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1. (WO2020011387) 1D-ULTRASCHALLWANDLER-EINHEIT
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Veröff.-Nr.: WO/2020/011387 Internationale Veröffentlichungsnummer: PCT/EP2019/000162
Veröffentlichungsdatum: 16.01.2020 Internationales Anmeldedatum: 23.05.2019
IPC:
G01N 29/24 (2006.01) ,B06B 3/00 (2006.01) ,G01N 29/26 (2006.01) ,G01N 29/28 (2006.01) ,G01N 29/34 (2006.01) ,G10K 11/22 (2006.01) ,B06B 1/06 (2006.01) ,G01S 7/521 (2006.01) ,G01S 15/42 (2006.01)
G Physik
01
Messen; Prüfen
N
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
29
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen mittels Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen; Sichtbarmachen des Inneren von Gegenständen durch Übertragen von Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen durch den Gegenstand
22
Einzelheiten
24
Prüfköpfe
B Arbeitsverfahren; Transportieren
06
Erzeugen oder Übertragen mechanischer Schwingungen allgemein
B
Erzeugen oder Übertragen mechanischer Schwingungen allgemein
3
Verfahren oder Vorrichtungen, die für die Übertragung mechanischer Schwingungen von Infraschall-, Schall- oder Ultraschallfrequenz besonders geeignet sind
G Physik
01
Messen; Prüfen
N
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
29
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen mittels Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen; Sichtbarmachen des Inneren von Gegenständen durch Übertragen von Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen durch den Gegenstand
22
Einzelheiten
26
Anordnungen zur Orientierung oder Abtastung
G Physik
01
Messen; Prüfen
N
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
29
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen mittels Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen; Sichtbarmachen des Inneren von Gegenständen durch Übertragen von Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen durch den Gegenstand
22
Einzelheiten
28
akustische Kopplung
G Physik
01
Messen; Prüfen
N
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
29
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen mittels Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen; Sichtbarmachen des Inneren von Gegenständen durch Übertragen von Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen durch den Gegenstand
34
Erzeugung der Ultraschall-, Schall- oder Infraschallwellen
G Physik
10
Musikinstrumente; Akustik
K
Tonerzeugungsvorrichtungen; Verfahren oder Einrichtungen zum Schutz gegen oder zum Dämpfen von Lärm oder Geräusch oder sonstigen akustischen Wellen allgemein; Akustik, soweit nicht anderweitig vorgesehen
11
Verfahren oder Einrichtungen zum Übertragen, Leiten oder Richten von Schall allgemein; Verfahren oder Einrichtungen zum Schutz gegen oder zum Dämpfen von Lärm oder Geräusch oder sonstigen akustischen Wellen allgemein
18
Verfahren oder Einrichtungen zum Übertragen, Leiten oder Richten von Schall
22
zur Schall-Leitung durch Rohre, z.B. Sprachrohre
B Arbeitsverfahren; Transportieren
06
Erzeugen oder Übertragen mechanischer Schwingungen allgemein
B
Erzeugen oder Übertragen mechanischer Schwingungen allgemein
1
Verfahren oder Vorrichtungen zum Erzeugen mechanischer Schwingungen von Infraschall-, Schall- oder Ultraschallfrequenz
02
unter Verwendung von elektrischer Energie
06
mit piezoelektrischem Effekt oder mit Elektrostriktion arbeitend
G Physik
01
Messen; Prüfen
S
Funkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7
Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
52
von Systemen gemäß der Gruppe G01S15/57
521
Konstruktive Merkmale
G Physik
01
Messen; Prüfen
S
Funkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
15
Systeme, die die Reflexion oder Wiederausstrahlung von akustischen Wellen verwenden, z.B. Sonar-Systeme
02
unter Ausnutzung der Reflexion akustischer Wellen
06
Systeme zur Bestimmung von Positionsdaten eines Ortungsobjektes
42
Gleichzeitiges Messen von Entfernung und anderen Koordinaten
Anmelder:
PEPPERL+FUCHS AG [DE/DE]; Lilienthalstraße 200 68307 Mannheim, DE
Erfinder:
KAINDL, Thomas; DE
AUGENSTEIN, Regine; DE
Vertreter:
MÜLLER, Koch; Patentanwaltsgesellschaft mbH Maaßstrasse 32/1 69123 Heidelberg, DE
Prioritätsdaten:
10 2018 005 540.013.07.2018DE
Titel (DE) 1D-ULTRASCHALLWANDLER-EINHEIT
(EN) 1D ULTRASONIC CONVERTER UNIT
(FR) UNITÉ À TRANSDUCTEURS ULTRASONORES 1D
Zusammenfassung:
(DE) 1D-Ultraschallwandler-Einheit mit mindestens drei Ultraschallwandler und einer Steuereinheit zur einzelnen Ansteuerung jedes Ultraschallwandlers, wobei jeder Ultraschallwandler jeweils ein Gehäuse, einen piezoelektrischen Körper, eine Schallauskoppelschicht zum Auskoppeln von Schallwellen in ein gasförmiges Medium aufweist, in einer gemeinsamen Trägerstruktur eingelassen ist und jeweils dieselbe Frequenz zwischen 20 kHz und 400 kHz abstrahlt und/oder empfängt, jeweils zwei benachbarte Ultraschallwandler (einen Abstand (Al) von höchstens 10 cm aufweisen, die 1D- Ultraschallwandler-Einheit (10) pro Ultraschallwandler einen Schallkanal mit einer genau einer Schallauskoppelschicht (26) zugeordneten Eingangsöffnung (38) und einer Ausgangsöffnung (40) aufweist, die Ausgangsöffnungen entlang einer Linie angeordnet sind, ein Abstand (A2) zwischen zwei benachbarten Ausgangsöffnung (40) höchstens der vollen oder halben Wellenlänge der Schallfrequenz entspricht und kleiner als der Abstand (Al) der Eingangsöffnungen (38) ist und ein Quotient aus einem Flächeninhalt der Ausgangsöffnung zu einem Flächeninhalt der Eingangsöffnung einen Wert zwischen 0,3 und 1,2 aufweist.
(EN) The invention relates to a 1D ultrasonic converter unit having at least three ultrasonic converters and a control unit for individually controlling each ultrasonic converter, wherein each ultrasonic converter has a housing, a piezoelectric body and a sound decoupling layer for decoupling sound waves in a gaseous medium, is embedded in a common carrier structure and emits and/or receives the same frequency between 20 kHz and 400 kHz, every two adjacent ultrasonic converters have a maximum distance (AI) of 10 cm, the 1D ultrasonic converter unit (10) has, per ultrasonic converter, one sound channel having an input opening (38) associated with exactly one sound decoupling layer (26) and an output opening (40), the output openings are arranged along a line, a maximum distance (A2) between two adjacent output openings (40) is equal to the whole or half the wavelength of the sound frequency and is smaller than the distance (AI) of the input openings (38) and a quotient of a surface area of the output opening to a surface area of the input opening has a value between 0.3 and 1.2.
(FR) L'invention concerne une unité à transducteurs ultrasonores 1D comportant au moins trois transducteurs ultrasonores et une unité de commande pour l'entraînement individuel de chaque transducteur ultrasonore, chaque transducteur ultrasonore comportant respectivement un boîtier, un corps piézoélectrique, et une couche de découplage acoustique pour découpler les ondes sonores en milieu gazeux, étant noyée dans une structure porteuse commune et émettant et/ou recevant respectivement la même fréquence entre 20 kHz et 400 kHz, deux transducteurs ultrasonores voisins respectifs ayant une distance (Al) de 10 cm maximum, l'unité de transducteur ultrasonore 1D (10) par transducteur ultrasonore comportant un canal sonore ayant une ouverture d'entrée (38) associé à exactement une couche de découplage acoustique (26) et une ouverture de sortie (40), les ouvertures de sortie étant disposées le long d'une ligne, une distance (A2) entre deux ouvertures de sortie adjacentes (40) correspondant au plus à toute ou à la moitié de la fréquence sonore et étant inférieure à la distance (Al) entre les ouvertures d'entrée (38) et un rapport de la surface d'ouverture de sortie à une surface de l'ouverture d'entrée ayant une valeur entre 0,3 et 1,2.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
Afrikanische Organisation für geistiges Eigentum (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasisches Patentamt (EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPA) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Afrikanische Organisation für geistiges Eigentum (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)