines Tanks für flüssigen Kraftstoff positioniert. Vom Wandler wird ein Ultraschallsignal erzeugt, und die Zeit, die das Signal für die Wanderung von der Oberseite des Tanks zur Oberfläche des Kraftstoffs, für die Reflektion von der Oberfläche des Kraftstoffs und für die Rückkehr zum Wandler benötigt, wird gemessen. Wenn bestimmte Informationen über den Tank bekannt sind, beispielsweise sein Rauminhalt oder seine Abmessungen, kann die Zeitmessung zur Berechnung, wie viel Kraftstoff im Tank ist, verwendet werden.
Eine Abwandlung einer solchen Vorrichtung zur Messung des Kraftstoff- oder Flüssigkeitsfüllstandes wird erreicht durch die Anordnung eines Wandlers an der Unterseite eines Tanks, der nach oben in Richtung der Oberfläche der Flüssigkeit gerichtet ist. Ein elektrisches Signal mit relativ hoher Spannung wird zu einem Wandler (z. B. einem piezoelektrischen Wandler) gesendet, das den Wandler veranlasst, seine Form zu ändern und mit seiner mechanischen Eigenfrequenz (oder einem Vielfachen davon) mitzuschwingen. Die mechanische Resonanz führt dazu, dass ein kurzzeitiger Impuls von Ultraschallenergie zur Oberfläche der Flüssigkeit gerichtet wird. Die Ultraschallwelle wandert durch die Flüssigkeit hindurch und wird an einem Dampf/Flüssigkeit-Übergang aufgrund unterschiedlicher Schallgeschwindigkeiten zwischen dem Dampf und der Flüssigkeit reflektiert. Ein Teil der reflektierten Schallenergie kehrt als Echo in Richtung Wandler zurück. Die durch das zurückkehrende Echo übertragene Ultraschallenergie veranlasst den Wandler mitzuschwingen. Diese Resonanz wiederum wird in ein Signal mit relativ niedriger Spannung umgewandelt, welches von der Messelektronik erfasst wird. Die Zeit zwischen dem übertragenen Ultraschallimpuls und dem empfangenen Echo ist direkt proportional zur Distanz, die die Schallwelle durch die Flüssigkeit zurückgelegt hat, wie durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt: Distanz = Geschwindigkeit × (Laufzeit)/2wobei die Geschwindigkeit die Geschwindigkeit des Schalls innerhalb des Mediums ist und von der Temperatur und von der Dichte der Flüssigkeit abhängig ist. Die Distanz lässt sich einfach berechnen, wenn die Schallgeschwindigkeit bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Problem in Verbindung mit bisherigen Messvorrichtungen besteht darin, dass die Schallgeschwindigkeit vom Medium (z. B. Flüssigkeit), durch das der Ultraschallimpuls wandert, und von der Temperatur des Mediums abhängig ist. Deshalb ist es oft nötig, die Art des Mediums, durch welches das Signal wandern wird, und die Temperatur jenes Mediums festzustellen, bevor eine Messung durchgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform sieht die Erfindung einen Füllstandssensor vor, bei dem die Schallgeschwindigkeit in einem Medium nicht bekannt zu sein braucht. Der Füllstandssensor besitzt einen ersten Wandler, der so konfiguriert ist, dass er ein erstes Signal erzeugt, und einen zweiten Wandler, der so konfiguriert ist, dass er ein zweites Signal erzeugt. Der Füllstandssensor besitzt außerdem ein Referenzziel, das in einem ersten Abstand vom ersten Wandler und in einem zweiten Abstand vom zweiten Wandler angeordnet ist, und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet und Informationen vom ersten und vom zweiten Wandler empfängt. Im ersten Modus ist der Prozessor so konfiguriert, dass er ein Steuersignal zum ersten Wandler sendet, um den ersten Wandler zu veranlassen, das erste Signal zu erzeugen, und vom zweiten Wandler ein Signal empfängt, das auf einer Reflexion des ersten Signals an einer Oberfläche beruht. Im zweiten Modus ist der Prozessor so konfiguriert, dass er ein Steuersignal zum zweiten Wandler sendet, um den zweiten Wandler zu veranlassen, das zweite Signal zu erzeugen, und vom ersten Wandler ein Signal empfängt, das auf einer Reflexion des zweiten Signals am Referenzziel beruht. Der Prozessor ist weiterhin so konfiguriert, dass er einen Abstand zur Oberfläche auf der Basis von Informationen über die Reflexion des ersten Signals an der Oberfläche und die Reflexion des zweiten Signals am Referenzziel bestimmt.
In einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln einer Oberfläche vor. In einem ersten Modus weist das Verfahren die Erzeugung eines ersten Signals, die Erfassung eines ersten Reflexionssignals von der Oberfläche als Reaktion auf die Erzeugung des ersten Signals und die Berechnung einer ersten Laufzeit auf. In einem zweiten Modus weist das Verfahren die Erzeugung eines zweiten Signals, die Erfassung eines zweiten Reflexionssignals von einem Referenzziel als Reaktion auf die Erzeugung des zweiten Signals und die Berechnung einer zweiten Laufzeit auf. Das Verfahren weist weiterhin die Umschaltung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus und die Bestimmung eines Abstandes zur Oberfläche auf der Basis der ersten Laufzeit und der zweiten Laufzeit auf.
In einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung ein Modul zur Bestimmung eines Flüssigkeitsstandes in einem Behälter eines Automobils vor. Das Modul besitzt einen ersten Wandler, der so konfiguriert ist, dass er in eine Flüssigkeit im Behälter untergetaucht wird, und einen zweiten Wandler, der so konfiguriert ist, dass er in die Flüssigkeit im Behälter untergetaucht wird. Das Modul besitzt außerdem ein Horn mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das vom ersten Ende durch einen ersten Abstand getrennt ist. Das Horn ist so positioniert, dass es Ultraschallimpulse leitet, und eine Steuerung ist so konfiguriert, dass sie den ersten Wandler und den zweiten Wandler in einem ersten Modus und einem zweiten Modus steuert. Die Steuerung ist außerdem so konfiguriert, dass sie eine Menge, die einen Hinweis auf den Flüssigkeitsstand innerhalb des Behälters gibt, auf der Basis einer ersten Laufzeit und einer zweiten Laufzeit bestimmt. Im ersten Modus ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie ein erstes elektrisches Signal erzeugt und ein zweites elektrisches Signal empfängt, der erste Wandler ist so konfiguriert, dass er einen ersten Ultraschallimpuls als Reaktion auf das erste elektrische Signal erzeugt, und der zweite Wandler ist so konfiguriert, dass er einen ersten reflektierten Ultraschallimpuls erfasst und das zweite elektrische Signal erzeugt. Im zweiten Modus ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie ein drittes elektrisches Signal erzeugt und ein viertes elektrisches Signal empfängt, der zweite Wandler ist so konfiguriert, dass er einen zweiten Ultraschallimpuls als Reaktion auf das dritte elektrische Signal erzeugt, und der erste Wandler ist so konfiguriert, dass er einen zweiten reflektierten Ultraschallimpuls erfasst und das vierte elektrische Signal erzeugt. Die Steuerung ist weiterhin so konfiguriert, dass sie zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus umschaltet.
In einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsstandes innerhalb eines Behälters mit einer Basis vor. Das Verfahren weist die Erzeugung eines ersten elektrischen Signals mit einer Steuerung, die Erzeugung eines ersten Ultraschallimpulses innerhalb einer Flüssigkeit im Behälter mit einem ersten Wandler, der mit der Steuerung gekoppelt ist, und die Erfassung eines zweiten Ultraschallimpulses aus dem Inneren der Flüssigkeit im Behälter mit einem zweiten Wandler, der mit der Steuerung gekoppelt ist, auf. Das Verfahren weist außerdem die Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals mit dem zweiten Wandler, die Berechnung einer ersten Laufzeit auf der Basis der Zeit, zu der das erste elektrische Signal zum Wandler gesendet wird, und der Zeit, zu der das zweite elektrische Signal von der Steuerung empfangen wird, und die Erzeugung eines dritten elektrischen Signals mit der Steuerung auf. Das Verfahren weist außerdem die Erzeugung eines dritten Ultraschallimpulses innerhalb der Flüssigkeit im Behälter mit dem zweiten Wandler, die Erfassung eines vierten Ultraschallimpulses aus dem Inneren der Flüssigkeit im Behälter mit dem ersten Wandler und die Erzeugung eines vierten elektrischen Signals mit dem ersten Wandler auf. Das Verfahren weist außerdem die Berechnung einer zweiten Laufzeit auf der Basis der Zeit, zu der das dritte elektrische Signal zum Wandler gesendet wird, und der Zeit, zu der das vierte elektrische Signal von der Steuerung empfangen wird, und die Bestimmung einer Menge, die einen Hinweis auf den Flüssigkeitsstand innerhalb des Behälters gibt, auf der Basis der ersten Laufzeit und der zweiten Laufzeit auf.
Weitere Gesichtspunkte der Erfindung werden durch die Betrachtung der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstofffüllstandssensors;
2A zeigt den Kraftstofffüllstandssensor in 1 von unten;
2B zeigt ein Ende des Kraftstofffüllstandssensors in 1 teilweise im Querschnitt;
3 zeigt einen ersten Wandler und einen zweiten Wandler des Kraftstofffüllstandssensors in 1 von oben;
4A zeigt den Kraftstofffüllstandssensor in 1 beim Erzeugen eines ersten Ultraschallimpulses;
4B zeigt Spannungsmessungen, die einen Hinweis auf die in 4A illustrierten Signale geben;
5A zeigt den Kraftstofffüllstandssensor in 1 beim Erzeugen eines zweiten Ultraschallimpulses;
5B zeigt Spannungsmessungen, die einen Hinweis auf die in 5A illustrierten Signale geben;
6A zeigt den Kraftstofffüllstandssensor in 1 beim Erzeugen eines dritten Ultraschallimpulses;
6B zeigt Spannungsmessungen, die einen Hinweis auf die in 6A illustrierten Signale geben;
7A zeigt den Kraftstofffüllstandssensor in 1 beim Erzeugen eines vierten Ultraschallimpulses;
7B zeigt Spannungsmessungen, die einen Hinweis auf die in 7A illustrierten Signale geben; und
8 zeigt ein Fließschema, das die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors in 1 illustriert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bevor Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben werden, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Details der Ausführung und die Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den folgenden Zeichnungen illustriert werden, beschränkt ist. Die Erfindung kann weitere Ausführungsformen annehmen und kann auf unterschiedliche Weise hergestellt oder ausgeführt werden. Auch sei darauf hingewiesen, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie dem Zweck der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend betrachtet werden sollten.
1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstofffüllstandssensors 10 mit einem Horn 15, gekoppelt an eine Basis 20 eines Tanks 22. Allgemein hat das Horn 15 eine aufgeweitete, rohrartige Form, die ein erstes Ende 25, das an die Basis 20 anschließt, und ein zweites Ende 30, das eine Öffnung 35 bildet, definiert. In der in 1 gezeigten Ausführung hat das zweite Ende 30 des Horns 15 einen größeren Durchmesser als das erste Ende 25.
Das Horn 15 hat eine Innenwand 40 und ein Referenzziel 45, das von ihr absteht oder auf ihr positioniert ist. Das Referenzziel 45 besitzt allgemein eine reflektierende Fläche 50, die mit einer horizontalen Ebene, die parallel zur Basis 20 verläuft, einen Winkel zwischen etwa 0° und etwa 50° bildet. In einigen Ausführungen steht das Referenzziel 45 von der Innenwand 40 des Horns 15 ab und hat eine ringartige Form innerhalb des Horns 15. In anderen Ausführungen steht das Referenzziel 45 von einem Abschnitt der Innenwand 40 ab und bildet einen gekrümmten Vorsprung.
Das Horn 15 besitzt außerdem Lüftungsöffnungen 55, die allgemein nahe dem ersten Ende 25 des Horns 15 angeordnet sind. Jede Lüftungsöffnung 55 bildet einen Durchgang, damit Medien zwischen der Innenseite und der Außenseite des Horns 15 strömen können. Wenn zum Beispiel der Sensor 10 teilweise in eine Flüssigkeit untergetaucht wird, wie in den 6A und 7A gezeigt, erlauben die Lüftungsöffnungen 55 die Strömung der Flüssigkeit zwischen der Innenseite und der Außenseite des Horns 15. Damit ist der Flüssigkeitsstand innerhalb des Horns 15 im Wesentlichen derselbe wie der Flüssigkeitsstand außerhalb des Horns 15.
Mit Bezug auf die 1, 2A und 2B besitzt der Kraftstofffüllstandssensor 10 außerdem einen Trennteil oder Dämpfer 60, der in einer Ausführungsform aus Schaummaterial hergestellt ist. In der in den 2A und 2B gezeigten Ausführung besitzt der Dämpfer 60 ein erstes Dämpferstück 65 und ein zweites Dämpferstück 70. 2A zeigt eine Ausführung des Kraftstofffüllstandssensors 10 von unten. Wie in 2A gezeigt, besitzt das erste Dämpferstück 65 einen äußeren Teil 75, der im Wesentlichen kreisförmig ist und eine Öffnung 80 füllt, die durch das erste Ende 25 des Horns 15 definiert wird. Das erste Dämpferstück 65 besitzt außerdem einen inneren Teil 85 mit einer rechteckigen Öffnung 90. Ein Teil des zweiten Dämpferstücks 70 passt in die Öffnung 90.
Mit Bezug auf 2B definiert der Querschnitt des zweiten Dämpferteils 70 eine rechteckige Form und verläuft von der Innenseite des Horns 15 durch den ersten Dämpferteil 65. In einigen Ausführungen berühren der erste Dämpferteil 65 und der zweite Dämpferteil 70 die Basis 20, wie in 1 gezeigt. In der in 2B gezeigten Ausführung werden der erste Dämpferteil 65 und der zweite Dämpferteil 70 durch einen schmalen Spalt 95 von der Basis 20 getrennt.
Mit Bezug auf 1 besitzt der Kraftstofffüllstandssensor 10 außerdem einen ersten Wandler 100 und einen zweiten Wandler 105. Die Wandler 100 und 105 sind innerhalb des Horns 15 an das erste Ende 25 anschließend angeordnet. Wie in den 1 und 2B gezeigt, befindet sich der erste Wandler 100 in einem Trennabstand vom zweiten Wandler 105, der durch das zweite Dämpferstück 70 definiert wird. Zusätzlich sind der erste Wandler 100 und der zweite Wandler 105 symmetrisch zueinander und auf beiden Seiten des Horns 15 um eine Mittenachse 110 angeordnet. In einer in 3 gezeigten Ausführung sind der erste Wandler 100 und der zweite Wandler 105 halbkreisförmig und befinden sich einander gegenüber.
Das Ziel 45 befindet sich in einem bekannten Abstand jeweils vom ersten Wandler 100 und vom zweiten Wandler 105. Wenn von den Wandlern Reflexionen vom Ziel empfangen werden und resultierende Signale zur Steuerung gesendet werden (weiter unten beschrieben), können Berechnungen unter Verwendung einer Laufzeitmessung für eine Reflexion vom Ziel 45 als Ausgleichsfaktor für Änderungen der Art des Mediums oder der Temperatur des Mediums, in dem die Messung stattfindet, durchgeführt werden. Wie bemerkt, können solche Änderungen die Schallgeschwindigkeit beeinflussen.
Mit Bezug auf 1 besitzt der Kraftstofffüllstandssensor 10 außerdem eine Steuerung 115, die über Drähte 120 (auch in 2A gezeigt) oder sonstige Verbindungen mit dem ersten Wandler 100 und dem zweiten Wandler 105 elektrisch verbunden sind. Im Allgemeinen besitzt die Steuerung 115 Anweisungen zum Betätigen des ersten Wandlers 100 und des zweiten Wandlers 105. Die Steuerung 115 empfängt außerdem Signale vom ersten Wandler 100 und vom zweiten Wandler 105 und kann Informationen verarbeiten und zu weiteren Systemen auf der Basis der Wechselwirkung mit den Wandlern 100 und 105 weiterleiten.
In der in den 4–7 gezeigten Ausführung ist der Kraftstofffüllstandssensor 10 so konfiguriert, dass er einen Abstand des ersten Wandlers 100 und des zweiten Wandlers 105 zu einem Flüssigkeit/Dampf-Übergang oder Oberfläche 125 bestimmt. Besonders in den 4A, 5A, 6A und 7A sind Ultraschallimpulse, die von den Wandlern 100 und 105 erzeugt werden, schematisch als durchgehende oder gestrichelte Linien dargestellt, um die Analyse zu erleichtern. Zusätzlich zeigen die 4B, 5B, 6B und 7B jeweils elektrische Spannungen (hier manchmal als „Spannungsmessungen" bezeichnet), die von der Steuerung 115 über einen Zeitraum empfangen werden und vom ersten Wandler 100 bzw. vom zweiten Wandler 105 erzeugt werden. Wie unten näher erklärt, werden die Spannungsmessungen als Reaktion auf elektrische Signale, die von der Steuerung 115. erzeugt werden, und als Reaktion auf die Ultraschallimpulse, die in den 4A, 5A, 6A und 7A schematisch dargestellt sind, erzeugt. Die Spannungsmessungen in den 4B, 5B, 6B und 7B helfen, die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 besser zu illustrieren.
Allgemein ist der Abstand, der vom Kraftstofffüllstandssensor 10 bestimmt wird, im Wesentlichen ähnlich einem Abstand zwischen der Basis 20 und der Oberfläche 125. Damit kann der bestimmte Abstand ein Hinweis auf einen tatsächlichen Flüssigkeitsstand sein. Beispielsweise wird in dem besonderen Fall, wenn der Kraftstofffüllstandssensor 10 in einem Kraftstoffbehälter (zum Beispiel Tank 22) eines Kraftfahrzeugs angeordnet wird, der Kraftstofffüllstandssensor 10 so konfiguriert, dass er periodisch den Abstand zwischen den Wandlern 100 und 105 und der Oberfläche 125 bestimmt. Dieser Abstand gibt einen Hinweis auf den Abstand zwischen der Basis 20 und der Oberfläche 125 oder einem tatsächlichen Kraftstofffüllstand. Wie in den 1–7 gezeigt, ist das Horn 15 so angeordnet, dass es von den Wandlern 100 und 105 erzeugte Ultraschallimpulse leitet und die Reflexionen der Ultraschallimpulse zurück zu den Wandlern 100 und 105 leitet. Die Steuerung 115 kann den berechneten Abstand oder den Kraftstofffüllstand zu einer Anzeige weiterleiten, die einem Fahrzeugbenutzer die Kraftstoffmenge im Kraftstofftank anzeigt. Weitere Abwandlungen dieses Beispiels können darin bestehen, dass die Steuerung zusätzliche Informationen wie etwa Kraftstofftemperatur und chemische Zusammensetzung weiterleiten, wenn dem System geeignete Sensoren hinzugefügt und für die Kommunikation mit der Steuerung 115 konfiguriert werden.
Die 4A und 4B zeigen die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 in einem ersten Modus, der von der Steuerung 115 bestimmt wird. Im ersten Modus erzeugt die Steuerung 115 ein erstes Steuersignal zum Betätigen des ersten Wandlers 100. Der erste Wandler 100 schwingt als Reaktion auf das erste Steuersignal mit und erzeugt einen ersten Ultraschallimpuls 130. Der erste Ultraschallimpuls 130 wandert durch das Horn 15 und erreicht die Oberfläche 125. Der erste Ultraschallimpuls 130 wird an der Oberfläche 125 reflektiert und erzeugt eine erste Reflexion 135 und eine erste alternative Reflexion 140. Eine Spannungsmessung 145 (4B) ist ein Hinweis auf die Resonanz des ersten Wandlers 100 als Reaktion auf das erste Steuersignal. Die Spannungsmessung 145 nimmt in der Amplitude in dem Maß ab, wie der Wandler 100 in einen ungestörten oder inaktiven Zustand zurückkehrt. Die Zeit, die die Wandler 100 und 105 brauchen, um in den inaktiven Zustand zurückzukehren, wird als Ausklingzeit definiert.
4B zeigt außerdem eine Spannungsmessung 150, die vom zweiten Wandler 105 erzeugt wird. Die Spannungsmessung 150 ist allgemein ein Hinweis auf Bewegung, die der erste Wandler 100 zum zweiten Wandler 105 überträgt. Genauer gesagt erzeugt die Resonanz des ersten Wandlers 100 Bewegung des zweiten Wandlers 105, und der zweite Wandler 105 erzeugt ein Signal, das als elektrisches „Phantomsignal" (Spannungsmessung 150), von der Steuerung 115 gemessen oder empfangen, bezeichnet wird. In den in den 1–7 gezeigten Ausführungsformen hilft der Dämpfer 60, die resonanzbedingte gegenseitige Beeinflussung der Wandler 100 und 105 zu verringern. Damit hilft der Dämpfer 60, die Höhe und die Dauer der Spannungsmessung 150 zu verringern, und verbessert die Fähigkeit der Steuerung 115, elektrische Signale, die von den Wandlern 100 und 105 erzeugt wurden, in relativ zur Ausklingzeit kürzeren Zeiträumen zu empfangen.
Die Steuerung 115 empfängt Spannungsmessungen 152 und 153 (4B) infolge der Tatsache, dass der zweite Wandler 105 und der erste Wandler 100 das erste Reflexionssignal 135 bzw. die erste alternative Reflexion 140 erfassen. Aufgrund der Zeitdifferenz zwischen dem Beginn der Spannungsmessungen 145 und 152 (bei T = 0) berechnet die Steuerung 115 eine erste Laufzeit. Die erste Laufzeit ist ein Hinweis auf die Zeit, die ein Ultraschallimpuls braucht, um vom ersten Wandler 100 zur Oberfläche 125 und als Reflexion des Ultraschallimpulses zurück zum zweiten Wandler 105 zu wandern. Während der Berechnung der ersten Laufzeit ignoriert die Steuerung 115 die Spannungsmessungen 150 und 153.
Die 5A und 5B zeigen die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 in einem zweiten Modus, der von der Steuerung 115 bestimmt wird. Im zweiten Modus erzeugt die Steuerung 115 ein zweites Steuersignal zum Betätigen des zweiten Wandlers 105. Der zweite Wandler 105 schwingt als Reaktion auf das zweite Steuersignal mit und erzeugt einen zweiten Ultraschallimpuls 165 und eine Spannungsmessung 170. Als Folge der Resonanz des zweiten Wandlers 105 erzeugt der erste Wandler 100 ein elektrisches Phantomsignal (Spannungsmessung 175), das von der Steuerung 115 empfangen wird. Der zweite Ultraschallimpuls 165 wandert innerhalb des Horns 15 und wird am Referenzziel 45 reflektiert, wobei er ein zweites Reflexionssignal 180 und mindestens eine zweite alternative Reflexion 185 erzeugt. Der erste Wandler 100 und der zweite Wandler 105 erzeugen außerdem elektrische Signale (Spannungsmessungen 182 und 194 in 5B) als Reaktion auf den Empfang der Ultraschallimpulse 180 bzw. 185.
Weil, wie in 5B gezeigt, die Ausklingzeit der Spannungsmessung 170 länger ist als die Zeit zwischen der Erzeugung des zweiten Ultraschallimpulses 165 und der Erfassung der zweiten alternativen Reflexion 185 mit dem zweiten Wandler 105, wird die Spannungsmessung 194 von der Steuerung 115 als Teil der Spannungsmessung 170 empfangen. Der zweite Ultraschallimpuls 165 erzeugt außerdem Oberflächenreflexionen 190, die von den Wandlern 100 und 105 erfasst werden (Spannungsmessungen 196). Im zweiten Modus berechnet die Steuerung 115 eine zweite Laufzeit auf der Basis der Zeit zwischen dem Beginn der Spannungsmessung 170 und der Spannungsmessung 182 (bei T = 0). Während der Berechnung der zweiten Laufzeit ignoriert die Steuerung 115 die Spannungsmessungen 170, 175, 194 und 196.
Zusätzlich vergleicht die Steuerung 115 die erste Laufzeit, die im ersten Modus berechnet wurde, mit der zweiten Laufzeit, um zu bestimmen, ob eine Bedingung wie etwa, dass die erste Laufzeit länger als die zweite Laufzeit ist, erfüllt ist. In dem in den 4–5 gezeigten Fall ist die erste Laufzeit länger als die zweite Laufzeit, weil der erste Ultraschallimpuls 130 und die erste Reflexion 135 eine längere Distanz zurücklegen als der zweite Ultraschallimpuls 165 und die zweite Reflexion 180. Damit ist die Bedingung erfüllt, die Steuerung 115 nimmt die zweite Laufzeit auf, und die Steuerung 115 berechnet unter Verwendung der ersten Laufzeit und der zweiten Laufzeit den Abstand zur Oberfläche 125.
Die 6–7 zeigen schematisch die Betriebweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 in dem Fall, wenn die Oberfläche 125 am oder unter dem Referenzziel 45 liegt. Genauer gesagt zeigen die 6A und 6B schematisch die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 im ersten Modus, der von der Steuerung 115 bestimmt wird. Im ersten Modus erzeugt die Steuerung ein drittes Steuersignal zum Betätigen des ersten Wandlers 100. Der erste Wandler 100 schwingt als Reaktion auf das dritte Steuersignal mit und erzeugt eine Spannungsmessung 195 und einen dritten Ultraschallimpuls 200. Als Folge der Resonanz des ersten Wandlers 100 erzeugt der zweite Wandler 105 ein elektrisches Phantomsignal (Spannungsmessung 205), das von der Steuerung 115 empfangen wird. Der dritte Ultraschallimpuls 200 wandert innerhalb des Horns 15 und wird an der Oberfläche 125 reflektiert, wobei er ein drittes Reflexionssignal 210 und mindestens eine dritte alternative Reflexion 215 erzeugt. Der zweite Wandler 105 und der erste Wandler 100 erzeugen außerdem elektrische Signale (Spannungsmessungen 217 und 218) als Reaktion auf den Empfang der Ultraschallimpulse 210 bzw. 215.
Weil die Ausklingzeit der Spannungsmessung 195 länger ist als die Zeit zwischen der Erzeugung des dritten Ultraschallimpulses 200 und der Erfassung der dritten alternativen Reflexion 215, wird die Spannungsmessung 218 von der Steuerung 115 als Teil der Spannungsmessung 195 empfangen. Das dritte Ultraschallsignal 200 kann außerdem zusätzliche Reflexionen (Spannungsmessungen 220) erzeugen, die von den Wandlern 100 und 105 erfasst werden. Im ersten Modus berechnet die Steuerung 115 die erste Laufzeit auf der Basis der Zeit zwischen dem Beginn der Spannungsmessung 195 und der Spannungsmessung 217 (bei T = 0). Während der Berechnung der ersten Laufzeit ignoriert die Steuerung 115 die Spannungsmessungen 195, 205, 218 und 220.
Die 7A und 7B zeigen schematisch die Betriebsweise des Kraftstofffüllstandssensors 10 im zweiten Modus, der von der Steuerung 115 bestimmt wird. Im zweiten Modus erzeugt die Steuerung ein viertes Steuersignal zum Betätigen des zweiten Wandlers 105. Der zweite Wandler 105 schwingt als Reaktion auf das vierte Steuersignal mit und erzeugt eine Spannungsmessung 225 und einen vierten Ultraschallimpuls 230. Als Folge der Resonanz des zweiten Wandlers 105 erzeugt der erste Wandler 100 ein elektrisches Phantomsignal (Spannungsmessung 235), das von der Steuerung 115 empfangen wird. Der vierte Ultraschallimpuls 230 wandert innerhalb des Horns 15 und wird an der Oberfläche 125 reflektiert, wodurch er ein viertes Reflexionssignal 240 und mindestens eine vierte alternative Reflexion 245 erzeugt. Der erste Wandler 100 und der zweite Wandler 105 erzeugen außerdem elektrische Signale (Spannungsmessungen 237 und 238) als Reaktion auf den Empfang der Ultraschallimpulse 240 bzw. 245.
Weil die Ausklingzeit der Spannungsmessung 225 länger ist als die Zeit zwischen der Erzeugung des vierten Ultraschallimpulses 230 und der Erfassung der vierten alternativen Reflexion 245, wird die Spannungsmessung 238 von der Steuerung 115 als Teil der Spannungsmessung 225 empfangen. Das vierte Ultraschallsignal 230 kann außerdem zusätzliche Reflexionen (Spannungsmessungen 250) erzeugen, die von den Wandlern 100 und 105 erfasst werden. Im zweiten Modus berechnet die Steuerung 115 die zweite Laufzeit auf der Basis der Zeit zwischen dem Beginn der Spannungsmessungen 225 und 237 (bei T = 0). Während der Berechnung der zweiten Laufzeit ignoriert die Steuerung 115 die Spannungsmessungen 225, 235, 238 und 250.
Zusätzlich vergleicht die Steuerung 115 die erste Laufzeit, die im ersten Modus berechnet wurde, mit der zweiten Laufzeit, um zu bestimmen, ob die Bedingung wie etwa, dass die erste Laufzeit länger als die zweite Laufzeit ist, erfüllt ist. In dem in den 6–7 gezeigten Fall ist die erste Laufzeit im Wesentlichen gleich der zweiten Laufzeit, weil sowohl der dritte Ultraschallimpuls 200 als auch der vierte Ultraschallimpuls 230 an der Oberfläche 125 reflektiert werden. Damit ist die Bedingung nicht erfüllt, und die Steuerung 115 benutzt eine zuvor aufgenommene zweite Laufzeit, um den Abstand zur Oberfläche 125 zu berechnen.
8 zeigt ein Fließschema, das mindestens teilweise einen Betriebsablauf des Kraftstofffüllstandssensors 10 illustriert. Bei dem in 8 gezeigten Ablauf ist der Kraftstofffüllstandssensor 10 so konfiguriert, dass er einen Abstand zur Oberfläche 125 ungeachtet der Zusammensetzung, des Füllstands oder der Temperatur der Flüssigkeit bestimmt. Der Kraftstofffüllstandssensor 10 beginnt mit dem Betrieb (bei Schritt 300) im ersten Modus. Zum Beispiel könnte Schritt 300 eingeleitet werden, wenn der Motor eines Fahrzeugs einschließlich Kraftstofftank gestartet wird. Alternativ dazu kann der Kraftstofffüllstandssensor 10 in Fällen, wo er nicht in ein Fahrzeug eingebaut ist, unabhängig gestartet werden.
Die Steuerung 115 erzeugt ein erstes Steuersignal (in Schritt 305), um den ersten Wandler 100 zu betätigen. Der erste Wandler 100 erzeugt einen ersten Ultraschallimpuls als Folge des Empfangs des ersten Steuersignals. Die Steuerung 115 empfängt elektrische Signale (in Schritt 310), die von den Wandlern 100 und 105 erzeugt wurden. Wie zuvor erklärt, werden die von der Steuerung 115 empfangenen elektrischen Signale von den Wandlern 100 und 105 als Reaktion auf den Empfang von Ultraschallimpulsen erzeugt. Die Steuerung 115 berechnet die erste Laufzeit (in Schritt 315) unter Berücksichtigung eines elektrischen Signals, das vom zweiten Wandler 105 als Reaktion auf den Empfang eines reflektierten Ultraschallimpulses erzeugt wurde. Die Steuerung 115 ignoriert alle weiteren Signale unter der Annahme, dass diese Signale nachfolgende Reflexionen aus dem ersten Ultraschallimpuls repräsentieren.
Die Steuerung 115 schaltet in einen zweiten Betriebsmodus um (in Schritt 320). Im zweiten Modus erzeugt die Steuerung 115 ein zweites Steuersignal (in Schritt 325) zum Betätigen des zweiten Wandlers 105. Der zweite Wandler 105 erzeugt einen zweiten Ultraschallimpuls als Folge des Empfangs des zweiten Steuersignals. Die Steuerung 115 empfängt elektrische Signale (in Schritt 330), die von den Wandlern 100 und 105 erzeugt wurden, und berechnet die zweite Laufzeit (in Schritt 335) unter Berücksichtigung eines elektrischen Signals, das vom ersten Wandler 100 als Reaktion auf den Empfang eines reflektierten Ultraschallimpulses erzeugt wurde. Die Steuerung 115 ignoriert alle weiteren Signale unter der Annahme, dass diese Signale nachfolgende Reflexionen aus dem zweiten Ultraschallimpuls repräsentieren.
Die Steuerung 115 vergleicht (in Schritt 340) die erste Laufzeit mit der zweiten Laufzeit, um zu prüfen, ob die erste Laufzeit länger als die zweite Laufzeit ist. Wenn die erste Laufzeit länger als die zweite Laufzeit ist, nimmt die Steuerung (in Schritt 345) die zweite Laufzeit auf. Wenn die erste Laufzeit nicht länger als die zweite Laufzeit ist, ignoriert die Steuerung 115 die zweite Laufzeit (in Schritt 350) und greift auf eine zuvor aufgenommene und gültige zweite Laufzeit (in Schritt 355) zurück. Die Steuerung berechnet einen Abstand zur Oberfläche 125 (in Schritt 360) gemäß einer Formel in Gleichung 1.
wobei D der Abstand zur Oberfläche 125 ist, Dr ein bekannter Abstand zum Referenzziel 45, 1. TOF (time of flight) die erste Laufzeit und 2. TOF die zweite Laufzeit ist.
Die Steuerung 115 schaltet in den ersten Modus um (in Schritt 365) und kehrt zu Schritt 305 zurück, um den Abstand zur Oberfläche 125 zu berechnen, bis ein Benutzer den Betrieb des Kraftstofffüllstandssensors 10 manuell beendet oder der Kraftstofffüllstandssensor 10 den Betrieb automatisch beendet.
Verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
Zusammenfassung
Ein Füllstandssensor besitzt einen ersten Wandler, der ein erstes Signal erzeugt, einen zweiten Wandler, der ein zweites Signal erzeugt, und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet. Im ersten Modus erzeugt der erste Wandler das erste Signal, und der zweite Wandler erfasst eine Reflexion des ersten Signals an einer Oberfläche. Im zweiten Modus erzeugt der zweite Wandler das zweite Signal, und der erste Wandler erfasst eine Reflexion des zweiten Signals an einem Referenzziel. Der Prozessor bestimmt einen Abstand zur Oberfläche.

Claims

Ein Füllstandssensor, aufweisend: Einen ersten Wandler, so konfiguriert, dass er ein erstes Signal erzeugt; einen zweiten Wandler, so konfiguriert, dass er ein zweites Signal erzeugt; ein Referenzziel, angeordnet in einem ersten Abstand vom ersten Wandler und in einem zweiten Abstand vom zweiten Wandler; und einen Prozessor, so konfiguriert, dass er zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus umschaltet und Informationen vom ersten und vom zweiten Wandler empfängt, wobei im ersten Modus der Prozessor so konfiguriert ist, dass er ein Steuersignal zum ersten Wandler sendet, um den ersten Wandler zu veranlassen, das erste Signal zu erzeugen, und er ein Signal vom zweiten Wandler empfängt, das auf einer Reflexion des ersten Signals an einer Oberfläche beruht; wobei im zweiten Modus der Prozessor so konfiguriert ist, dass er ein Steuersignal zum zweiten Wandler sendet, um den zweiten Wandler zu veranlassen, das zweite Signal zu erzeugen, und er ein Signal vom ersten Wandler empfängt, das auf einer Reflexion des zweiten Signals am Referenzziel beruht, wobei der Prozessor weiterhin so konfiguriert ist, dass er einen Abstand zur Oberfläche auf der Basis von Informationen über die Reflexion des ersten Signals an der Oberfläche und die Reflexion des zweiten Signals am Referenzziel bestimmt.
Füllstandssensor gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Horn mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei der erste und der zweite Wandler an das erste Ende des Horns anschließend angeordnet sind.
Füllstandssensor gemäß Anspruch 2, bei dem das Horn eine Innenwand besitzt und das Referenzziel Bestandteil der Konstruktion der Innenwand ist.
Füllstandssensor gemäß Anspruch 3, weiterhin aufweisend einen Trennteil, angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Wandler, wobei der Trennteil so konfiguriert ist, dass er hilft, den Effekt von Schwingungen, die der erste und der zweite Wandler aufeinander ausüben, zu verringern.
Füllstandssensor gemäß Anspruch 4, bei dem der Trennteil einen Trennabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Wandler füllt.
Füllstandssensor gemäß Anspruch 1, bei dem der erste Wandler ein piezoelektrischer Wandler ist, der zweite Wandler ein weiterer piezoelektrischer Wandler ist und der erste und der zweite Wandler so konfiguriert sind, dass sie Ultraschallsignale als Reaktion auf Steuersignale erzeugen und elektrische Signale als Reaktion auf die Erfassung von Reflexionen von Ultraschallsignalen erzeugen.
Ein Verfahren zum Ermitteln einer Oberfläche, wobei das Verfahren aufweist: in einem ersten Modus, Erzeugung eines ersten Signals; Erfassung eines ersten Reflexionssignals von der Oberfläche als Reaktion auf die Erzeugung des ersten Signals; und Berechnung einer ersten Laufzeit; in einem zweiten Modus, Erzeugung eines zweiten Signals; Erfassung eines zweiten Reflexionssignals von einem Referenzziel als Reaktion auf die Erzeugung des zweiten Signals; und Berechnung einer zweiten Laufzeit; Umschaltung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus; und Bestimmung eines Abstandes zur Oberfläche auf der Basis der ersten Laufzeit und der zweiten Laufzeit.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die Erzeugung des ersten Signals aufweist die Erzeugung eines ersten Steuersignals, und die Betätigung eines ersten Wandlers mit dem ersten Steuersignal, um ein erstes Ultraschallsignal zu erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Erzeugung des zweiten Signals aufweist die Erzeugung eines zweiten Steuersignals, und die Betätigung eines zweiten Wandlers mit dem zweiten Steuersignal, um ein zweites Ultraschallsignal zu erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Erfassung des ersten Reflexionssignals die Stimulierung des zweiten Wandlers mit dem ersten Reflexionssignal und die Sendung eines ersten elektrischen Signals zu einer Steuerung aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die Erfassung des zweiten Reflexionssignals die Stimulierung des ersten Wandlers mit dem zweiten Reflexionssignal und die Sendung eines zweiten elektrischen Signals zur Steuerung aufweist.
Ein Modul zur Bestimmung eines Flüssigkeitsstandes innerhalb eines Behälters eines Automobils, wobei das Modul aufweist: einen ersten Wandler, so konfiguriert, dass er in eine Flüssigkeit im Behälter untergetaucht wird; einen zweiten Wandler, so konfiguriert, dass er in die Flüssigkeit im Behälter untergetaucht wird; ein Horn mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das vom ersten Ende durch einen ersten Abstand getrennt ist, und so angeordnet, dass es Ultraschallimpulse leitet; und eine Steuerung, so konfiguriert, dass sie den ersten Wandler und den zweiten Wandler in einem ersten Modus und einem zweiten Modus steuert und eine Menge, die einen Hinweis auf den Flüssigkeitsstand innerhalb des Behälters gibt, auf der Basis einer ersten Laufzeit und einer zweiten Laufzeit bestimmt, wobei im ersten Modus die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie ein erstes elektrisches Signal erzeugt und ein zweites elektrisches Signal empfängt, der erste Wandler so konfiguriert ist, dass er einen ersten Ultraschallimpuls als Reaktion auf das erste elektrische Signal erzeugt, und der zweite Wandler so konfiguriert ist, dass er einen ersten reflektierten Ultraschallimpuls erfasst und das zweite elektrische Signal erzeugt, wobei im zweiten Modus die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie ein drittes elektrisches Signal erzeugt und ein viertes elektrisches Signal empfängt, der zweite Wandler so konfiguriert ist, dass er einen zweiten Ultraschallimpuls als Reaktion auf das dritte elektrische Signal erzeugt, und der erste Wandler so konfiguriert ist, dass er einen zweiten reflektierten Ultraschallimpuls erfasst und das vierte elektrische Signal erzeugt, wobei die Steuerung weiterhin so konfiguriert ist, dass sie zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus umschaltet.
Modul gemäß Anspruch 12, weiterhin aufweisend ein Ziel, angeordnet in einem zweiten Abstand vom ersten Ende des Horns, wobei der zweite Abstand kürzer als der erste Abstand ist und der erste und der zweite Wandler an das erste Ende anschließend angeordnet sind.
Modul gemäß Anspruch 12, bei dem das Horn eine innere Wand besitzt und das Ziel Bestandteil der inneren Wand ist und von ihr absteht.
Modul gemäß Anspruch 14, bei dem das Horn mindestens eine Lüftungsöffnung nahe dem ersten Ende des Horns besitzt.
Modul gemäß Anspruch 14, bei dem das Ziel eine reflektierende Oberfläche besitzt, die einen Winkel zwischen etwa 0 Grad und etwa 50 Grad zur Basis bildet.
Modul gemäß Anspruch 12, weiterhin aufweisend einen Dämpfer, so konfiguriert, dass er hilft, den Einfluss des ersten Wandlers auf den zweiten Wandler und den Einfluss des zweiten Wandlers auf den ersten Wandler als Reaktion auf die Erzeugung und den Empfang von Ultraschallimpulsen durch den ersten und den zweiten Wandler zu verringern.
Modul gemäß Anspruch 17, bei dem der Dämpfer ein erstes Stück und zweites Stück besitzt, wobei das erste Stück einen ersten Trennraum zwischen dem ersten und dem zweiten Wandler und der Basis des Behälters füllt und das zweite Stück einen zweiten Trennraum zwischen dem ersten Wandler und dem zweiten Wandler füllt.
Modul gemäß Anspruch 18, bei dem das erste Stück des Dämpfers eine Form im Wesentlichen ähnlich einer Innenfläche des Horns hat und eine zentrale Öffnung besitzt und das zweite Stuck die zentrale Öffnung des ersten Stücks füllt.
Modul gemäß Anspruch 12, bei dem der erste reflektierte Ultraschallimpuls eine Reflexion des ersten Ultraschallimpulses an einem Flüssigkeit/Dampf-Übergang ist.
Modul gemäß Anspruch 20, bei dem der zweite reflektierte Ultraschallimpuls eine Reflexion des zweiten Ultraschallimpulses am Ziel im zweiten Abstand vom ersten Ende des Horns ist.
Modul gemäß Anspruch 21, bei dem die Steuerung weiterhin so konfiguriert ist, dass sie eine Menge, die einen Hinweis auf die erste Laufzeit gibt, auf der Basis des ersten elektrischen Signals und des zweiten elektrischen Signals bestimmt, und eine weitere Menge, die einen Hinweis auf die zweite Laufzeit gibt, auf der Basis des dritten elektrischen Signals und des vierten elektrischen Signals bestimmt.
Ein Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsstandes innerhalb eines Behälters mit einer Basis, wobei das Verfahren aufweist: Erzeugung eines ersten elektrischen Signals mit einer Steuerung; Erzeugung eines ersten Ultraschallimpulses mit einem ersten Wandler, der an die Steuerung gekoppelt ist; Erfassung eines zweiten Ultraschallimpulses mit einem zweiten Wandler, der an die Steuerung gekoppelt ist; Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals mit dem zweiten Wandler; Berechnung einer ersten Laufzeit auf der Basis des ersten und des zweiten elektrischen Signals; Erzeugung eines dritten elektrischen Signals mit der Steuerung; Erzeugung eines dritten Ultraschallimpulses mit dem zweiten Wandler; Erfassung eines vierten Ultraschallimpulses mit dem ersten Wandler; Erzeugung eines vierten elektrischen Signals mit dem ersten Wandler; Berechnung einer zweiten Laufzeit auf der Basis des dritten und des vierten elektrischen Signals; und Bestimmung einer Menge, die einen Hinweis auf den Flüssigkeitsstand innerhalb des Behälters gibt, auf der Basis der ersten Laufzeit und der zweiten Laufzeit.
Verfahren gemäß Anspruch 23, bei dem der zweite Ultraschallimpuls eine Reflexion des ersten Ultraschallimpulses an einem Flüssigkeit/Dampf-Übergang ist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der vierte Ultraschallimpuls eine Reflexion des dritten Ultraschallimpulses an einem Referenzziel ist, das in einem ersten Abstand vom ersten Wandler und in einem zweiten Abstand vom zweiten Wandler angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 25, weiterhin aufweisend den Einsatz eines Horns, das an die Basis des Behälters gekoppelt und so konfiguriert ist, dass es den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Ultraschallimpuls durch das Horn, das Ziel und den ersten und den zweiten Wandler, die innerhalb des Horns angeordnet sind, leitet.
Verfahren gemäß Anspruch 26, weiterhin aufweisend Verringerung des Einflusses des ersten Wandlers auf den zweiten Wandler, der durch die Erzeugung und den Empfang von Ultraschallimpulsen verursacht wird, und Verringerung des Einflusses des zweiten Wandlers auf den ersten Wandler, der durch die Erzeugung und den Empfang von Ultraschallimpulsen verursacht wird.