[go: up one dir, main page]

DE20320749U1 - Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer - Google Patents

Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer Download PDF

Info

Publication number
DE20320749U1
DE20320749U1 DE20320749U DE20320749U DE20320749U1 DE 20320749 U1 DE20320749 U1 DE 20320749U1 DE 20320749 U DE20320749 U DE 20320749U DE 20320749 U DE20320749 U DE 20320749U DE 20320749 U1 DE20320749 U1 DE 20320749U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring device
ultrasonic
reference marks
density
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE20320749U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE20320749U priority Critical patent/DE20320749U1/en
Publication of DE20320749U1 publication Critical patent/DE20320749U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/032Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2962Measuring transit time of reflected waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/024Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/16Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02818Density, viscosity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02836Flow rate, liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02881Temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Ultrasound measurement unit for determining the material properties of liquids held in transport or storage tanks (1) by means of a thermometer and ultrasonic transmitter and receiver in a sound guidance tube (4) with reference markers (6). The transmitter emits impulse packets. The measurement electronics (2) determine liquid density and filling height (7) from the time of flight of received sound impulse packets.

Description

Ultraschallmessgerät zur Bestimmung von Stoffkennwerten von Flüssigkeiten in Transport- oder Lagerbehältern mittels eines Temperaturmessers und eines Ultraschallsenders und -empfängers in einem Schallführungsrohr mit Referenzmarken und einer Auswertevorrichtung des Ultraschallempfangs mittels einer Ultraschallsonde sowie der gemessenen Temperatur in einer Messelektronik.Ultrasonic measuring device for determination of substance characteristics of liquids in transport or storage containers by means of a temperature meter and an ultrasonic transmitter and -empfängers in a sound guide tube with reference marks and an evaluation device of the ultrasonic receiving means an ultrasonic probe and the measured temperature in one Measurement electronics.

Ultraschallmessgeräte sind üblich zur Messung des Füllstandes von Flüssigkeiten in stationären und mobilen Behältern. Diese Messungen können aufgrund von unterschiedlichen Stoffkennwerten der Flüssigkeiten und der damit verbundenen veränderten Laufzeiten der Ultraschallsignale sehr fehlerbehaftet sein. Eine Fehlerquelle wird oft durch die Kombination der Laufzeitmessung mit einer Temperaturmessung verringert, was aber für eine größere Genauigkeit nicht ausreicht.Ultrasonic measuring devices are usual for Measurement of the level of liquids in stationary and mobile containers. These measurements can due to different material characteristics of the liquids and the associated changed Transit times of the ultrasonic signals be very faulty. A Error source is often due to the combination of transit time measurement decreased with a temperature measurement, but for greater accuracy not enough.

Ein Messgerät, welches mit Referenzmarken arbeitet, sind in der Patentanmeldung DE 196 48 236 beschrieben. Das Meßgerät bestimmt einige Stoftkennwerte aus dem Schallwellenwiderstand der Flüssigkeit.A measuring device which works with reference marks are in the patent application DE 196 48 236 described. The measuring instrument determines some characteristic values from the sound wave resistance of the liquid.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Ultraschallmeßgerät weiter zu verbessern sowie weitere Stoffkennwerte, wie die Viskosität der Flüssigkeit, bestimmbar zu machen.It The object of the invention is to further improve the ultrasonic measuring device and To make further material properties, such as the viscosity of the liquid determinable.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Sender Impulspakete aussendet und die Meßelektronik aus der jeweils gemessenen Laufzeit der empfangenen Impulspakete eine Dichte der Flüssigkeit und eine Füllhöhe im Behälter bestimmt.Is solved this task in that the transmitter emits pulse packets and the measuring electronics from the respective measured transit time of the received pulse packets a density of the liquid and determines a filling level in the container.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Unteransprüchen angegeben.A advantageous embodiment of the invention is specified in the subclaims.

Die Dichte einer Flüssigkeit wird aus dem Kompressionsmodul der jeweiligen Flüssigkeit bestimmt. Dazu ist notwendig, die Laufzeiten der Ultraschallsignale in der Flüssigkeit zu messen. Das Schallführungsrohr besitzt dazu exakt positionierte Referenzmarken mit jeweils einem bestimmten Abstand zu der Ultraschallsonde. An diesen Referenzmarken erfolgen Reflexionen der Ultraschallsignale, die von der Ultraschallsonde aufgenommen werden und deren Laufzeit gemessen wird.The Density of a liquid is determined from the compression modulus of the respective fluid. Is to necessary, the transit times of the ultrasonic signals in the liquid to eat. The sound guide tube has exactly positioned reference marks with one each certain distance to the ultrasound probe. At these reference marks reflections of the ultrasound signals coming from the ultrasound probe be recorded and whose duration is measured.

Die Schallgeschwindigkeit Vs wird nach folgender Formel bestimmt:The Speed of sound Vs is determined according to the following formula:

Vs = Sr/Tp, wobei Sr der doppelte Abstand zwischen der Referenzmarke und der Sonde ist und Tp die gemessene Laufzeitvs = Sr / Tp, where Sr is twice the distance between the reference mark and the probe is and Tp is the measured transit time

Daraus wird die Dichte R wird dann nach folgender Formel berechnet:from that if the density R is then calculated according to the following formula:

R = K/Vs2, wobei die Kompressibilität K der Flüssigkeit konstant ist.R = K / Vs 2 , where the compressibility K of the liquid is constant.

Die Kompressibilität wird aus Tabellen gewonnen und das Messsystem mit bekannten Eigenschaften von Flüssigkeiten geeicht.The compressibility is obtained from tables and the measuring system with known characteristics of liquids calibrated.

Die Füllhöhe im Behälter wird aus der Laufzeit des Endechos im Verhältnis zu der Laufzeit zu den Referenzmarken errechnet.The Filling level in the container becomes from the term of the end echo in relation to the term to the Reference marks calculated.

Die Viskosität der Flüssigkeit ist bestimmt durch die kinematische und die dynamische Viskosität, wobei die dynamische Viskosität temperatur abhängig ist. Durch Messung der Dichte, der Temperatur und Auswertung der Hüllkurve der empfangenen Impulspakete bezüglich Dämpfung und Anstieg der Hüllkurve können beide Viskositäten anhand von Referenztabellen bestimmt werden. Die Dämpfung entspricht dabei dem Unterschied der maximalen Amplituden der Hüllkurven der empfangenen Impulspakete von benachbarten Referenzmarken.The viscosity the liquid is determined by the kinematic and the dynamic viscosity, wherein the dynamic viscosity temperature dependent is. By measuring the density, temperature and evaluation of the envelope of the received pulse packets with respect to damping and increase the envelope can both viscosities determined by reference tables. The damping corresponds doing the difference of the maximum amplitudes of the envelopes the received pulse packets from adjacent reference marks.

Um die Echos der Referenzmarken in einem weiten Zeitfenster auswerten zu können, ist die Länge der Impulspakete klein gegenüber der Laufzeit zwischen Referenzmarken. So beträgt beispielsweise die Länge eines Impulspaketes 10 us bei einer Laufzeit von 80 us.Around evaluate the echoes of the reference marks in a wide time window to be able to is the length the pulse packets small across the term between reference marks. For example, the length is one Pulse packet 10 μs with a running time of 80 μs.

Die Frequenz der Impulse ist günstigerweise so gewählt, dass sich entsprechend der erwarteten Kompressibilität der Flüssigkeit eine gut auswertbare Hüllkurve der empfangenen Echos von den Referenzmarken ergibt.The Frequency of the pulses is conveniently so selected that according to the expected compressibility of the liquid a well evaluable envelope gives the received echoes from the reference marks.

Wenn die Flüssigkeiten Schichten in den Behältern ausgebildet haben, ist es günstig, die Stoffkennwerte für die einzelnen Schichten separat zu bestimmen. Dazu werden die Echos von den verschieden Referenzmarken gesondert ausgewertet und damit dann ein Schichtenprofil der Stoffkennwerte, wie etwa der Dichte, erstellt. Ebenso ist es auch günstig. aus den unterschiedlichen gemessenen Werten einen Mittelwert der Stoffkennwerte über den gesamten Behälterinhalt zu bilden.If the liquids Layers in the containers have trained, it is convenient the substance characteristics for to determine the individual layers separately. These are the echoes evaluated separately from the different reference marks and thus then a layer profile of the material characteristics, such as the density, created. It is also cheap. out the different measured values a mean value of the substance characteristic values over the entire container contents to build.

Wenn die Dichte, Temperatur und Viskosität der Flüssigkeit bestimmt ist, lassen sich aus diesen Werten einfach mittels Referenztabellen weitere Stoffkennwerte wie Oktanzahl, Alkoholgehalt oder Fettgehalt bestimmen.If the density, temperature and viscosity of the liquid is determined From these values simply by means of reference tables further substance characteristics such as octane, alcohol or fat content.

Das vorbeschriebene Verfahren zur Bestimmung der Stoffkennwerte von Flüssigkeiten wird mit einem Ultraschallmessgerät durchgeführt, dass eine oder mehrere Ultraschallsonden zum Aussenden und Empfangen von Impulspaketen in ein Schallführungsrohr besitzt. In diesem Rohr sind mehrere Referenzmarken mit definiertem Abstand untereinander und zur Ultraschallsonde angebracht. Um die Schallausbreitung von und zu nachfolgenden Referenzmarken nicht zu behindern, sind die Referenzmarken mit einem definierten Winkel zueinander in das Schallführungsrohr eingebracht.The above-described method for determining the substance characteristic values of liquids is carried out with an ultrasound measuring device that has one or more ultrasound probes for emitting and receiving pulse packets in a sound guide tube. In this tube several reference marks with a defined distance between them and the ultrasonic probe are mounted. In order not to hinder the propagation of sound from and to subsequent reference marks, the reference marks are introduced at a defined angle to each other in the sound guide tube.

Damit sich die Flüssigkeit gut im Schallführungsrohr verteilt, sind an definierten Stellen Entlüftungslöcher vorgesehen. Störechos von diesen Entlüftungslöchern werden in der Messelektronik ausgeblendet.In order to the liquid good in the sound tube distributed, vent holes are provided at defined locations. False echoes of these vents are hidden in the measuring electronics.

Mit dem Ultraschallmessgerät können auch Flüssigkeiten in hohen Behältern gemessen werden. Dazu werden gleichartige Schallführungsrohre aneinander gesteckt und damit dass Messsystem verlängert.With the ultrasonic measuring device can also liquids in tall containers be measured. These are similar sound guide tubes stuck together and thus that extended measuring system.

Zur Temperaturmessung sind in das Schallführungsrohr Temperatursensoren eingesetzt, die mit der Messelektronik verbunden sind. Wenn diese im gleichen Abstand wie die Referenzmarken eingesetzt sind, können damit die Schichtprofile bestimmt werden. In der Messelektronik befinden sich Auswerteschaltungen, welche die Temperaturen der Sensoren als Zahlenwert bestimmen und der weiteren Berechnung zuführen.to Temperature measurement are in the sound tube temperature sensors used, which are connected to the measuring electronics. If those at the same distance as the reference marks are used, can with it the layer profiles are determined. Located in the measuring electronics evaluation circuits which the temperatures of the sensors as Determine the numerical value and send it to the next calculation.

Die Messelektronik besitzt Schaltungen zur Analyse der Laufzeiten der an den Grenzschichten und an den Referenzmarken erzeugten Echos. Um gute Genauigkeiten der Messung zu erreichen, besitzen diese eine Auflösung von unter einer Mikrosekunde.The Messelektronik has circuits for analyzing the maturity of the echoes generated at the boundary layers and at the reference marks. To achieve good accuracies of the measurement, they have one resolution of under a microsecond.

Für das erfindungsgemäße Verfahren sind weiterhin in die Messelektronik Schaltungen zur Analyse der Hüllkurve der empfangenen Impulspakete vorhanden. Hier wird insbesondere die maximale Amplitude der Hüllkurve zur Bestimmung der Dämpfüng und die Anstiegsteilheit der Hüllkurve ausgewertet und als Zahlenwerte zur weiteren Berechnung zur Verfügung gestellt.For the inventive method are still in the measuring electronics circuits for analyzing the envelope the received pulse packets available. Here in particular the maximum amplitude of the envelope for the determination of attenuation and the Rise slope of the envelope evaluated and provided as numerical values for further calculation.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist beispielhaft in den Figuren beschrieben.A advantageous embodiment The invention is described by way of example in the figures.

1 zeigt einen Behälter mit Schallführungsrohr und Messelektronik 1 shows a container with sound guide tube and measuring electronics

2 zeigt ein Blockschaltbild der Messelektronik 2 shows a block diagram of the measuring electronics

3 zeigt ein Prinzipbild der Laufzeit- und Dämpfungsmessung 3 shows a schematic diagram of the transit time and damping measurement

4 zeigt schematisch ein empfangenes Impulspaket 4 schematically shows a received pulse packet

In 1 ist ein Behälter 1 mit Flüssigkeit dargestellt, der bis zur Füllhöhe 7 gefüllt ist. In den Behälter 1 taucht das Ultraschallmessgerät 3 mit seinem Schallführungsrohr 6 ein, an dessen unteren Ende die Ultraschallsonde 5 angebracht ist. Die von der Sonde 5 ausgesandten Signale werden an den Referenzmarken 6 und als Endecho an der Füllhöhe 7 reflektiert. Die Sonde 5 leitet die empfangenen Echos an die Messelektronik 2 weiter, wo die Signale ausgewertet werden.In 1 is a container 1 shown with liquid, which is up to the filling level 7 is filled. In the container 1 the ultrasonic measuring device emerges 3 with its sound guide tube 6 a, at the lower end of the ultrasonic probe 5 is appropriate. The from the probe 5 emitted signals are at the reference marks 6 and as end echo at the filling level 7 reflected. The probe 5 directs the received echoes to the measuring electronics 2 continue where the signals are evaluated.

In 2 ist ein Blockschaltbild der Messelektronik 2 mit der angeschlossenen Ultraschallsonde 5 und den Temperatursensoren 8 angeschlossen. Die ausgesendeten Impulspakete werden im Impulsgenerator IG erzeugt und über den Umschalter GT zur Sonde 5 geleitet. Die empfangenen Signale von der Sonde 5 gelangen über den Umschalter GT zu den Messschaltungen. Diese sind die Schaltung L zur Messung der Laufzeit, die Schaltung D zur Messung der Dämpfung und die Schaltung HK zur Analyse der Hüllkurve. In der Schaltung T werden die Signale von den Temperatursensoren 8 gemessen.In 2 is a block diagram of the measuring electronics 2 with the connected ultrasound probe 5 and the temperature sensors 8th connected. The emitted pulse packets are generated in the pulse generator IG and the switch GT to the probe 5 directed. The received signals from the probe 5 arrive via the switch GT to the measuring circuits. These are the circuit L for measuring the propagation delay, the circuit D for measuring the attenuation and the circuit HK for analysis of the envelope. In the circuit T, the signals from the temperature sensors 8th measured.

Die von den Messschaltungen gelieferten Werte werden in der Auswerteschaltung A ausgewertet und mit den Werten in der Referenztabelle RT verknüpft. Somit werden die Stoffkennwerte in der Auswerteschaltung bestimmt.The Values supplied by the measuring circuits are in the evaluation circuit A is evaluated and linked to the values in the reference table RT. Consequently the substance characteristics are determined in the evaluation circuit.

In 3 ist ein Prinzipbild der Laufzeit und Dämpfungsmessung dargestellt. Es ist ein Auswertediagramm der gemessenen Amplitudenwerte der Echos über die Zeit. Dabei wird die gemessene Amplitude logarithmisch in dB-Werten dargestellt. Nach der Aussendung eines Impulspaketes zur Zeit t0 wird zur Zeit t1 das Echo von der ersten Referenzmarke mit dem Amplitudenwert x1 gemessen. Das Echo von der zweiten Referenzmarke trifft zur Zeit t2 ein und besitzt den Amplitudenwert x2. Die Differenz der Werte x1 und x2 ergibt die Dämpfung des Ultraschallsignals in der Flüssigkeit. Nach der Zeit t3 trifft das Echo von der dritten Referenzmarke mit dem Amplitudenwert x3 ein. Nach der Zeit te trifft das Grenzecho ein, aus dem direkt die Füllhöhe der Flüssigkeit bestimmt wird. Bei Unterschiedlichen Amplitudendifferenzen zwischen den Echos von den Referenzmarken kann auch eine Schichtung der Flüssigkeit bestimmt werden.In 3 is a schematic diagram of the transit time and attenuation measurement shown. It is an evaluation diagram of the measured amplitude values of the echoes over time. The measured amplitude is represented logarithmically in dB values. After the emission of a pulse packet at time t0, the echo from the first reference mark with the amplitude value x1 is measured at time t1. The echo from the second reference mark arrives at time t2 and has the amplitude value x2. The difference between the values x1 and x2 gives the attenuation of the ultrasonic signal in the liquid. After time t3, the echo from the third reference mark arrives at the amplitude value x3. After the time te, the boundary echo arrives, from which the fill level of the liquid is determined directly. With different amplitude differences between the echoes from the reference marks, a layering of the liquid can also be determined.

In 4 ist im Detail ein empfangenes Echo eines Impulspaketes über der Zeit t dargestellt. Die gemessenen Amplituden der Impulse besitzen eine Hüllkurve H, wobei hier der positive teil H+ und der negative Teil. H- dargestellt sind. Aus der Steigung der Hüllkurve H kann die Viskosität der Flüssigkeit bestimmt werden. Die Maxima D+ und D- der Hüllkurven H+ und H- geben die Dämpfung des Echos an. Aus diesen wird die Dichte der Flüssigkeit bestimmt.In 4 In detail, a received echo of a pulse packet over time t is shown. The measured amplitudes of the pulses have an envelope H, in which case the positive part H + and the negative part. H- are shown. From the slope of the envelope H, the viscosity of the liquid can be determined. The maxima D + and D- of the envelopes H + and H- indicate the damping of the echo. From these, the density of the liquid is determined.

11
Behältercontainer
22
Messelektronikmeasuring electronics
33
Ultraschallmessgerätultrasonic meter
44
SchallführungsrohrFocus tube
55
Ultraschallsondeultrasound probe
66
Referenzmarkenreference marks
77
Füllhöhefilling height
88th
Temperatursensortemperature sensor
AA
Auswerteschaltungevaluation
DD
Dämpfungdamping
GTGT
Umschalterswitch
HH
Hüllkurveenvelope
HKHK
HüllkurvenmessungHüllkurvenmessung
II
ImpulseImpulse
IGIG
Impulsgeneratorpulse generator
LL
LaufzeitmessungRuntime measurement
RTRT
Referenztabellereference table
TT
Zeitmessungtimekeeping
tntn
Zeitpunktetimings
xnxn
AmpitudenwerteAmpitudenwerte

Claims (15)

Ultraschallmeßgerät zur Bestimmung von Stoffkennwerten von Flüssigkeiten in Transport- oder Lagerbehältern (1) mittels eines Temperaturmessers und eines Ultraschallsenders und -empfängers in einem Schallführungsrohr (4) mit Referenzmarken (6) und einer Auswertevorrichtung des Ultraschallempfangs mittels einer Ultraschallsonde (5) sowie der gemessenen Temperatur in einer Messelektronik (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Sender Impulspakete aussendet und die Meßelektronik aus der jeweils gemessenen Laufzeit (t) der empfangenen Impulspakete (I) eine Dichte der Flüssigkeit und eine Füllhöhe (7) im Behälter (1) bestimmt.Ultrasonic measuring device for the determination of substance properties of liquids in transport or storage containers ( 1 ) by means of a temperature meter and an ultrasonic transmitter and receiver in a sound guide tube ( 4 ) with reference marks ( 6 ) and an evaluation device of the ultrasound receiver by means of an ultrasound probe ( 5 ) and the measured temperature in a measuring electronics ( 2 ), characterized in that the transmitter emits pulse packets and the measuring electronics from the respective measured transit time (t) of the received pulse packets (I) a density of the liquid and a filling level ( 7 ) in the container ( 1 ) certainly. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Hüllkurve (H) und einer Dämpfung (D) der empfangenen Impulspakete (I) die Viskosität der Flüssigkeit bestimmt.Measuring device according to claim 1, characterized in that it consists of an envelope (H) and a damping (D) the received pulse packets (I) determines the viscosity of the liquid. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Impulspakete (I) klein gegenüber der Laufzeit (t) der Impulspakete (I) zwischen den Referenzmarken (6) ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the length of the pulse packets (I) small compared to the duration (t) of the pulse packets (I) between the reference marks ( 6 ). Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Impulse so gewählt ist, dass sich bei einer erwarteten Kompressibilität der Flüssigkeit auswertbare Echos von den Referenzmarken (6) ergeben.Measuring instrument according to claim 1, characterized in that the frequency of the pulses is selected such that evaluable echoes from the reference marks (12) with an expected compressibility of the liquid. 6 ). Meßgrät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus den Differenzen der Temperatur und der Laufzeiten zwischen verschiedenen Referenzmarken (6) die Änderung der Dichte der Flüssigkeit in Schichten bestimmt.Meßgrät according to claim 1, characterized in that it consists of the differences of the temperature and the transit times between different reference marks ( 6 ) determines the change in the density of the liquid in layers. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es aus den unterschiedlichen Werten für die Dichte oder die Viskosität in den verschiedenen Schichten einen Mittelwert bestimmt.Measuring device according to claim 5, characterized in that it consists of the different values for the density or the viscosity determines an average in the different layers. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es aus der bestimmten Dichte und der bestimmten Viskosität weitere Stoffkennwerte einer Flüssigkeit wie Oktanzahl, Alkoholgehalt oder Fettgehalt mittels Referenztabellen bestimmt.Ultrasonic measuring device according to claim 2, characterized characterized in that it is of the specific density and the particular viscosity further substance characteristics of a liquid such as octane number, alcohol content or fat content using reference tables certainly. Ultraschallmessgerät (3) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Referenzmarken (6) mit definiertem Abstand untereinander und zur Ultraschallsonde (5) vorgesehen sind.Ultrasonic measuring device ( 3 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of reference marks ( 6 ) with a defined distance between each other and to the ultrasound probe ( 5 ) are provided. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzmarken (6) definierte Winkel um die Achse des Schallführungsrohrs (4) zueinander bilden.Ultrasonic measuring device according to claim 8, characterized in that the reference marks ( 6 ) defined angle about the axis of the sound guide tube ( 4 ) form each other. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallführungsrohr (4) definierte Entlüftungslöcher besitzt.Ultrasonic measuring device according to claim 8, characterized in that the sound guide tube ( 4 ) has defined vents. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet; dass das Schallführungsrohr (4) mittels gleichartiger Rohre verlängerbar ist.Ultrasonic measuring device according to claim 8, characterized in that; that the sound guide tube ( 4 ) is extendable by means of similar tubes. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das Schallführungsrohr (4) mindestens ein Temperatursensor (8) eingesetzt ist.Ultrasonic measuring device according to claim 8, characterized in that in the sound guide tube ( 4 ) at least one temperature sensor ( 8th ) is used. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik (2) Schaltungen (L) zur Analyse der Laufzeiten (t) der an Grenzschichten und an den Referenzmarken (6) reflektierten Ultraschallsignale besitzt.Ultrasonic measuring device according to claim 8, characterized in that the measuring electronics ( 2 ) Circuits (L) for analyzing the transit times (t) of the boundary layers and the reference marks ( 6 ) has reflected ultrasonic signals. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik (2) Schaltungen (HK) zur Analyse der Hüllkurve (H) der empfangenen Impulspakete (I) und der Impulsdämpfung (D) der reflektierten Ultraschallsignale besitzt.Ultrasonic measuring device according to claim 11, characterized in that the measuring electronics ( 2 ) Has circuits (HK) for analyzing the envelope (H) of the received pulse packets (I) and the pulse attenuation (D) of the reflected ultrasonic signals. Ultraschallmessgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik (2) Schaltungen (T) zur Auswertung der von den Temperatursensoren (8) gelieferten Werte enthält.Ultrasonic measuring device according to claim 12, characterized in that the measuring electronics ( 2 ) Circuits (T) for the evaluation of the temperature sensors ( 8th ).
DE20320749U 2003-11-03 2003-11-03 Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer Expired - Lifetime DE20320749U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20320749U DE20320749U1 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20320749U DE20320749U1 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer
DE10351253 2003-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE20320749U1 true DE20320749U1 (en) 2005-04-21

Family

ID=34524058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20320749U Expired - Lifetime DE20320749U1 (en) 2003-11-03 2003-11-03 Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE20320749U1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006013263A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Daimlerchrysler Ag Liquid`s urea water solution concentration determining method for exhaust gas cleaning in motor vehicle, involves determining concentration of urea water solution in liquid, under drawing of measurement of speed of sound
CN102235961A (en) * 2010-04-12 2011-11-09 康斯博海运公司 Method and device of measuring fluid density
ITMI20111865A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-14 Idrabel Italia S R L SYSTEMS AND METHODS OF VASING MAPPING
DE102015117441A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Thürwächter GmbH & Co. KG Method for determining parameters of a substrate
AT520557A4 (en) * 2018-01-24 2019-05-15 Anton Paar Gmbh Method for determining a corrected value for the viscosity-dependent speed of sound in a fluid to be examined
CN112798465A (en) * 2019-11-13 2021-05-14 Abb瑞士股份有限公司 Measuring system for determining a property of a liquid in a container

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006013263A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Daimlerchrysler Ag Liquid`s urea water solution concentration determining method for exhaust gas cleaning in motor vehicle, involves determining concentration of urea water solution in liquid, under drawing of measurement of speed of sound
CN102235961A (en) * 2010-04-12 2011-11-09 康斯博海运公司 Method and device of measuring fluid density
CN102235961B (en) * 2010-04-12 2014-08-20 康斯博海运公司 Method and device of measuring fluid density
ITMI20111865A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-14 Idrabel Italia S R L SYSTEMS AND METHODS OF VASING MAPPING
WO2013053921A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Idrabel Italia S.R.L. Vessel mapping apparatuses and methods
DE102015117441A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Thürwächter GmbH & Co. KG Method for determining parameters of a substrate
AT520557A4 (en) * 2018-01-24 2019-05-15 Anton Paar Gmbh Method for determining a corrected value for the viscosity-dependent speed of sound in a fluid to be examined
AT520557B1 (en) * 2018-01-24 2019-05-15 Anton Paar Gmbh Method for determining a corrected value for the viscosity-dependent speed of sound in a fluid to be examined
CN112798465A (en) * 2019-11-13 2021-05-14 Abb瑞士股份有限公司 Measuring system for determining a property of a liquid in a container

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3812293C2 (en)
DE102007060579B4 (en) Method for determining and / or assessing the filling state of a container filled with at least one medium
DE69013940T2 (en) Method and device for testing the content of liquid containers.
EP0489051B1 (en) Measuring device and process for determining the level in fluid containers, preferably for tank installations.
DE19846023A1 (en) Ultrasound sensor to measure degree of engine oil degradation
DE2932243C2 (en) Level and temperature measuring device for tank systems
DE10103056A1 (en) Quantity measuring system and probe
EP0882957A2 (en) Method for material level measurement in a container according to the radar principle
WO2003016835A1 (en) Method for evaluating the measuring signals of a propagation-time based measuring device
EP0882956A2 (en) Method for material level measurement in a container according to the radar principle
WO2013182418A1 (en) Method for measuring fill-level in accordance with the delay principle
DE10360711A1 (en) Level measuring device and method for level measurement and monitoring
DE10244772A1 (en) Acoustic fluid measurement system
DE4234300A1 (en) Container-tank full sensor-indicator using ultrasonic transceiver - stores fixed and false echo profile and subtracts from received signal to determine real amt.
DE102005043263C5 (en) Device for detecting a level of a fluid in a container
EP0871849A1 (en) Process and device for determining the level of a fluid using ultrasonic pulses
DE20320749U1 (en) Ultrasonic measurement unit for determining the properties, e.g. density, filling level, viscosity, of liquid held in a storage or transport tank has an ultrasonic transceiver arranged in a sound guidance tube and a thermometer
DE102004028547B4 (en) Device and method for determining the level in a tank
DE3724411C2 (en)
EP3517946B1 (en) Method for determining a corrected value for viscosity-dependent sound velocity in a fluid to be examined
EP1460396B1 (en) Method and device for ultrasonic level sensing of a liquid in a container
EP2739946B1 (en) Linear relationship between tracks
DE102008026620A1 (en) Method for calibrating ultrasonic flow meter, involves measuring time in calibration step, which requires ultrasonic pulse from ultrasonic transmitter along ultrasonic path of geometrical length to ultrasonic receiver
DE4318445B4 (en) Method for determining the coating thickness of a medium to be applied
DE102016213324B3 (en) Level gauge according to the time domain reflectometry principle and method for operating such a level gauge

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20050525

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20070601