DE2641772A1 - Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung - Google Patents

Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung

Info

Publication number
DE2641772A1
DE2641772A1 DE19762641772 DE2641772A DE2641772A1 DE 2641772 A1 DE2641772 A1 DE 2641772A1 DE 19762641772 DE19762641772 DE 19762641772 DE 2641772 A DE2641772 A DE 2641772A DE 2641772 A1 DE2641772 A1 DE 2641772A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
time difference
measuring device
pulses
output
amplifier
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.)
Ceased
Application number
DE19762641772
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Dipl Ing Kono
Yukio Dipl Ing Nakagawa
Tomomi Dipl Ing Sato
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to DE19762641772 priority Critical patent/DE2641772A1/de
Publication of DE2641772A1 publication Critical patent/DE2641772A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

  • Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung mit einer Zeitdifferenz-Meßeinrichtung, in der das zeitliche Auftreten von aus einer Oszillator-Anordnung abgeleiteten, elektrischen Impulsen und von weiteren elektrischen Impulsen erfaßt wird, die aus akustischen oder optischen, schräg durch die Strömung gesandten und ebenfalls aus der Oszillator-Anordnung abgeleiteten Impulsen erzeugt sind.
  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Durchfluß-oder Strömungsmeßeinrichtungen, in denen mittels Ultraschall die Messung dadurch durchgeführt wird, daß die Differenz der Laufzeiten von Ultraschallimpulsen ermittelt wird, die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bezogen auf die Strömung eines Mediums gesandt werden; der Durchfluß oder die Strömung des Mediums ist durch die Differenz der Laufzeiten gegeben.
  • Eine mit Ultraschall arbeitende Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung, wie sie Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist; zeigt Figur 1. Die.Meßeinrichtung enthält zwei Wandler 13 und 14, die einander in einem Rohr 10 gegenüberliegen, durch welches das zu messende Medium fließt. Die beiden Wandler 13 und 14 werden abwechselnd im Sende- und Empfangsbetrieb betrieben und setzen im Sendebetrieb ein elektrisches Signal in ein akustisches Signal (Ultraschall) und im Empfangsbetrieb ein akustisches Signal in ein elektrisches Signal um. Ein elektrischer Impulsgenerator 5 steuert jeweils einen der Wandler im Sendebetrieb an. Die Durchfluß- oder Strömungsmeßein-',-richtung enthält ferner eine Oszillator-Anordnung 1 mit zwei Oszillatoren 11 und 12 mit veränderbarer Frequenz sowie einen Zähler 3, in den jeweils die Ausgangssignale eines der Oszillatoren eingezählt werden; der Zahler 3 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn sein Zählerstand einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Dem Zähler 3 ist ein Verzögerungsglied 4 nachgeordnet, das das Ausgangssignal des Zählers 3 um eine Verzögerungszeit Td verzögert weiterleitet. Der Ausgang des Verzögerungsgliedes 4 ist mit einem Eingang einer Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 verbunden, die beispielsweise nach Art eines Kondensätor-Aufladekreises ausgeführt ist. Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 erhält über einen weiteren Eingang ein Ausgangssignal jeweils desjenigen Wandlers, der im Empfangsbetrieb arbeitet. Daher gibt die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung ein Signal ab, das der Zeitdifferenz zwischen dem Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 4 und dem Ausgangssignal des jeweils im Empfangsbetrieb arbeitenden Wandlers entspricht. Die Verzögerungszeit Td des Verzögerungsgliedes 4 entspricht einer Laufzeit, die von der durch das jeweils gemessene Medium abweicht; wenn die Ultraschall-Impulse in Vorwärtsrichtung in bezug auf die Strömungsrichtung des Mediums gesendet werden, werden die Ausgangssignale vom Oszillator 11 im Zähler 3 gezählt, und die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 erfaßt die Zeitdifferenz zwischen dem Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 4 und des Wandlers 14, der nunmehr im Empfangsbetrieb arbeitet. Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 steuert die Oszillatorfrequenz des Oszillators 11 in Abhangigkeit von der Zeitdifferenz. Werden umgekehrt die Ultraschall-Impulse in entgegengesetzter Richtung zur Strömungsrichtung des Mediums gesandt, dann werden in den Zähler 3 die Ausgangssignale des Oszillators 12 eingezählt, und die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 erfaßt die Zeitdifferenz zwischen den Ausgangssignalen des Verzögerungsgliedes 4 und des Wandlers 13, der nunmehr im Empfangsbetrieb arbeitet. Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 steuert nun die Frequenz des Oszillators 12 in Abhängigkeit von der Zeitdifferenz. Der Durchfluß oder die Strömung des Mediums kann aus der Differenz der Oszillatorfrequenzen der beiden Oszillatoren 11 und 17 bestimmt werden.
  • Die beschriebene Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung arbeitet in folgender Weise: Durch ein Betriebsartsignal A von einer Betriebsartschalteinrichtung 9 wird die Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung so geschaltet, daß der Wandler 14 im Empfangsbetrieb arbeitet. Der Oszillator 11 in der Oszillatoranordnung 1 wird an einen synchronisierenden Impulsgenerator 2 und an den Zähler 3 angeschlossen, und über ein Verknüpfungsglied 6 wird das Ausgangssignal des Impulsgenerators 5 zum Wandler 13 geleitet; außerdem wird das Ausgangssignal des Wandlers 14 einem Verstärker 7 zugeführt. Der synchronisierende Impulsgenerator 2 steuert den Zähler 3 synchron mit einem der Ausgangssignale des Oszillators 11 und sorgt gleichzeitig dafür, daß der elektrische Impulsgenerator 5 Ausgangsimpulse erzeugt. Der Zähler 3 zählt die Ausgangssignale des Oszillators 11 und liefert seinerseits ein Ausgangssignal, wenn sein Zählerstand einen vorbestimmten Wert N nach einer Zeit t erreicht hat. Das Ausgangssignal des Zählers 3 wird um die Zeit Td durch das Verzögerungsglied 4 verzögert und der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 zugeführt. Durch das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 4 wird mit dem Aufladen eines Kondensators in der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 begonnen.
  • Die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 5 werden durch das Verknüpfungsglied 6 dem Wandler 13 zugeführt, in dem das elektrische Signal in ein akustisches Signal umgesetzt wird. Das akustische Signal wird durch ein Anpassungselement 15, ein Wandteil des Rohres 10, das Medium, ein weiteres Wandteil des Rohres 10 und durch ein weiteres Anpassungselement 16 dem Wandler 14 zugeführt, in dem das akustische Signal in ein elektrisches Signal nach einer Zeit T1 umgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Wandlers 14 wird durch das Verknüpfungsglied 6 dem- Verstärker 7 und dann der Zeitdifferenz Meßeinrichtung 8 zugeführt.
  • Durch das Ausgangssignal des Verstärkers 7 wird der Ladevorgang des Kondensators in der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 beendet.
  • Der Verstärker 7 ist beispielsweise als Schmitt-Trigger ausgeführt, so daß sein Äusgangssignal eine konstante Höhe unabhängig von dem Ausgangssignal des Wandlers 14 aufweist.
  • Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 setzt die Zeitdifferenz T zwischen dem Ausgangs signal des Verzögerungsgliedes 4 und dem des Verstärkers 7 in eine Spannung um, mit der die Frequenz des jeweils arbeitenden Oszillators gesteuert wird. Daher wird die Laufzeit T1 in Vorwärtsrichtung in eine Frequenz des Oszillators 11 umgesetzt, und die Meßzeit für in Vorwärtsrichtung in bezug auf die Strömungsrichtung ausgesandte Ultraschall-Impulse ist beendet.
  • Danach wird durch ein Betriebsartsignal B der Betriebsartschalteinrichtung 9 die Durchfluß- oder Strömungsmeßeinrichtung so geschaltet, daß der Wandler 14 nun als Sender und der Wandler 13 als Empfänger arbeitet. Der Oszillator 12 in der Oszillator-Anordnung 1 ist nun mit dem synchronisierenden Impulsgenerator 2 und de ¢ ähler 3 verbunden; über das Verknüpfungsglied wird das Ausgangssignal des Impulsgenerators 5 nun in den Wandler 14 eingespeist und das Ausgangssignal des Wandlers 13 dem Verstärker 7 zugeführt. Der synchronisierende Impulsgenerator 12 sorgt wiederum für ein synchrones Arbeiten des Zählers 3 tmd des Impulsgenerators 5 mit einem der Ausgangssignale des Oszillators 12. Wie im Falle der Vorwärtsübertragung des Ultraschalls gibt das Verzögerungsglied 4 nach einer Zeit Td an die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 ein Signal ab, während das Ausgangssignal des Impulse generators 5 durch das Verknüpfungsglied 6 und in dem Medium entgegengesetzt zu seiner Strömungsrichtung dem Verstärker 7 zugeführt ist und dann zur Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 nach einer Laufzeit T2 gelangt. Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 erfaßt wiederum die Zeitdifferenz zwischen den Ausgangssignalen des Verzögerungsgliedes 4 und des Verstärkers 7 und steuert die Frequenz des Oszillators 12 in Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdifferenz. Daher spiegelt sich die Laufzeit T2 in der Frequenz des Oszillators 12 wider; die Meßzeit-lsir Ultraschall-Impulse in entgegengesetzter Richtung zur Strömungsrichtung ist damit beendet. Entsprechend der Funktionsweise der Betriebsartschalteinrichtung 9 wechseln sich Meßzeiten mit Ultraschall-Aussendung in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung in bezug auf die Strömungsrichtung laufend ab.
  • Die Differenz der Frequenzen der Oszillatoren 11 und 12 wird durch einen reversiblen Zähler 17 erfaßt, dessen Zählerstand dem Durchfluß oder der Strömung des Mediums proportional ist. Der Zählerstand kann mittels einer Anzeigeeinrichtung 18 angezeigt werden.
  • In Figur 2 sind die Vorläufe von empfangenen Ultraschall-Impulsen bei einer Strömungsgeschwindigkeit Null wiedergegeben. Unter diesen Verläufen ist eine Kurve H mittels ausgezogener Linien wiedergegeben als eine ideale Kurve unter der Bedingung, daß die Ultraschall-Impulse nicht einer merklichen Absorption in dem Medium ausgesetzt sind, dessen Durchfluß oder Strömung gemessen werden soll. Eine andere Kurve L ist durch gestrichelte Linien dargestellt und zeigt einen Verlauf, wie er bei einer beträchtlichen Absorption des Ultraschalles, beispielsweise infolge kolloider Substanzen im zu messenden Medium, auftritt. Wie oben bereits beschrieben worden ist, wird das Ausgangssignal der Wandler dem Verstärker 7, beispielsweise dxm Schmitt-Trigger, zugeführt, der das Auftreten des Ausgangssignals erfaßt. Praktisch ist die Erfassung des Ausgangssignals davon abhängig, ob die Höhe des Ausgangssignals die Ansprechschwelle des Schmitt-Triggers erreicht oder nicht. Ist beispielsweise die Ansprechschwelle E3 des Schmitt-Triggers auf 1,5 Volt festgelegt, dann überschreitet das Ausgangs signal mit einem Kurvenverlauf H die Ansprechschwelle beispielsweise zur Zeit Ta-; Auftreten des Signals ist daher zu diesem Zeitpunkt Ta erfaßt. Sind dagegen die Ultraschall-Impulse einer beträchtlichen Absorption ausgesetzt, wie dies beispielsweise bei dem Signal nach Kurve L der Fall ist, dann verzögert sich die Erfassung des Auftretens des Signals, weil die Ansprechschwelle E3 des Schmitt-Triggers verzögert überschritten wird, wie dies durch die Zeit Tb angezeigt ist.
  • Obwohl also die Ausgangssignale nach den Kurven H und L beide auf Ultraschall-Impulse mit gleicher Laufzeit zurückgehen, werden sie so erfaßt, als beruhen sie auf unterschiedlichen Laufzeiten, wodurch unterschiedliche Meßergebnisse hervorgerufen werden. Die Erfassung der Zeit Tb beim Auftreten beträchtlich gedämpfter Ultraschall-Impulse nach der Kurve L führt daher zu einem wesentlichen Fehler in der Messung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchfluß-oder Strömungsmeßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sich durch von dem Medium gedämpfte akustische oder optische Impulse eine Fehlmessung bei der Ermittlung des Durchflusses oder der Strömung nicht ergeben kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung eine Überwachungs-Schaltungsanordnung mit mehreren einem mit den weiteren elektrischen Impulsen beaufschlagten Verstärker nachgeordneten Vergleichs-Schaltungsteilen zugeordnet ist, die einerseits den Verstärker und andererseits die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung derart steuern, daß nur bei aus den weiteren Impulsen gebildeten Ausgangsimpulsen des Verstärkers mit einer in einem vorgegebenen Bereich liegenden Höhe ein Signal erzeugt wird, das der Zeitdifferenz entspricht.
  • Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Figuren 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Uberwachungs-Schaltungsanordnung dargestellt und in Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung seiner Wirkungsweise gezeigt.
  • Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 nach Figur 3 stimmt in ihrer Wirkungsweise mit der nach Figur 1 überein, setzt also eine Zeitdifferenz zwischen einem ihr zugeführten Signal Z und einem Ausgangssignal V des Verzögerungsgliedes 4 (vgl. Figur 1) beispielsweise in eine Spannung um und gibt diese Spannung an eine Integrierschaltung 28 ab, von der die Frequenzen der Oszillatoren 11 und 12 in der Oszillatoranordnung 1 gesteuert werden. Der Ausgang der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 ist mit einer Schalteinrichtung 27 verbunden, die einen Feldeffekt-Transistor enthält. Wenn die Schalteinrichtung 27 eingeschaltet ist, wird das Ausgangssignal der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 nicht der Integrierschaltung 28 zugeführt. Wenn die Schalteinrichtung 27 eingeschaltet ist, dann wird der Ausgang der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 geerdet. Normalerweise ist die Schalteinrichtung 27 eingeschaltet. Die Schalteinrichtung 27 wird von einem Signal W gesteuert.
  • Ein Verstärker 26 (vgl. Figur 4) verstärkt ein Signal, das er vom Wandler 13 oder 14 (siehe auch Figur 1) erhalten hat. Der Ausgang des Verstärkers 26 ist mit einem Vergleichs-Schaltungsteil 19 verbunden; ein weiterer Vergleichs-Schaltungsteil 20 überwacht die Amplitude des empfangenen Signals und ein zusätzlicher Vergleichs-Schaltungsteil 21 triggert die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8. Der Vergleichs-Schaltungsteil 19 stellt fest, ob die Ultraschall-Impulse einerAbsorption in der zu messenden Flüssigkeit ausgesetzt sind. Zu diesem Zwecke ist der Vergleichs-Schaltungsteil 19 mit einer Bezugsspannungsquelle der Spannung Ei verbunden; wenn am Eingang des Vergleichs-Schaltungsteils ein Signal H (oder L) ansteht, das die Bezugsspannung Ei übersteigt, wird von dem Vergle-chs-Schaltungsteil 19 ein Signal (nicht) abgegeben.
  • Der weitere Vergleichs-Schaltungsteil 20 sorgt dafür, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 26 unabhängig von der Höhe des von dem Wandler 13 oder 14 empfangenen Signals eine vorbestimmte Höhe aufweist. Zu diesem Zweck ist der weitere Vergleichs-Schaltungsteil 20 mit einer weiteren Bezugsspannungsquelle mit der Spannung E2 verbunden; ist das dem weiteren Vergleichs-Schaltungsteil 20 zugeführte Signal kleiner als die Bezugsspannung E2, dann wird'von dem Vergleichs-Schaltungsteil 20 der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 26 über eine Steuereinrichtung 23 angehoben. Ist das diesem Vergleichs-Schaltungsteil zugeführte Signal höher als die Bezugsspannung E2, dann wird der Verstärktmgsfaktor des Verstärkers 26 mittels der Steuereinrichtung 23 erniedrigt. Das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 23 ist mit Y bezeichnet.
  • Ein zusätzlicher Vergleichs-Schaltungsteil 21 ist in Form eines Schmitt-Triggers mit einer Ansprechschwelle E3 ausgeführt. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 26 entsprechend einem empfangenen Signal H oder L die Ansprechschwelle E3 übersteigt, dann gibt der zusätzliche Vergleichs-Schaltungsteil 21 ein Ausgang signal Z an die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 ab. Im dargestellten Beispiel beträgt die Ansprechschwelle El 2,5 Volt, die Ansprechschwelle E2 3 Volt und die Arspxechschwelle E3 1,5 Volt.
  • Eine bistabile Kippstufe 22 ist dem Vergleichs-Schaltbngsteil 19 nachgeordnet und gibt ein Ausgangssignal X ab, wenn ein Ausgangssignal von dem Vergleichs-Schaltungsteil 19 erzeugt wird.
  • Die bistabile Kippstufe 22 wird nach jeder Beendigung eines Meßzyklus zurückgesetzt. Das Ausgangssignal X wird einem Eingang eines NAND-Verknüpfungsgliedes 24 zugeführt, dessen anderer Eingang mit der Ausgangsgröße U eines Sampling-Impulsgenerators 25 beaufschlagt ist.
  • Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Uberwachungs-Schaltungs anordnung arbeitet in folgender Weise: Wenn ein Meßzyklus zur Messung der l.aufseit in Vorwärtsrichtung infolge eines Betriebsartsignals A der Betriebsartschalteinrichtung 9 beginnt, wie es im Diagramm nach Figur 5 dargestellt ist, und ein Ultraschall-Impuls G vom Wandler 13 ausgesandt wird, wird ein Ausgangs signal V von dem V-rzögerungsglied 4 nach einer Zeit T' = t + Td abgegeben und der Zeitdifferenz-Meßeiririchtung zugeführt. Dort beginnt die Aufladung eines Kondensators. Nach einer Zeit T1, gerechnet von der Aussendung des Ultraschall-Impulses G, wird ein Impuls von dem Wandler 14 empfangen wld in ein elektrisches Signal umgesetzt. Das elektrische Signal wird über den Verstärker 26 unter anderem dem zusätzlichen Vergleichs-Schaltungsteil 21 als ein Signal H zugeführt und dort erfaßt.
  • Durch das Ausgangssignal Z des zusätzlichen Vergleichs-Schaltungsteils 21 wird der Ladevorgang des Kondensators der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 beendet. Auf diese Weise wird die Zeitdifferenz a T (= T1 - T!) zwischen dem Signal V und dem Signal Z in Form einer Spannung erfaßt. Die Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 gibt diese Spannung als ein Ausgangssignal K ab.
  • Da das empfangene Signal H ein Signal darstellt, das nur wenig gedämpft ist und daher eine Höhe aufweist, die oberhalb der Spannung E1 des Vergleichs-Schaltungsteils 19 liegt, wird auch von diesem Schaltungsteil ein Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal steuert die bistabile Kippstufe 22, die daraufhin ein Ausgangssignal X abgibt. Wenn ein Sampling-Impuls U daher von crem Sampling-Impulsgenerator 25 abgegeben wird, dann entsteht ein Ausgangssignal W am Ausgang des NAND-Verknüpfungsgliedes 24 und schaltet die Schalteinrichttung 27 ab. Während der Zeit, in der die Schalteinrichtung 27 abgeschaltet ist, das ist die Zeit, in der einSampling-Impuls U erzeugt wird, kann das Ausgangssignal K der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung in die Integrierschaltung 28 gelangen.
  • Ist umgekehrt der Ultraschall-Impuls stark durch die Flüssigkeit gedämpft und wird das Ausgangssignal des Verstärkers 26 durch den Vergleichs-Schaltungsteil 19 als ein Signal L erkannt, dann kann dieses Signal nicht die Bezugsspannung Ei überschreiten, und es wird von der bistabilen Kippstufe 22 ein Ausgangs signal X nicht erzeugt. Daher wird ein Ausgangssignal W ständig von dem NAND-VerknUpfungsglied 24 erzeugt, also auch dann, wenn ein Sampling-Impuls U von dem Sampling-Impulsgenerator 25 -erzeugt wird; die Schalteinrichtung 27 bleibt daher eingeschaltet. Demgemäß kann ein Ausgangssignal K der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 nicht zur Integrierschaltung 28 gelangen.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Überwachungs-Schaltungsanordnung wird also dafür gesorgt, daß nur solche aus Ultraschall-lmpu5-sen gewonnenentmpulse zur Erfassung der Zeitdifferenz wirksam ausgewertet und zur Steuerung der Frequenz der Oszillatoren benutzt werden, deren Höhe in einem vorgegebenen Bereich liegt.
  • Dies ist einmal dadurch erreicht, daß von dem weiteren Vergleichs-Schaltungsteil 20 der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 26 im Hinblick auf die Bezugs spannung E2 so eingestellt wird, daß nahezu ncinierte, die Bezugsspannung E2 praktisch nicht überschreitende Ausgangssignale vom Verstärker 26 erzeugt werden. Diese Ausgangssignale werden zum anderen nur dann zur Auswertung herangezogen, wenn sie eine Höhe erreicht haben, die oberhalb der Bezugs spannung El des Vergleichs-Schaltungsteils 19 liegt. Dadurch ist sichergestellt, daß unabhängig von der Dämpfung der Ultraschall-Impulse die Zeitdifferenz-Messung mittels des zusätzlichen Vergleichs-Schaltungsteils 21 wirksam nur dann erfolgt, wenn die auszuwertenden Signale mit ihrer Höhe in einem vorgegebenen Bereich liegen. Fehlmessungen durch unter- schiedlich hohe Impulse sind dann vermieden, weil die vom zusätzlichen Schaltungsteil 21 ausgelöste Zeitdifferenz-Messung anhand nahezu normierter Ausgangssignale erfolgt.
  • Die beschriebene Überwachungs-Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß, wenn ein empfangenes Signal klein ist und die Bezugsspannung Ei des Verglichs-Schaltungsteils 19 nicht überschreitet, ein Ausgangssignal. der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung 8 (z.B.
  • aufgrund eines empfangenen Signals J.) nicht an eine Oszillator-Anordnung weitergc.leitet wird, wie sie beschrieben worden ist.
  • Der Verstärkungsfal-.tor des Verstärkers 26 ist in diesem Falle infolge eines Steuersignals Y des weiteren Vergleichs-Schaltungsteils 20 stark angehoben. Ist ein Ultraschall-Impuls in diesem Falle nur vorübergehend durch störende Substanzen in dem zu messenden Medium absorbiert und daher ein Signal von der Größe L erzeugt, kann es sein, daß in einem nachfolgenden Meßzyklus ein Signal mit dem Verlauf H empfangen wird, der normal sein kann. Da indessen der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 26, wie angenommen, angehoben ist, wiirde das Ausgangssignal des Verstärkers 26 außerordentlich hoch sein, wie es durch die Kurve 11 mit strich-punktierten Linien in Figur 2 angedeutet ist.
  • In diesem Falle wurde das Auftreten eines Ultraschall-Impulses zu einem Zeitpunkt Tc erfaßt werden, was ZU einer wesentlichen Fehlmessung wie im Falle der Zeit Tb führen wmrde.
  • Um eine solche Fehlmessung zu vermeiden, kann ein vierter Vergleichs-Sohaltungsteil mit einer Bezugsspannung E4 (z.B. 4 Volt) vorgesehen sein, der ebenfalls an den Verstärker 26 angeschlossen ist. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 26 die Bezugsspannung E4 überschreitet, kann das Ausgangssignal der Ze.itdiffcrenz-Meßeinrichtung 8 von der nachgeordneten Oszillator-Anordnung abgetrennt werden, wie dies im Falle eines Signals der Wellenform L geschieht.
  • 5 Figuren 3 Patentansprüche

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Durchfluß; oder Strömungsmeßeinrichtung mit einer Zeitdifferenz-I4eßeinrichtung, in der das zeitliche Auftreten von aus einer Oszillator-Anordnung abgeleiteten, elektrischen Impulsen und von weiteren elektrischen Impulsen erfaßt wird, die aus akustischen oder optischen, schräg durch die Strömung gesandten und ebenfalls aus der Oszillator-Anordnung abgeleiteten Impulsen erzeugt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung (8) eine Überwachungs-Schaltungsanordnung mit mehreren einem mit den weiteren elektrischen Impulsen beaufschlagten verstärker (26) nachgeordneten Vergleichs-Schaltmngsteilerl (19, zu 9 , 20, 21) zugeordnet ist, die einerseits (20) den Verstärker (26) und andererseits (19/20) die Zeitdifferenz-MeEjeinrichtung (8) derart steuern, daß nur bei aus den weiteren Impulsen gebildeten Ausgangsimpulsen des Verstärkers (26) mit einer in einem vorgegebenen Bereich (E1 - E2) liegenden Höhe ein Signal erzeugt wird, das der Zeitdifferenz (dT) entspricht.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Vergleichs-Schaltungsteil (19) mit einer Bezugsspannungsquelle verbunden ist, deren Spannung (El) dem unteren Grenzwert des vorgegebenen Bereichs (El - E2) entspricht, daß an den Ausgang des Vergleichs-Schaltungsteils (19) eine der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung (8) nachgeordneLe Schalteinrichtung (27) angeschlossen ist, die bei einem Ausgangsimpuls des Verstärkers (26) mit einer oberhalb des unteren Grenzwertes liegenden Höhe den sonst gesperrten Ausgang der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung (8) freigibt, daß ein weiterer Vergleichs-Schaltungsteil (20) mit einer weiteren Bezugsspannungsquelle verbunden ist, deren Spannung (E2) dem oberen Grenzwert des vorgegebenen Bereichs (E1 - E2) entspricht, daß der Ausgang des weiteren Vergleichs-Schaltungsteils (20) an den Verstärker (26) angeschlossen ist, dessen Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Höhe seiner Ausgangsimpulse und der Spannung (E2) der weiteren Bezugsspannungsquelle verändert wird, daß ein zusätzlicher Vergleichs-Schaltungsteii (21) mit einer zusätzlichen Bezugsspannungsquelle verbunden ist, deren Spannung (E3) einem unterhalb des vorgegebenen Bereichs (E - 2) liegenden Wert entspricht, und dsß an den Ausgang des zusätzlichen Vergleichs-Schaltungsteils (21) ein Eingang der Zeitdifferenz-Meßeinrichtung (8) angeschlossen Ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die tYberwachungs-Schaltrngsanordnung einen vierten iTergleichs-Schaltungsteil enthält, der mit einer vierten Bezugsspannungsquelle verbunden ist, deren Spannung (E4) einem Wert oberhalb des vorgegebenen Bereichs (E1 - E2) entspricht, und der ein Ausgangssignal der Zeitdifferenz-Meßeinrichtimg unterbindet, wenn ihm ein Impuls mit einer aiesen Wert überschreitenden Höhe zugeführt wird.
DE19762641772 1976-09-14 1976-09-14 Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung Ceased DE2641772A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762641772 DE2641772A1 (de) 1976-09-14 1976-09-14 Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762641772 DE2641772A1 (de) 1976-09-14 1976-09-14 Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2641772A1 true DE2641772A1 (de) 1978-03-16

Family

ID=5988115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762641772 Ceased DE2641772A1 (de) 1976-09-14 1976-09-14 Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2641772A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426245A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Dispositif de mesure a ultrasons
FR2426248A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Dispositif de mesure du temps de transit d'un signal ultrasonore
FR2426246A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Instrument de mesure a ultrasons
DE2947318A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-12 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-stroemungsmessgeraet
DE2947325A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-12 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-stroemungsmessgeraet
EP0218293A1 (de) * 1985-09-30 1987-04-15 Leica B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit, Richtung und anderer Grössen einer Strömung, insbesondere einer Gasströmung
DE102012104042A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes eines Ultraschallwandlers in einem Ultraschall-Durchflussmessgerät

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426245A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Dispositif de mesure a ultrasons
FR2426248A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Dispositif de mesure du temps de transit d'un signal ultrasonore
FR2426246A1 (fr) * 1978-05-16 1979-12-14 Fuji Electric Co Ltd Instrument de mesure a ultrasons
DE2947318A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-12 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-stroemungsmessgeraet
DE2947325A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-12 Fuji Electric Co Ltd Ultraschall-stroemungsmessgeraet
EP0218293A1 (de) * 1985-09-30 1987-04-15 Leica B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit, Richtung und anderer Grössen einer Strömung, insbesondere einer Gasströmung
DE102012104042A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes eines Ultraschallwandlers in einem Ultraschall-Durchflussmessgerät
DE102012104042A8 (de) * 2012-05-09 2014-01-30 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes eines Ultraschallwandlers in einem Ultraschall-Durchflussmessgerät
US9970796B2 (en) 2012-05-09 2018-05-15 Endress + Hauser Flowtec Ag Method for monitoring the operating state of an ultrasonic transducer in an ultrasonic, flow measuring device
DE102012104042B4 (de) 2012-05-09 2021-09-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes eines Ultraschallwandlers in einem Ultraschall-Durchflussmessgerät

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0025086B1 (de) Verfahren und Anordnung zur Impulsabstandsmessung bei periodischen Impulspaaren
EP0573034A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Abstandsmessung nach dem Impulslaufzeitprinzip
DE2649075B2 (de) Verfahren und Anordnung zur Messung des Füllstandes in einem Behälter bzw. der Schüttguthöhe auf einem Lagerplatz
DE3909807C2 (de) Fernsteuerung
DE2035777B2 (de) Gerät zum Messen der Dicke eines Werkstückes mit Hilfe des Ultraschalls
DE2932005A1 (de) Messgeraet zum bestimmen der laufzeit von ultraschall-signalen
DE3937585C2 (de) Einrichtung zur Abstandsmessung
DE102008010090A1 (de) Verfahren zur Messung der Laufzeit eines Ultraschallpulses bei der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases in einem Atemgasvolumenstromsensor
DE3513270A1 (de) Einrichtung zur abstandsmessung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE2315543A1 (de) Signal-diskriminator
DE3419117A1 (de) Optoelektrisches entfernungsmessgeraet mit einem zeitdiskriminator zur genauen ermittlung der zeitfolge elektrischer impulse
DE10328662B4 (de) Verfahren zur Durchflußmessung mittels eines Ultraschall-Durchflußmessers
DE2433362A1 (de) Schaltungsanordnung zum erzeugen eines ausgangssignales aus einem eingangssignal mit vorgegebener frequenz und unterschiedlich grossen amplituden
DE60004490T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der laufzeit eines signals, insbesondere eines ultraschallsignals
DE2641772A1 (de) Durchfluss- oder stroemungsmesseinrichtung
DE3519797C1 (de) Ultraschallpruefvorrichtung zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung
DE849117C (de) Anordnung zur UEbertragung impulsfoermiger Signale
DE19636945A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung der Laufzeitdifferenz eines elektrischen, elektromagnetischen oder akustischen Signals
DE2450350A1 (de) Doppler-sonar-einrichtung
EP0180652B1 (de) Verfahren zum Senden bzw. Empfang einer periodischen Impulsfolge
DE2610019C2 (de) Verfahren zur Bestimmung des Impulseintreffzeitpunktes beim Empfang eines impulsamplitudenmodulierten HF-Trägers und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens
DE2920176A1 (de) Ultraschall-messgeraet
DE2641771A1 (de) Messeinrichtung mit einem zeitdifferenz-messglied
DE2329937C3 (de) Strahlenschranke
DE2920178A1 (de) Ultraschall-messgeraet

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection