Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ultraschallwandler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Ultraschall-Durchflussmessgerät.

Im Bereich der Ultraschallwandler-Aufbauten ist bereits eine Vielzahl von verschiedenen

Aufbauten und Schichtabfolgen bekannt.

Es sind Ultraschallwandler bekannt, welche Sensorgehäuse Stirnflächen aufweisen, aus welchen Ultraschallsignale aus dem Ultraschallwandler austreten bzw. an welchen ausgesandte

Ultraschallsignale in den Ultraschallwandler eintreten. Diese Sensorgehäuse bestehen entweder aus Metall oder aus Kunststoff (z.B. Polyvinylidenfluorid). Stirnflächen aus Kunststoffmaterial werden eher bei Clamp-On Durchflussmessern eingesetzt, welche keinem direkten Kontakt mit dem Messmedium ausgesetzt sind. Sensorgehäuse aus Metall werden vorwiegend bei sogenannten Inline-Geräten eingesetzt, bei welchen die Stirnfläche mediumsberührend ist.

Bei Inline-Geräten, bei welchen der Ultraschallwandler im Messrohr festgelegt ist, tritt häufig das Problem auf, dass die akustischen Eigenschaften, respektive die akustischen Impedanzen Z,, von der metallischen Gehäusewandung an das zu messende Medium schlecht angepasst sind, was zu Reflektionen R der akustischen Welle führen kann.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Ultraschallwandler bereitzustellen, bei welchem die vorbeschriebenen Probleme nur vermindert auftreten. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Ultraschallwandler mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ein erfindungsgemäßer Ultraschallwandler, insbesondere für ein Durchflussmessgerät oder ein Füllstandsmessgerät, umfasst ein Gehäuse und ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes Piezoelement zur Erzeugung oder zum Empfangen von Ultraschallsignalen, wobei das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt aufweist, durch welchen die Ultraschallsignale vom Piezoelement an ein Medium übertragen werden, wobei das Gehäuse im Bereich dieses Gehäuseabschnitts eine Gehäusewandung aufweist, welche an einer mit einem Medium beaufschlagbaren Stirnfläche zumindest eine metallische Schicht aufweist.

Diese Gehäusewandung ist vorzugsweise aus Kunststoff oder alternativ aus Aluminium gefertigt.

Der besagte Gehäuseabschnitt kann einstückig am Gehäuse ausgebildet sein. So kann das Gehäuse beispielsweise als ein Kunststoff-Spritzgussformkörper ausgebildet sein. Alternativ kann der besagte Gehäuseabschnitt im Falle eines mehrteiligen Gehäuses lediglich als Teil eines einzelnen Bauteils des Gehäuses ausgebildet sein. Die Stirnfläche kann insbesondere eben ausgebildet sein. Allerdings sind auch andere geometrische Ausgestaltungsvarianten, wie z.B. konische, konvexe oder konkave Stirnflächen denkbar. Durch die Gehäusewandung gelingt eine bessere Ankopplung des Ultraschallsignals an das Medium, verglichen mit den bisher verwandten Stahlgehäusen. Zugleich weist die

Gehäusewandung keine oder nur eine marginal geringe Volumenzunahme auf, sofern sie mit einer metallischen Schicht versehen sind. Diese Schicht hat die Funktion einer

Diffusionssperrschicht. Sie kann in einer besonders bevorzugten Variante als Beschichtung ausgebildet sein. Alternativ kann die Schicht auch beim Herstellungsprozess der

Gehäusewandung mit derselben verbunden werden. Dies kann z.B. beim Spritzgießen der Gehäusewandung durch ein Angießen des Kunststoffes an eine Metallfolie erfolgen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist von Vorteil, wenn der Gehäuseabschnitt vollständig aus Kunststoff besteht und mit einer metallischen Schicht versehen ist.

Es ist von Vorteil, wenn die metallische Schicht eine Metallspezies aufweist, ausgesucht aus folgenden Metallen: Kupfer, Nickel, Gold und Chrom. Diese Metalle sind einerseits

vergleichsweise diffusionsdicht und weisen eine gute chemische und mechanische Beständigkeit auf.

Der Kunststoff kann insbesondere ein Polyetherimid, ein Polyethylen und/oder ein Polyamid sein. Diese formstabilen Kunststoffe ermöglichen eine gute Anpassung zwischen Piezoelement und Messmedium.

Der Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise als Kappe ausgebildet und daher einzeln austausch- und herstellbar.

Zum Schutz der Gehäusewandung vor einer Diffusion des Koppelmediums weist die

Gehäusewandung auf der der mediumsberührenden Stirnfläche gegenüberliegenden Fläche vorteilhaft eine metallische Schicht auf. Die Volumenzunahme der Gehäusewandung bei Kontakt des Gehäuseabschnitts mit einem Medium beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 Vol.%.

Für eine besonders zuverlässige Diffusionssperre einer Schicht in Form einer Beschichtung ist es von Vorteil, wenn die Schichtdicke der metallischen Beschichtung 0.5 - 500μιη beträgt.

Es ist von Vorteil, wenn die Beschichtung eine auf dem Kunststoff angeordnete erste Schicht mit 5-100 nm aufweist. Diese Schicht dient vorzugsweise als haftvermittelnde Schicht und kann beispielsweise ebenfalls eine metallische Schicht sein. Die zweite obere bzw.

mediumsbeaufschlagbare metallische Schicht dient als eigentliche Diffusionssperre und weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 350-3000 nm auf. Das Medium, mit welchem die metallische Schicht beaufschlagt wird, ist im Falle eines

Durchflussmessgerätes in erster Linie das Messmedium. Bei einem Füllstandsmessgerät muss sich dies nicht zwingend um das Messmedium handeln, sondern es kann sich beispielsweise auch um kondensierte Flüssigkeitstropfen, Lösungsmitteldämpfe oder dergleichen handeln, welche über dem Messmedium angeordnet sind.

Zwischen dem Kunststoff der Gehäusewandung und einer ersten Schicht einer als metallische Beschichtung ausgebildeten metallischen Schicht ist vorzugsweise ein Leitlack vorgesehen. Dies ist von Vorteil, um eine galvanische Beschichtung aufzubringen. Mit einer solchen

Beschichtungsmethode können auch größere Schichtdicken auf der Gehäusewandung aufgebracht werden. Ein Leitlack schafft dabei eine optimale Leitfähigkeit und eine gute

Oberflächenanhaftung für das galvanische Beschichtungssystem.

Alternativ oder zusätzlich kann die Gehäusewandung oder der Gehäuseabschnitt aus einem leitfähigen Kunststoff bestehen. Dies ermöglicht eine bessere Befestigung einer Elektrode (Kathode) der Galvanikanlage am zu beschichtenden Objekt.

Das Gehäuse des Ultraschallwandlers kann vorteilhaft mehrteilig aufgebaut sein, wobei die Kappe mit einer Stützhülse zur Befestigung des Ultraschallwandlers in der Wandung eines Messrohres oder eines Behälters verbunden ist, wobei die Verbindung über ein Weichlot erfolgt. Zur Verbindung mit der Stützhülse sollte sowohl die Kappe als auch die Stützhülse im

Verbindungsbereich eine metallische Beschichtung aufweisen oder aus Metall bestehen. Das Weichlot schafft eine stoffschlüssige und dichte Verbindung zwischen Kappe und

Stützhülse.Alternativ kann Klebstoff, insbesondere ein Epoxidharz oder ein Silikon, zur

Verbindung der Teile verwendet werden.

Erfindungsgemäß weist ein Ultraschall-Durchflussmessgerät zur Ermittlung der

Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses eines Messmediums ein Messrohr und zumindest zwei entlang des Messrohres angeordnete Ultraschallwandler gemäß Anspruch 1 , derart, dass die Ultraschallwandler bereichsweise in Kontakt mit dem Messmedium stehen. Die Ermittlung der Durchflussgeschwindigkeit oder des Volumendurchflusses erfolgt dabei vorzugsweise mittels der an sich bekannten Laufzeitdifferenzmethode. Ein jeder der beiden Ultraschallwandler fungiert dabei je nach Betriebsmodus sowohl als Sender von

Ultraschallsignalen an den komplementären Ultraschallwandler als auch als Empfänger von Ultraschallsignalen vom komplementären Ultraschallwandler.

Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eines

Messmediums in einem Behälter, den Behälter, mit einem Innenvolumen, welches durch eine Behälterwandung begrenzt wird, und ein Ultraschall-Füllstandsmessgerät mit zumindest einem Ultraschallwandler nach Anspruch 1 , welcher in der Behälterwandung festgelegt ist und wobei zumindest der Gehäuseabschnitt in das Innenvolumen des Behälters hineinragt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiele in den beigefügten Figuren näher erläutert. Sie zeigen:

Fig. 1 Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ultraschallwandlers; Fig. 2 Perspektivansicht des ersten Ultraschallwandlers;

Fig. 3 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ultraschall-Durchflussmessgerätes; und

Fig. 4 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ultraschall-Füllstandsmessgerätes.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Ultraschallwandler 1 eines Ultraschall-Durchflussmessgerätes oder eines Füllstandsmessgerätes. Im Folgenden soll die Anwendung des Ultraschallwandlers 1 mit Bezug auf ein In-Line Durchflussmessgerät näher erläutert werden. Gegenständlich

unterscheidet sich der nachfolgend beschriebene Ultraschallwandler für ein Durchflussmessgerät jedoch nicht von dem eines Füllstandsmessgerätes. Es sollte allerdings beachtet werden, dass im Falle des In-Line Durchflussmessgerätes der Ultraschallwandler in direktem Kontakt zu einem Messmedium steht, während im Falle des Füllstandsmessgerätes (siehe Fig. 4) der

Ultraschallwandler in vielen Anwendungen nicht zwingend mit dem Messmedium M1 , sondern mit einem anderen Medium M2 (Lösungsmitteldämpfe, Kondensationstropfen, Luft, usw.) in Kontakt steht.

Der Ultraschallwandler (1 ) der Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 a auf, welches in Fig. 1 und 2 einen zweiteiligen Aufbau aufweist. Innerhalb des Gehäuses 1 a ist ein Piezoelement 7 angeordnet, welches, je nachdem ob es sich in einem Sende- oder Empfangsbetrieb befindet,

Ultraschallsignale in das Messmedium aussendet oder Ultraschallsignale aus dem Messmedium empfängt. Zwischen dem Piezoelement und dem Messmedium ist ein Gehäuseabschnitt angeordnet, welcher in Fig. 1 und 2 als Kappe 3 ausgebildet ist. Der Gehäuseabschnitt weist eine Gehäusewandung aus Kunststoff 3a auf, durch welche Gehäusewandung 3a die

Ultraschallsignale vom Piezoelement 7 an das Messmedium übertragen werden.

Die Gehäusewandung weist eine mit einem Medium beaufschlagbare Stirnfläche 8 auf, welche in Fig. 1 und 2 als ebene Stirnfläche dargestellt ist.

Das Gehäuse kann selbstverständlich auch einteilig aufgebaut sein oder sich aus mehr als zwei Teilen zusammensetzen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Ultraschallwandler 1 zudem aus einer

Stützhülse 2 und der darauf aufgesetzten Kappe 3 mit der Stirnfläche 8. Die Stützhülse 2 kann aus einem Kunststoff bestehen oder aus einem Metall, beispielsweise Edelstahl. Sie weist einen Hohlraum auf, der Anordnung von Elektronikbauteilen und/oder zur Durchführung einer nicht näher dargestellten Leitung zum Signalabgriff eines empfangenen Ultraschallsignals und/oder zur Energieversorgung eines Piezoelements. Der Hohlraum kann mittels eines Vergussmaterials vergossen werden.

Die Kappe 3 ist aus Kunststoff gefertigt. Dies hat den Vorteil einer deutlich verbesserten

Impedanzanpassung zwischen dem Messmedium und dem Piezoelement. Dies soll anhand folgender Formel verdeutlicht werden:

Die beiden Indizes stehen für beliebige Medien durch welche ein Ultraschallsignal gesendet wird. Typische Werte für akustische Impedanzen sind:

Wasser 1 ,5 MRayl

Polyetherimid 2,5 MRayl

Aluminium 17 MRayl

Piezoelement 18...30 MRayl

Stahl 42 MRayl

Ebenfalls ist das Minimum der Reflektion/ Maximum der Transmission einer Zwischenschicht Z ₂ - z.B. zwischen Piezokeramik Z-ι und Wasser Z ₃ bei einem Wert von Z ₂ = ^Z _x * Z ₃

zu finden.

Daraus folgt, dass die Differenz für einen typischen Inline Ultraschallwandler aus mit einem Stahlgehäuse mit Wasser eine schlechtere Kombination als ein Kunststoffgehäuse mit Wasser darstellt.

Ein entsprechender Kunststoff kann beispielsweise ein Polyetherimid (PEI), ein Polyethylen (PE) oder ein Polyamid (PA) sein. Dabei ist insbesondere PEI aufgrund seiner hohen

Temperaturbeständigkeit von bis zu 170°C bevorzugt.

Ebenfalls sind Gehäuse aus Aluminium möglich, die den chemischen Prozessen nicht standhalten, aber durch eine entsprechende Beschichtung geschützt werden. Aluminium ist bei einem korrosiven Angriff aufgrund auftretender Oberflächenveränderungen akustisch nicht mehr nutzbar und nur noch bedingt druckstabil. Diese metallischen Gehäuse haben den Vorteil einer besseren Zonentrennung im Ex-Bereich.

Die Kappe 3 weist ebenfalls eine zylindrische Grundform auf und einen Hohlraum, welcher auf einer Seite in den Hohlraum der Stützhülse 2 übergeht. Die Kappe 3 weist endständig die besagte ebene Stirnfläche 8 auf. Alternativ sind auch spitz-zulaufende, konkave oder konvexe Stirnflächen in weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvarianten der Erfindung möglich. Parallel zu dieser ebenen Stirnfläche 8 ist im Hohlraum der Kappe 3 ein ebenes Piezoelement 7 angeordnet. Zwischen dem Piezoelement 7 und der Kappe 3 können weitere Lagen, respektive Koppel- und Anpassungsschichten zur besseren Übertragung eines Ultraschallsignals vom Piezoelement auf die Gehäusewandung 3a bzw. die Kappenwandung angeordnet sein. Eine Anpassungsschicht hat die Funktion die Übertragung des Ultraschallpegels zwischen zwei Materialien, bzw. Medien, zu verstärken (z.B. zwischen Piezoelement und Luft). Das wird durch eine Anpassung der akustischen Impedanz ermöglicht. Die Anpassungsschicht weist eine

Impedanz auf, die zwischen den Impedanzen der zwei anzupassenden Materialien liegt. Die Dicke einer Anpassungsschicht liegt bevorzugt nah zum Lambda-Viertel, also einem Viertel der Wellenlänge des Ultraschallsignals in dem Material der Anpassungsschicht.

Eine Koppelschicht hat die Funktion zwei aktiven Schichten anzukoppeln, z.B. das Piezoelement und eine Anpassungsschicht. Es besteht klassischerweise aus Klebstoff oder aus einer

Flüssigkeit wie Öl oder Fett. Die Schichtdicke ist meist geringer als die einer Anpassungsschicht und beträgt meist unter Lambda-Zehntel.

Die Stützhülse 2 weist zudem zwei Gewinde 2a und 6 auf, wobei das Gewinde 6 vorgesehen ist zum Anschluss an eine Halterung eines Messrohres eines Ultraschallwandlers und das Gewinde 2a vorgesehen ist zum Anschluss eines nicht näher dargestellten Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungskabels zur Verbindung des Ultraschallwandlers 1 zu einer Auswerteeinheit des Ultraschall-Durchflussmessgerätes.

Die Stützhülse 2 weist eine Fügekante 5 auf. Diese Fügekante 5 begrenzt eine Aufnahme in welche die Kappe 2 bereichsweise eingesetzt ist. Ein Überlappungsbereich 9 ist dabei in die Aufnahme der Stützhülse eingeführt.

Selbstverständlich kann der besagte Überlappungsbereich 9 der Kappe 3 auch am Innenumfang angeordnet sein, sofern die Stützhülse bei geometrischer Abwandlung der Kappe in eine

Ausnahme der Kappe gesteckt wird. Zwischen dem Überlappungsbereich 9 der Kappe 3 und der Stützhülse 2 kann eine Dichtung eingesetzt sein.

An den Überlappungsbereich 9 schließt sich eine Dichtnut 10 an. In die Dichtnut 10 kann ein Dichtring eingesetzt werden. Sie verbessert die Dichtigkeit des Ultraschallwandlers 1 bei dessen Befestigung in einem Messrohr gegenüber dem Messmedium.

Die Stirnfläche 8 und je nach Wandstärke ein Teil der sich an die Stirnfläche anschließenden Randfläche 11 befindet sich bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Ultraschallwandlers 1 in einem Ultraschall-Durchflussmessgerät in direktem Kontakt mit dem Messmedium.

Die Kappe 3 besteht aus Kunststoff und weist somit eine Gehäusewandung 3a aus Kunststoff auf, welche zwischen dem Piezoelement 7 und dem Messmedium angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel treten die vom Piezoelement 7 erzeugten Ultraschallsignale insbesondere im Bereich der Stirnfläche 8 in das Messmedium ein.

Zumindest die Stirnfläche 8 der Kappe aus Kunststoff ist als eine metallische Schicht in Form einer Beschichtung 4a ausgebildet. Eine metallische Schicht z.B. als dünne Folie kann als eine Deckschicht der Kappe auch beim Herstellungsprozess an der Kappe festgelegt, z.B.

angegossen werden, sie kann allerdings auch als Beschichtung aufgebracht werden. Die metallische Schicht auf der Kappe verhindert oder vermindert die Diffusion des Messmediums in das Kunststoffmaterial der Kappe 3.

Daher können die erfindungsgemäßen Ultraschallwandler besonders bevorzugt in In-Line Ultraschall-Durchflussmessgeräten eingesetzt werden, bei denen die Stirnfläche 8 des

Ultraschallwandlers dauerhaft in Kontakt mit dem Messmedium steht. Auch bei

Füllstandsmessgeräten können sich an der Oberfläche des Ultraschallwandlers ebenfalls Kondensationstropfen ablagern, welche zur Diffusion neigen. Auch Lösungsmitteldämpfe können sich anlagern und sind in der Lage in Kunststoffmaterial einzudiffundieren.

Durch die metallische Beschichtung auf der Kunststoffwandung der Kappe 3 wird eine

Volumenzunahme des Kunststoffes durch Quellung auf vorzugsweis unter 0,5 Vol% vermindert oder besonders bevorzugt vollständig verhindert. Durch die definierte Wandstärke der Kappe im Bereich der Stirnfläche 8 während des Betriebes des Ultraschall-Durchflussmessgerätes kann eine genauere Messung erfolgen.

Typische aggressive Messmedien, welche den Kunststoff der Kappe angreifen sind

beispielsweise niedermolekulare Alkohole wie Ethanol oder Methanol, Tetrahydrofuran (THF), Aceton oder Acetonitril sowie Kohlenwasserstoffe wie Benzin oder Diesel.

Bei der metallischen Beschichtung kann es sich um eine einschichtige oder mehrschichtige Beschichtung handeln.

Eine einschichtige oder mehrschichtige Beschichtung kann vorzugsweise durch

Gasphasenabscheiden, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtern, Lichtbogen-,

Elektronenstrahl- oder Laserstrahlverdampfen erfolgen. Auch ein Metallspritzen und/oder Flammspritzen unter Verwendung von Spritzdrähte nach DIN EN ISO 14919 und

Metallspritzpulver nach DIN EN 1274 kann vorteilhaft zum Auftrag angewandt werden.

Auch streichbare Metallüberzüge umfassend zumindest ein Bindemittel und zu mehr als 50 Gew.%, vorzugsweise mehr als 90 Gew.% Metallpartikel können als Beschichtungsmaterial eingesetzt werden. Diese sind allerdings bei einer einschichtigen Beschichtung gegenüber den vorgenannten Beschichtungsmethoden eher als weniger bevorzugte Ausführungsvariante anzusehen, da der Binder je nach Messmedium teilweise gelöst werden kann oder eine Quellung auftreten kann, welche allerdings verglichen zur Kunststoff der Kappe 3 geringer ausfällt. Bevorzugt ist ebenfalls ein nasschemischer Auftrag der obersten Metallschicht auf die Kappe.

Als bevorzugtes Verfahren kann die Metallschicht durch elektrochemische Abscheidung aufgebracht werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine galvanische Abscheidung oder ein Verchromen. Insbesondere bei der galvanischen Abscheidung kann durch die Regelung der Stromdichte und/oder der Stromstärke und/oder der Verweilzeit im Galvanikbad die Schichtdicke der Beschichtung eingestellt werden.

Voraussetzung für eine elektrochemische Abscheidung ist eine leitfähige Oberfläche.

Diese kann beispielsweise bei einer mehrschichtigen Beschichtung beispielsweise als eine Schicht aus Leitlack (z.B. Silber- oder Graphitleitlack) auf den Kunststoff aufgebracht werden.

Alternativ können dem Kunststoffmaterial der Kunststoffkappe bei ihrer Herstellung Metallpartikel, Kohlenstoff- oder Graphitpartikel zugesetzt werden, so dass die Kunststoff kappe auch ohne zusätzliche leitfähige Beschichtung leitfähig ist. Dies hat zudem den Vorteil, dass eine Elektrode bei der anschließenden Galvanikbeschichtung leichter an eine Elektrode einer Galvanikanlage anschließbar ist. Bevorzugte Metallspezies für die Beschichtung, insbesondere der galvanischen Beschichtung Kupfer, Nickel und/oder Gold. Auch eine Verchromung der Kunststoffoberfläche der Kappe kann vorteilhaft erfolgen.

Selbstverständlich können auch mehrere unterschiedliche Metallschichten übereinander galvanisch auf dem Substrat, also der Stirnfläche abgeschieden werden. Eine bevorzugte Schichtabfolge ist beispielsweise das Kunststoffsubstrat der Kappe, eine Chromschicht, eine Kupferschicht und eine Nickelschicht.

Die Chromschicht und/oder die Kupferschicht kann vorzugsweise mittels PVD-Verfahren aufgebracht werden. Anschließend kann galvanisch die Nickelschicht aufgebracht werden.

Ein weiterer Vorteil der metallischen Beschichtung ist eine bessere Benetzbarkeit der

Metallbeschichtung der Stirnfläche gegenüber der reinen Kunststoffoberfläche mit dem

Messmedium. Dadurch erfolgt eine bessere akustische Anpassung zwischen

Ultraschallwandleroberfläche und Messmedium.

Die Beschichtung 4a erstreckt sich in Fig. 1 vorzugsweise zumindest bis zur Dichtnut 10, an welcher der Ultraschallwandler in einer Aufnahme des Messrohres abgedichtet ist. Sofern eine metallische Beschichtung auch im Überlappungsbereich 9 der Kappe 3 vorgesehen ist, kann eine gasdichte Verbindung zwischen der Kappe 3 und der Stützhülse 2 durch eine Verlötung, insbesondere mittels einem Weichlot erreicht werden. Durch Kombination eines Kunststoffgehäuses insbesondere bei Inline-Sensoren mit einer metallischen Beschichtung anstelle des bisher üblichen Stahlgehäuses kann eine höhere

Empfindlichkeit, eine höhere Genauigkeit, eine größere Bandbreite und ein besseres SNR- Verhältnis erreicht werden.

Die Mediumsbeständigkeit des Ultraschallwandlers kann durch die Wahl des

Beschichtungsmetalls auf einzelne Messmedien abgestimmt werden.

Bei einer Ausgestaltung als Kappe kann diese bei bestehenden Ultraschallwandlern

ausgetauscht werden, ohne den gesamten Ultraschallwandler auszutauschen.

In Fig. 2 ist zudem eine Innenbeschichtung 4b der Kappe 3 dargestellt. Diese Innenbeschichtung dient zum Schutz der Kappe 3 vor einem Koppelmedium, z.B. Koppelfett das Kohlenwasserstoff enthalten kann, im Sensor. Diese Innenbeschichtung ist vorzugsweise auch als metallische Beschichtung ausgebildet.

Fig. 3 zeigt ein Ultraschall-Durchflussmessgerät mit einem Messrohr 13 einer und zwei

Ultraschallwandlerpaaren 14 und 15 umfassend die Ultraschallwandler 14A, 14B, 15A und 15B. Es ist jedoch auch möglich lediglich ein Ultraschallwandlerpaar vorzusehen. Diese sind mit einer Auswerteeinheit 16 verbunden. Die Ermittlung der Durchflussgeschwindigkeit und des

Volumendurchflusses kann bei diesem Aufbau anhand der Laufzeitdifferenzmethode erfolgen. Die Ultraschallwandler 14A, 14B, 15A, 15B können dabei entsprechend den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ausgebildet sein. Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit einem Ultraschall-Füllstandsmessgerät welches an oder in einem Behälter 17 angeordnet ist. Der Behälter 17 enthält ein darin befindliches Messmedium M1 und ein weiteres Messmedium M2, beispielsweise Lösungsmitteldämpfe. Das Füllstandsmessgerät umfasst einen Ultraschallwandler 18 und eine damit verbundene Auswerteeinheit 19. Wie erkennbar ist, ist der Ultraschallwandler 18 am Deckel bzw. an der Oberseite des Behälters 17 an dessen Behälterwandung 17A angeordnet. Der Ultraschallwandler 18 ist dabei gemäß dem in Fig. 1 oder 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgestaltet.

Bezugszeichenliste

I Ultraschallwandler 1 a Gehäuse

2 Stützhülse

2a Gewinde

3 Kappe

3a Gehäusewandung 4a Beschichtung

4b Innenbeschichtung

5 Fügekante

6 Gewinde

7 Piezoelement

8 Stirnfläche

9 Überlappungsbereich

10 Dichtnut

I I Randfläche

12 Anschlussadapter

13 Messrohr

14 Ultraschallwandlerpaar

14A Ultraschallwandler 14B Ultraschallwandler

15 Ultraschallwandlerpaar 15A Ultraschallwandler 15B Ultraschallwandler

16 Auswerteeinheit

17 Behälter

17A Behälterwandung

18 Ultraschallwandler 19 Auswerteeinheit

M Messmedium

M1 Messmedium

M2 weiteres Medium