DE68918546T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Dichtebestimmung mit Ultraschall. - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Dichtebestimmung mit Ultraschall.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Dichte einer Flüssigkeit, mit der ein Referenzmaterial eine Grenzfläche in Form einer ersten reflektierenden Fläche aufweist, mit den Schritten: Senden einer Abfrage-Ultraschallwelle derart, daß ein Teil der Welle sowohl das Referenzmaterial als auch die Flüssigkeit durchläuft und ein anderer Teil der Welle von der ersten reflektierenden Fläche reflektiert wird und entweder nur durch das Referenzmaterial oder nur die Flüssigkeit läuft, wodurch Ausgangswellen erzeugt werden, die jeweils den Teilen der Abfragewelle entsprechen und jeweilige Amplituden aufweisen, und Bestimmen der Dichte der Flüssigkeit aus diesen Amplituden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Ermitteln der Dichte einer Flüssigkeit, mit einem Referenzmaterial, das eine erste reflektierende Fläche aufweist, einer Sendeeinrichtung zum Senden einer Abfrage-Ultraschallwelle derart, daß ein Teil der Welle sowohl das Referenzmaterial als auch die Flüssigkeit durchläuft, wenn das Referenzmaterial und die Flüssigkeit eine durch die erste reflektierende Fläche gebildete Grenzfläche aufweisen, und ein anderer Teil der Welle von der ersten reflektierenden Fläche reflektiert wird und entweder nur durch das Referenzmaterial oder nur durch die Flüssigkeit läuft, wodurch Ausgangswellen erzeugt werden, die jeweils den Teilen der Abfragewelle entsprechen und jeweilige Amplituden aufweisen, und einer auf diese Amplituden reagierenden Dichteermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Dichte der Flüssigkeit aus diesen Amplituden.
  • Ein solches Verfahren und ein solches System sind aus US-A-4 297 608 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren und System ist das eine Ende einer rohrförmigen Sonde von einem Ultraschall sendenden und empfangenden Meßwandler und das andere Ende von einem Reflektor verschlossen. Ein Referenzmaterialblock ist in dem Halter angeordnet, wobei eine erste Stirnfläche des Blocks in Berührung mit dem Meßwandler ist, die zweite oder entgegengesetzte Stirnfläche einen geringen Abstand zum Reflektor aufweist. Wenn die Sonde in der Flüssigkeit angeordnet ist, tritt die Flüssigkeit zwischen der zweiten Stirnfläche des Referenzmaterials und dem Reflektor in die Sonde ein. Ein Teil der emittierten Ultraschallwelle wird von der Grenzfläche zwischen dem Referenzmaterial und der Flüssigkeit zum Meßwandler reflektiert und bewegt sich somit nur innerhalb des Referenzmaterials. Der andere Teil durchläuft diese Grenzfläche und die Flüssigkeit, bevor er von dem Reflektor zum Meßwandler zurück reflektiert wird. Das Referenzmaterial weist zwischen seinen Stirnflächen ferner eine reflektierende diskontinuierliche Oberfläche auf, die somit eine weitere Reflektion der gesendeten Ultraschallwelle bewirkt, die von der Flüssigkeit unabhängig ist. Die Dichte der Flüssigkeit wird aus den reflektierten Wellen ermittelt. Verkompliziert wird dieses bekannte Verfahren und System durch die Notwendigkeit des Vorsehens der reflektierenden diskontinuierlichen Oberfläche und ferner durch die Notwendigkeit des Anordnens des Referenzmaterials in einem Halter, so daß diese diskontinuierliche reflektierende Oberfläche von der Flüssigkeit unbeeinflußt bleibt. Die Erfindung zielt darauf ab, diese Probleme zu überwinden.
  • Das bekannte Verfahren ist daher dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial eine weitere Grenzfläche mit der Flüssigkeit in Form einer zweiten reflektierenden Fläche aufweist, daß der Schritt des Sendens der Abfrage-Ultraschallwelle einen Schritt aufweist, in dem die Welle derart durch die Flüssigkeit gesendet wird, daß ein erster Teil der Abfragewelle einmal von der ersten reflektierenden Fläche reflektiert wird, um eine erste Ausgangswelle mit einer ersten Amplitude zu bilden, und der den Teil der Abfragewelle bildet, entweder durch das Referenzmaterial oder die Flüssigkeit läuft, ein zweiter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche in das Referenzmaterial eintritt und durch das Material zur zweiten reflektierenden Fläche läuft und von dieser Fläche einmal reflektiert wird, um eine zweite Ausgangswelle mit einer zweiten Amplitude zu bilden, und ein dritter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche in das Referenzmaterial eintritt und durch das Material läuft und von der zweiten reflektierenden Fläche zweimal reflektiert wird, um eine dritte Ausgangswelle mit einer dritten Amplitude zu bilden, und daß die Amplitude der ersten, zweiten und dritten reflektierten Welle gemessen wird, und daß der Schritt des Ermittelns der Dichte der Flüssigkeit die erste, zweite und dritte Amplitude verwendet.
  • Ferner ist das bekannte System erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial eine zweite reflektierende Fläche aufweist, die eine zweite Grenzfläche zwischen dem Referenzmaterial und der Flüssigkeit bildet, daß die Sendeeinrichtung eine Einrichtung aufweist, die die Welle derart durch die Flüssigkeit sendet, daß ein erster Teil der Abfragewelle einmal von der ersten reflektierenden Fläche reflektiert wird, um eine erste Ausgangswelle mit einer ersten Amplitude zu bilden, und der den Teil der Abfragewelle bildet, entweder durch das Referenzmaterial oder die Flüssigkeit läuft, ein zweiter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche in das Referenzmaterial eintritt und durch das Material zur zweiten reflektierenden Fläche läuft und von dieser Fläche einmal reflektiert wird, um eine zweite Ausgangswelle mit einer zweiten Amplitude zu bilden, und ein dritter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche in das Referenzmaterial eintritt und durch das Material läuft und von der zweiten reflektierenden Fläche zweimal reflektiert wird, um eine dritte Ausgangswelle mit einer dritten Amplitude zu bilden, und daß die Sendeeinrichtung ferner die erste, zweite und dritte reflektierte Welle erkennt und Signale erzeugt, die die erste, zweite und dritte Amplitude repräsentieren, und daß die Dichteermittlungseinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln der Dichte der Flüssigkeit unter Verwendung der ersten, zweiten und dritten Amplitude aufweist.
  • Aus FR-A-2 270 602 sind ein Verfahren und ein System zum Ermitteln der Schallimpedanz eines Materials, beispielsweise einer geologischen Formation, bekannt, bei denen Ultraschallimpulse über mehrere Elemente, die miteinander in Kontakt stehen und bekannte Schallimpedanzen haben, auf das Material gerichtet werden. Eine solche Anordnung ist aufgrund der Verwendung mehrerer Referenzelemente relativ komplex.
  • Ein anderes bekanntes Verfahren und ein anderes bekanntes System sind in JP-A-61-38559 offenbart. Bei diesem bekannte System und dem Verfahren ist ein Ultraschallsender in einer Wand eines Tanks, der eine Flüssigkeit enthält, deren Dichte gemessen werden soll, angeordnet und sendet ein Ultraschallsignal durch die Flüssigkeit zu einem Reflektor auf der anderen Seite des Tanks, von wo es zum Oszillator, der in einem Empfangsmodus arbeiten kann, zurück reflektiert wird. In diesem Fall wird kein Referenzmaterial verwendet, so daß die Kenntnis und Berücksichtigung anderer Faktoren, wie beispielsweise der Temperatur, in dem Auswertungsvorgang erforderlich sind. Die Erfindung vermeidet diese Notwendigkeit.
  • Im folgenden werden lediglich als Beispiel erfindungsgemäße Ultraschall-Dichtemeßsysteme und-verfahren anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
  • Fig. 1 - eine schematische Darstellung eines der Ultraschall-Dichtemeßsysteme; und
  • Fig. 2 - eine schematische Darstellung der logischen Schritte, die in einem Speicher gespeichert sind und in dem Mikroprozessor des Computers des Meßsystems von Fig. 1 ausgeführt werden.
  • Im folgenden werden ein Verfahren und ein System zum Ermitteln der Dichte einer Flüssigkeit, beispielsweise Flugzeugtreibstoff, durch das Messen der Amplitude der Reflektionen eines Ultraschallimpulses von den Flächen der Wände eines Referenzmaterials beschrieben. Das Densitometersystem verwendet einen Meßwandler, um Abfrage-Ultraschallimpulse durch ein auszuwertendes Material, beispielsweise flüssigen Treibstoff, zu einem Referenzmaterial mit einer bekannten Dichte und genau definierten Begrenzungen, beispielsweise einen Glas-, Magnesium- oder Aluminiumblock, zu senden. Das Referenzmaterial weist zwei ebene parallele Seiten auf, deren Ebenen ungefähr senkrecht zur Verlaufslinie der Impulse zur Mitte jeder Seite sind.
  • Der Abfrageimpuls wird von den ebenen Seiten des Referenzmaterials reflektiert, so daß sich ein erster, ein zweiter und ein dritter Rücklaufimpuls ergibt, der zur Ermittlung der Dichte des auszuwertenden Materials verwendet werden kann.
  • Der erste Rücklaufimpuls wird von der Außenfläche der nahen Seite des Referenzmaterials reflektiert, der zweite Rück-
  • laufimpuls wird von der Innenfläche der entfernten Seite des Referenzmaterials reflektiert und der dritte Rücklaufimpuls ist der Rest des zweiten Rücklaufimpulses, der nahen Innenfläche der Rückseite des Referenzmaterials und ein zweites Mal von der Innenfläche der entfernten Seite des Referenzmaterials reflektiert. Die Dichte wird als eine Funktion der Amplituden der Rücklaufimpulse ermittelt.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das Ultraschall-Dichtemeßsystem 10 einen Behälter 12, einen Ultraschall-Meßwandler 14 und eine Überwachungsschaltung 16 auf. Der Meßwandler 14 ist mit dem Behälter 12 und der Überwachungsschaltung 16 verbunden. Der Behälter 12 umgibt ein auszuwertendes Material 18, beispielsweise flüssigen Flugzeugtreibstoff, und ein Referenzmaterial 20. Das Referenzmaterial ist vorzugsweise Glas, Aluminium oder Magnesium. Höchst vorzugsweise ist das Referenzmaterial 20 Glas. Der Meßwandler 14 ist über elektrische Leiter 22 und 24 mit einem Empfänger/Verstärker 26 verbunden. Der Empfänger/Verstärker 26 empfängt und verstärkt Signale des Meßwandlers 14 und sendet verstärkte Signale über den elektrischen Leiter 28 zu einer Abtast- und Halteschaltung 30, die über den elektrischen Leiter 32 mit dem Analog-zu-digital-Wandler (A/D) 34 verbunden ist. Der Wandler 34 sendet über den elektrischen Leiter 36 digitale Signale zum Computer 38. Der Computer 38 sendet Signale über den elektrischen Leiter 40 zum Sender 42, über den elektrischen Leiter 46 zur Zeitsteuerung 48 und über den elektrischen Leiter 44 zur Abtast- und Halteschaltung 30. Der Sender 42 ist über den elektrischen Leiter 47 mit dem Meßwandler 14 verbunden. Der Computer 38 ist über den elektrischen Leiter 52 mit einer Anzeige 54 verbunden.
  • Der Computer 38 weist eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 39 (vorzugsweise ein Mikroprozessor) auf, die mit dem Speicher 39' verbunden ist. Das auszuwertende Material 18, beispielsweise der flüssige Treibstoff, wird von der Pumpe 60, die über die Leitung 62 mit dem Motor 56 verbunden ist, durch die Leitung 58 aus dem Behälter 12 zum Motor 56 gepumpt. Der Motor 56 kann ein Düsen- oder Turbinenverbrennungsmotor sein.
  • Fig. 2 ist ein Flußdiagramm der Abläufe in dem Computer 38. Der Computer 38 veranlaßt den Sender 42, den Meßwandler 14 anzuweisen, Ultraschallwellen in das auszuwertende Material 18 zu senden.
  • Die Wellen bewegen sich vom Meßwandler 14 durch das aus zuwertende Material 18 zum Referenzmaterial 20 und werden in dem Zeitraum (T) teilweise von diesem zum Meßwandler 14 zurück reflektiert. Die Schallgeschwindigkeit in dem auszuwertenden Material 18 wird aus der Gleichung ermittelt, nach der die Schallgeschwindigkeit (C1) im auszuwertenden Material gleich der zurückgelegten Strecke (D) geteilt durch die Zeit (T) ist, die eine Ultraschallwelle benötigt, um die bekannte Strecke (D) vom Meßwandler 14 zur Fläche 21 des Referenzmaterials und zurück zum Meßwandler 14 zurückzulegen (d. h. C1-D/T, wie in Fig. 2 angegeben).
  • Wenn die von der dem Meßwandler nächstgelegenen Außenfläche der Seite 21 des Referenzmaterials 20 reflektierte Welle (Impuls oder Echo) am Meßwandler 14 ankommt, sendet der Meßwandler 14 ein Signal an den Empfänger/Verstärker 26, der über den elektrischen Leiter 50 ein Signal an die Zeitsteuerung 48 sendet. Die Zeit, die der Ultraschallimpuls benötigt, um die Strecke vom Meßwandler zum Referenzmaterial 20 zurückzulegen, und die die erste Reflektion (Rücklaufimpuls oder -echo) benötigt, um zum Meßwandler 14 zurückzukehren, wird von dem Computer 38 zur Verwendung bei der Ermittlung der Schallgeschwindigkeit im auszuwertenden Material 18 gespeichert. Die Amplitude der ersten Reflektion vom auszuwertenden Material 18 wird in der Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 39 ermittelt und im Speicher 39' als A1 gespeichert. Die einmal von der Innenfläche der entfernten Seite 21 des Referenzmaterials reflektierte Welle ist die zweite Reflektion (Rücklaufimpuls oder -echo) und ihre Amplitude wird in der Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 39 ermittelt und im Speicher 39' als A2 gespeichert. Die zweimal von der Innenfläche der entfernten Seite 21 reflektierte Welle ist die dritte Reflektion (Rücklaufimpuls oder -echo) und ihre Amplitude wird in der Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 39 ermittelt und im Speicher 39' gespeichert. Die Dichte des auszuwertenden Materials 18 wird von der Zentralverarbeitungseinheit 39 ermittelt und auf der Anzeige 54 angezeigt. Die Abmessungen des überwachten Bereichs des auszuwertenden Materials und des Referenzmaterials sollten ausreichend groß sein, so daß sich die drei Echos nicht überlappen oder einander auf andere Weise stören. Das bekannte Material kann beispielsweise eine Länge, Breite und Tiefe von 153 mm (sechs Inch) haben. Vorzugsweise betragen die Länge, Breite und Tiefe des Referenzmaterials jeweils ungefähr 25 bis 305 mm (ein bis zwölf Inch). Größere Abmessungen des Referenzmaterials als die angegebenen sind verwendbar, stellen jedoch ein unerwünschtes zusätzliches Gewicht dar, das das Flugzeug tragen muß. Vorzugsweise hat der Beobachtungsbereich des auszuwertenden Materials Längen-, Breiten- und Tiefenabmessungen die wenigstens innerhalb der für das Referenzmaterial 18 bevorzugten Bereiche liegen. Die "Länge" des Beobachtungsbereichs des auszuwertenden Materials ist die Entfernung von der Wand des Behälters an oder nahe dem Meßwandler 14 zur Fläche 21, welche die dem Meßwandler nächstgelegene Fläche des Referenzmaterials 20 ist. Vorzugsweise ist die Höhe des Beobachtungsbereichs des auszuwertenden Materials 18 in dem Behälter 12 ausreichend, um das Referenzmaterial 20 zu umfassen. Das Referenzmaterial ist deshalb vorzugsweise im unteren Bereich des Behälters angeordnet.
  • Die Dichte des auszuwertenden Materials 18 kann in der Zentralverarbeitungseinheit 39 unter Verwendung von im Speicher 39' gespeicherten Informationen und Verhältnissen erfolgen, die die folgende Gleichung (I) enthalten:
  • P1 = [(1-R)/(1+R)](P2)C2/C1 (I)
  • wobei P1 die Dichte des auszuwertenden Materials 18, P2 die Dichte des Referenzmaterials 20, C1 die Schallgeschwindigkeit im auszuwertenden Material 18, C2 die Schallgeschwindigkeit im Referenzmaterial 20 und R die Reflexionsvermögen (Reflexionskoeffizient) der Grenzflächen 21 und 21' zwischen dem Referenzmaterial 20 und dem auszuwertenden Material 18 angibt.
  • Das Referenzmaterial 20 weist die Flächen 21 und 21' auf, die im wesentlichen gleich poliert sind (um Ultraschallwellen im wesentlichen gleich zu reflektieren). Die Ebenen der Flächen 21 und 21' sind im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur Bewegungslinie der Impulse vom Meßwandler 14 zur Mitte der Fläche 21 des Referenzmaterials 20. Das Reflexionsvermögen der Grenzflächen 21 und 21' kann wie folgt anhand der Gleichung II bestimmt werden:
  • R = (AC/(AC-1))1/2 (II)
  • wobei R das Reflexionsvermögen des Referenzmaterials 20 angibt und AC wie folgt anhand der Gleichung III bestimmt werden kann:
  • AC = (A1/A2)*(A3/A2) (III)
  • wobei A1 die Amplitude (oder Spitze) der ersten Reflektion (erstes Echo, d. h. die von der dem Meßwandler 14 nächstgelegenen Außenfläche der nahen Seite 21 des Referenzmaterials 20 reflektierte Welle), A2 die Amplitude (oder Spitze) der zweiten Reflektion (zweites Echo, d. h. die einmal von der Innenfläche der entfernten Seite 21' des Referenzmaterials 20 reflektierte Welle) und A3 die Amplitude (oder Spitze) der dritten Reflektion (drittes Echo, d. h. die zweimal von der Innenfläche der entfernten Seite 21' des Referenzmaterials 20 reflektierte Welle) bezeichnet.
  • Die Gleichung II ergibt sich durch Auflösen nach dem Reflexionsvermögen R in den Gleichungen IV, V und VI:
  • A1 = AO R e(-a1)(2d) (IV)
  • wobei AO die Ausgangsimpulsamplitude, R das Reflexionsvermögen der Fläche 21, a1 der Dämpfungskoeffizient des auszuwertenden Materials, 2d die von der ersten Reflektion, die eine Amplitude A1 aufweist und von der Fläche 21 des Referenzmaterials reflektiert ist, zurückgelegte Wegstrecke bezeichnet;
  • A2 = AO(1+R) (1-R)e(-a1)(2d) e(-a2)(2a) (V)
  • wobei (1+R) die Durchlässigkeit vom auszuwertenden Material zum Referenzmaterial, (-R) das Reflexionsvermögen der Fläche 21', (1-R) die Durchlässigkeit vom Referenzmaterial zum auszuwertenden Material, a2 der Dämpfungskoeffizient des Referenzmaterials und 2a die Wegstrecke der die Amplitude A2 aufweisenden und von der Fläche 21' reflektierten zweiten Reflektion im Referenzmaterial ist; und
  • A3 = AO(1+R) (-R)³ (1-R) e(-a1)(2d) e(a2)(4a) (VI)
  • wobei (-R)³ die drei Reflektionen im Referenzmaterial bezeichnet und 4a die Wegstrecke der eine Amplitude A3 aufweisenden und zweimal von der Fläche 21' reflektierten dritten Reflektion im Referenzmaterial ist.
  • Das auszuwertende Material ist vorzugsweise flüssiger Flugzeugtreibstoff. Während des Betriebs des Motors 56 wird der Treibstoff von der Pumpe 60 über die Treibstoffleitung 58 und über die Treibstoffleitung 62 in den Motor 56 gepumpt.
  • In Fig. 2 sind ferner die von dem Computer 39 ausgeführten logischen Schritte angegeben. Die Schrittabfolge beginnt mit dem Feld 70, in dem der Sender zum Starten der Zeitsteuerung getriggert wird. Die Zeitsteuerung hält bei Empfang des ersten Echos an, wie im Feld 72 angegeben. Sodann wird, wie im Feld 74 angegeben, die Schallgeschwindigkeit im auszuwertenden Material berechnet. Wie in den Feldern 76, 78 bzw. 80 gezeigt, werden die Amplitudenspitzen gemessen. Um A1, A2 und A3 zu erhalten. Die Dichte des auszuwertenden Materials wird sodann ermittelt und angezeigt, wie in den Feldern 82 und 84 beschrieben.
  • Es wurden somit ein System und ein Verfahren zur Ultraschall-Ermittlung der Dichte einer Flüssigkeit aus der Amplitude von Reflektionen von den Flächen eines Bezugsmaterials beschrieben. Obwohl die Erfindung in Zusammenhang mit dem gegenwärtig als praktischstes und bevorzugtes Ausführungsbeispiel angesehenen Beispiel beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß diese Beschreibung lediglich als Beispiel dient.

Claims (20)

1. Verfahren zum Ermitteln der Dichte einer Flüssigkeit (18), mit der ein Referenzmaterial (20) eine Grenzfläche in Form einer ersten reflektierenden Fläche (21) aufweist, mit den Schritten: Senden einer Abfrage-Ultraschallwelle derart, daß ein Teil der Welle sowohl das Referenzmaterial (20) als auch die Flüssigkeit (18) durchläuft und ein anderer Teil der Welle von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird und entweder nur durch das Referenzmaterial (21) oder nur die Flüssigkeit (18) läuft, wodurch Ausgangswellen erzeugt werden, die jeweils den Teilen der Abfragewelle entsprechen und jeweilige Amplituden aufweisen, und Bestimmen der Dichte der Flüssigkeit (18) aus diesen Amplituden, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial (20) eine weitere Grenzfläche mit der Flüssigkeit (18) in Form einer zweiten reflektierenden Fläche (21') aufweist,
daß der Schritt des Sendens der Abfrage-Ultraschallwelle einen Schritt aufweist, in dem die Welle derart durch die Flüssigkeit (18) gesendet wird, daß ein erster Teil der Abfragewelle einmal von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird, um eine erste Ausgangswelle mit einer ersten Amplitude zu bilden, und der den Teil der Abfragewelle bildet, entweder durch das Referenzmaterial (21) oder die Flüssigkeit (18) läuft, ein zweiter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche (21) in das Referenzmaterial (20) eintritt und durch das Material (20) zur zweiten reflektierenden Fläche (21') läuft und von dieser Fläche (21') einmal reflektiert wird, um eine zweite Ausgangswelle mit einer zweiten Amplitude zu bilden, und ein dritter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche (21) in das Referenzmaterial (20) eintritt und durch das Material (20) läuft und von der zweiten reflektierenden Fläche (21') zweimal reflektiert wird, um eine dritte Ausgangswelle mit einer dritten Amplitude zu bilden, und
daß die Amplitude der ersten, zweiten und dritten reflektierten Welle gemessen wird, und
daß der Schritt des Ermittelns der Dichte der Flüssigkeit (18) die erste, zweite und dritte Amplitude verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Teil der Abfragewelle beim Durchlauf zwischen den beiden Reflexionen durch die zweite Fläche (21') nur einmal von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit flüssigen Brennstoff (18) umfaßt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial Aluminium umfaßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial Glas (20) umfaßt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fläche (21, 21') Ultraschallwellen im wesentlichen gleich reflektiert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ermittelns der Dichte von einem Computer (38) mit einem Speicher (39') und einer Zentralverarbeitungseinheit (39) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ermittelns der Dichte unter Verwendung der Amplituden und von Daten, zu denen die Schallgeschwindigkeit im Referenzmaterial (20) gehört, durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Flüssigkeit (18) aus Daten, zu denen das Schallreflexionsvermögen der ersten und der zweiten Fläche (21, 21') des Referenzmaterials (20) gehört, ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten der Dichte, der Schallgeschwindigkeit und des Reflexionsvermögens des Referenzmaterials (20) im Speicher (39') gespeichert werden.
11. System zum Ermitteln der Dichte einer Flüssigkeit (18), mit einem Referenzmaterial (20), das eine erste reflektierende Fläche (21) aufweist, einer Sendeeinrichtung (14) zum Senden einer Abfrage-Ultraschallwelle derart, daß ein Teil der Welle sowohl das Referenzmaterial (20) als auch die Flüssigkeit (18) durchläuft, wenn das Referenzmaterial (20) und die Flüssigkeit (18) eine durch die erste reflektierende Fläche (21) gebildete Grenzfläche aufweisen, und ein anderer Teil der Welle von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird und entweder nur durch das Referenzmaterial (21) oder nur durch die Flüssigkeit (18) läuft, wodurch Ausgangswellen erzeugt werden, die jeweils den Teilen der Abfragewelle entsprechen und jeweilige Amplituden aufweisen, und einer auf diese Amplituden reagierenden Dichteermittlungseinrichtung (38) zum Ermitteln der Dichte der Flüssigkeit (18) aus diesen Amplituden, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial (20) eine zweite reflektierende Fläche (21') aufweist, die eine zweite Grenzfläche zwischen dem Referenzmaterial (20) und der Flüssigkeit (18) bildet, daß die Sendeeinrichtung (14) eine Einrichtung aufweist, die die Welle derart durch die Flüssigkeit (18) sendet, daß ein erster Teil der Abfragewelle einmal von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird, um eine erste Ausgangswelle mit einer ersten Amplitude zu bilden, und der den Teil der Abfragewelle bildet, entweder durch das Referenzmaterial (21) oder die Flüssigkeit (18) läuft, ein zweiter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche (21) in das Referenzmaterial (20) eintritt und durch das Material (20) zur zweiten reflektierenden Fläche (21') läuft und von dieser Fläche (21') einmal reflektiert wird, um eine zweite Ausgangswelle mit einer zweiten Amplitude zu bilden, und ein dritter Teil der Abfragewelle durch die erste reflektierende Fläche (21) in das Referenzmaterial (20) eintritt und durch das Material (20) läuft und von der zweiten reflektierenden Fläche (21') zweimal reflektiert wird, um eine dritte Ausgangswelle mit einer dritten Amplitude zu bilden, und
daß die Sendeeinrichtung (14) ferner die erste, zweite und dritte reflektierte Welle erkennt und Signale erzeugt, die die erste, zweite und dritte Amplitude repräsentieren, und
daß die Dichteermittlungseinrichtung (38) eine Einrichtung zum Ermitteln der Dichte der Flüssigkeit (18) unter Verwendung der ersten, zweiten und dritten Amplitude aufweist.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Teil der Abfragewelle beim Durchlauf zwischen den beiden Reflexionen durch die zweite Fläche (21') nur einmal von der ersten reflektierenden Fläche (21) reflektiert wird.
13. System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit flüssigen Brennstoff (18) umfaßt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial Aluminium umfaßt.
15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmaterial Glas (20) umfaßt.
16. System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fläche (21, 21') Ultraschallwellen im wesentlichen gleich reflektiert.
17. System nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteermittlungseinrichtung einen Computer (38) mit einem Speicher (39') und einer Zentralverarbeitungseinheit (39) aufweist.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteermittlungseinrichtung die Amplituden und Daten verwendet, zu denen die Schallgeschwindigkeit im Referenzmaterial (20) gehört.
19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Flüssigkeit (18) aus Daten, zu denen das Schallreflexionsvermögen der ersten und der zweiten Fläche (21, 21') des Referenzmaterials (20) gehört, ermittelt wird.
20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten der Dichte, der Schallgeschwindigkeit und des Reflexionsvermögens des Referenzmaterials (20) im Speicher (39') gespeichert werden.
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