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1. (WO2016184709) MEASURING SYSTEM FOR MEASURING AT LEAST ONE PARAMETER OF A FLUID
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2016/184709    International Application No.:    PCT/EP2016/060295
Publication Date: 24.11.2016 International Filing Date: 09.05.2016
IPC:
G01F 1/66 (2006.01)
Applicants: ENDRESS+HAUSER FLOWTEC AG [CH/CH]; Kägenstr. 7 4153 Reinach (CH)
Inventors: PLOSS, Peter; (DE).
RUPITSCH, Stefan J.; (DE).
BEZDEK, Michal; (CH).
FRÖHLICH, Thomas; (CH).
KISSLING, Beat; (CH)
Agent: ANDRES, Angelika; (DE)
Priority Data:
10 2015 107 750.7 18.05.2015 DE
Title (DE) MEßSYSTEM ZUM MESSEN WENIGSTENS EINES PARAMETERS EINES FLUIDS
(EN) MEASURING SYSTEM FOR MEASURING AT LEAST ONE PARAMETER OF A FLUID
(FR) SYSTÈME DE MESURE DESTINÉ À MESURER AU MOINS UN PARAMÈTRE D'UN FLUIDE
Abstract: front page image
(DE)Das Meßsystem, insb. als Clamp-on-Ultraschall-Durchflußmeßgerät ausgebildete, Meßsystem umfaßt ein Rohr (10) mit einem von einer Rohrwand (10a) umgebenen Lumen (10'), welches Rohr dafür eingerichtet ist, in seinem Lumen ein Teilvolumen des Fluids zu führen bzw. vom Fluid durchströmt zu werden, einen auf einer dem Lumen des Rohrs abgewandten Außenseite der Rohrwand am Rohr angebrachten, via Rohrwand an im Lumen des Rohrs geführtes Fluid akustisch gekoppelten Ultraschall-Wandler (A), der dafür eingerichtet ist, eine zeitlich ändernde elektrische Spannung in sich durch die Rohrwand und weiter durch im Lumen des Rohrs geführtes Fluid ausbreitende Ultraschallwellen (WAB,I) ZU wandeln, einen im Abstand zum Ultraschallwandler (A) auf der Außenseite der Rohrwand am Rohr angebrachten, via Rohrwand an im Lumen des Rohrs geführtes Fluid akustisch gekoppelten Ultraschall-Wandler (B), der dafür eingerichtet ist, sich durch im Lumen des Rohrs geführtes Fluid und weiter durch die Rohrwand ausbreitende Ultraschallwellen (WAB,II) ZU empfangen und in eine zeitlich ändernde elektrische Spannung zu wandeln, sowie eine sowohl mit dem Ultraschall-Wandler (A) als auch dem Ultraschall-Wandler (B) elektrisch verbundene Betriebs- und Meßelektronik (2). Die Betriebs- und Meßelektronik ist dafür eingerichtet, zum Bewirken eines eine zeitlich ändernde elektrischen Spannung, uB,II, aufweisenden Empfangssignals, yB(t), des Ultraschall-Wandlers (B) zumindest zeitweise ein eine zeitlich veränderliche elektrische Spannung, uA,i, aufweisendes Treibersignal, xA(t), für den Ultraschall-Wandler (A) zu generieren, derart, daß sowohl nämliches Treibersignal, xA(t), als auch nämliches Empfangssignal, yB(t), jeweils eine Vielzahl spektraler Signalkomponenten (xAi, yBi) gleichwohl jeweils eine dominierende, nämlich eine jeweils maximale spektrale Leistungsdichte (SXXA,MAX; SyyB,MAX) aufweisende, spektrale Signalkomponente (xA, yB ) enthalten, und daß eine Frequenz, fxa, der dominierenden Signalkomponente (xA ) des Treibersignals, xA(t),um einen Betrag von nicht mehr als |+100 kHz| von einer Frequenz, fyB, der dominierenden Signalkomponente (yB ) des Empfangssignals, yB(t), und/oder um nicht mehr als 10 % der Frequenz, fyB, der dominierenden Signalkomponente (yB ) des Empfangssignals, yB(t), von nämlicher Frequenz, fyB, abweicht. Desweiteren ist die Betriebs- und Meßelektronik dafür eingerichtet, mittels des Empfangssignals, yB(t), wenigstens einen Meßwert (XM) für den wenigstens einen Parameterzu erzeugen.
(EN)The invention relates to a measurement system, particularly a measurement system designed as a clamp-on ultrasonic flow meter, comprising a tube (10) with a lumen (10') enclosed by a tube wall (10a), said tube being configured to conduct, in its lumen, a partial volume of the fluid or to have fluid flowing through it; an ultrasonic transducer (A) which is mounted on the tube on an outer side of the tube wall that faces away from said tube lumen, and is acoustically coupled via the tube wall to fluid being conducted in the tube lumen, said transducer (A) being configured to convert a electrical voltage that changes over time into ultrasonic waves (WAB,I) that are propagated through the tube wall and further through fluid being conducted in the tube lumen; an ultrasonic transducer (B) which is mounted on the tube at a distance from the ultrasonic transducer (A), on the outer side of the tube wall, and is acoustically coupled via said tube wall to fluid being conducted in the tube lumen, said transducer (B) being configured to receive ultrasonic waves (WAB,II) propagated through fluid conducted in the tube lumen and further through the tube wall, and to convert this into an electrical voltage that changes over time; as well as an electronic operating-and-measuring system (2) that is electrically connected to both the ultrasonic transducer (A) and to the ultrasonic transducer (B). Said electronic operating-and-measuring system is configured, so as to achieve an ultrasonic transducer (B) receiving signal yB(t) having an electrical voltage uB,II that changes over time, to at least intermittently generate a driver signal xA(t), having an electrical voltage uA,i that changes over time, for said ultrasonic transducer (A), such that both said driver signal xA(t) and said receiving signal yB(t) contain a plurality of spectral signal components (xAi, yBi) as well as a dominant spectral signal component (xA, yB) specifically having a maximum power spectral density (SXXA,MAX; SyyB,MAX), and that a frequency fxa of the dominant signal component (xA) of the driver signal xA(t) deviates by an amount of no more than |+100 kHz| from a frequency fyB of the dominant signal component (yB ) of the receiving signal yB(t) and/or by no more than 10% of the frequency fyB of the dominant signal component (yB) of the receiving signal yB(t) of said frequency fyB. Moreover, the electronic operating-and-measuring system is configured to produce at least one measurement value (XM) for the at least one parameter, using said receiving signal yB(t).
(FR)L'invention concerne un système de mesure, en particulier un système de mesure réalisé sous la forme d'un débitmètre à ultrasons pour montage externe ("clamp on"), qui comprend un tube (10) pourvu d'une lumière (10') entourée par une paroi (10a) du tube, lequel tube est conçu pour faire passer un volume partiel du fluide dans sa lumière ou être parcouru par ledit fluide, un transducteur ultrasonore (A) placé sur le tube sur une face extérieure de sa paroi, qui est opposée à la lumière du tube, et couplé acoustiquement, via la paroi du tube, au fluide passant dans la lumière du tube, ledit transducteur (A) étant conçu pour convertir une tension électrique variant dans le temps en ondes ultrasonores (WAB,I) se propageant à travers la paroi du tube puis à travers le fluide passant dans la lumière du tube, un transducteur ultrasonore (B) placé à distance du transducteur ultrasonore (A) sur le tube sur une face extérieure de sa paroi et couplé acoustiquement, via la paroi du tube, au fluide passant dans la lumière du tube, ledit transducteur (B) étant conçu pour recevoir des ondes ultrasonores (WAB,II) se propageant à travers le fluide passant dans la lumière du tube puis à travers la paroi du tube et pour les convertir en une tension électrique variant dans le temps, ainsi qu'une électronique d'exploitation et de mesure (2) connectée électriquement au transducteur ultrasonore (A) et au transducteur ultrasonore (B). L'électronique d'exploitation et de mesure est conçue pour générer au moins par moments un signal d'excitation, xA(t), destiné au transducteur ultrasonore (A) et présentant une tension électrique variant dans le temps, uA,i, afin d'obtenir un signal de réception, yB(t), du transducteur ultrasonore (B), présentant une tension électrique variant dans le temps, uB,II, de sorte que ledit signal d'excitation, xA(t), et ledit signal de réception, yB(t), contiennent chacun une pluralité de composantes spectrales (xAi, yBi) avec néanmoins une composante spectrale dominante (xA, yB ), à savoir une densité de puissance spectrale maximale respective (SXXA,MAX; SyyB,MAX), et de sorte qu'une fréquence, fxa, de la composante dominante (xA ) du signal d'excitation, xA(t), diffère d'une fréquence, fyB, de la composante spectrale dominante (yB ) du signal de réception, yB(t), d'une valeur inférieure ou égale à |+100 kHz| et/ou diffère de la fréquence, fyB, de la composante dominante (yB ) du signal de réception, yB(t), d'une valeur inférieure ou égale à 10 % de ladite fréquence, fyB. L'électronique d'exploitation et de mesure est également conçue pour générer, au moyen du signal de réception, yB(t), au moins une valeur de mesure (XM) pour ledit au moins un paramètre.
Designated States: 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, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, 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.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (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)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)