DK175355B1 - Acoustic fluid, e.g. gas flow speed measurement device for ship - has pair of ultrasonic transducers spaced in measuring chamber and controlled by microprocessor - Google Patents

Abstract

The fluid speed measurement device includes a pair of ultrasonic transducers (T1,T2) spaced in a measuring chamber. A transmitter and receiver system is controlled by a microprocessor (100) which generates pulses which periodically invert and these are switched by switches (140,150) to allow alternate direction of transmission. REception and detection of signals is effected by blocks (152-168). Time calculation is determined by counter (109) and results are used to calculate flow speed or volume using the microprocessor. A speed increase in the measurement region is effected using a venturi device.

Description

DK 175355 B1 iDK 175355 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår et apparatur til måling af strømningsmængden for et fluidum, der strømmer gennem en kanal.The present invention relates to an apparatus for measuring the flow rate of a fluid flowing through a duct.

Der kendes metoder og apparaturer til måling af • 5 fluiders strømningshastigheder ved hjælp af ultralyds svingninger.Methods and apparatus for measuring flow rates of 5 fluids are known by means of ultrasonic oscillations.

For eksempel beskriver GB-A-2 167 857 et måleapparat til gasstrømning omfattende to ultralydstransducere anbragt med afstand langs et rør, gennem hvilket TO gassen strømmer. En frekvensmoduleret ultralydsstråle sendes gennem gasstrømmen fra den ene transducer til den anden, idet strålens retning kontinuerligt vendes.For example, GB-A-2,167,857 discloses a gas flow meter comprising two ultrasonic transducers spaced along a tube through which the TO gas flows. A frequency-modulated ultrasonic beam is transmitted through the gas stream from one transducer to the other, continuously reversing the direction of the beam.

De udsendte og modtagne frekvensmodulerede signaler sammenlignes for at tilvejebringe et mål for gasstrøm-}5 mens hastighed.The transmitted and received frequency modulated signals are compared to provide a measure of gas flow velocity.

EP-A-218 126 beskriver en indretning til måling af strømningshastigheder for fluider og omfatter to ultralyds-målesystemer, hvor hvert system har én sender og én modtager. Hvert system udsender ultralydssving-2o ninger med en udbredelseskomposant, der er orienteret parallelt med og i eller imod strømningsretningen for det respektive fluidum. De udsendte signaler er frekvensmodulerede, og de frekvensmodulerede, udsendte og modtagne signaler sammenlignes for at give et mål for 25 fluidummets strømningshastighed.EP-A-218 126 describes a device for measuring fluid flow rates and comprises two ultrasonic measurement systems, each system having one transmitter and one receiver. Each system emits ultrasonic oscillations with a propagation component oriented parallel to and in or against the flow direction of the respective fluid. The transmitted signals are frequency modulated and the frequency modulated transmitted and received signals are compared to provide a measure of the flow rate of the fluid.

US-A-3,329,017 beskriver et ultralyds-måleapparat for strømningsmængde, som har to sonder, der er monteret modsat hinanden og på skrå i forhold til retningen af den fluidumstrøm, der måles. Der er til son-30 derne forbundet en transceiver, som er konstrueret således, at når en ultralydsimpuls, der er blevet udsendt fra den ene i sondeparret, modtages ved den anden sonde, udsender tranceiveren, når den modtager en elek- I DK 175355 B1 trisk impuls som reaktion på den modtagne ultralydsim- puls, en elektrisk impuls til den nævnte af sonderne.US-A-3,329,017 discloses a flow rate ultrasonic measuring apparatus having two probes mounted opposite each other and inclined relative to the direction of the fluid flow being measured. There is connected to the probes a transceiver which is designed such that when an ultrasonic pulse emitted from one of the probe pairs is received at the other probe, the transceiver emits when it receives an electrical signal. tric pulse in response to the received ultrasonic pulse, an electrical pulse to that of the probes.

Apparatet indbefatter organer til periodisk at ombytte sende- og modtagelsesforholdene for de to sonder samt 5 endvidere et additivt og subtraktivt elektrisk tælle- kredsløb. Der er tilvejebragt organer til i løbet af en forudbestemt underperiode inden for en gentagelsespe- riode at introducere elektriske impulser som reaktion på ultralyds impulser modtaget i hver af de to sonder i iq tællekredsløbet, og endvidere er der tilvejebragt orga- I ner til at få dette tællekredsløb til additivt at op- tælle det antal elektriske pulser, der introduceres" fra , én af sonderne og til subtraktivt at nedtælle antallet af elektriske pulser introduceret fra den anden af dis- 15 se sonder. Tælleresultatet fra dette tællekredsløb overføres ved hjælp af passende overførselsorganer til en strømningsmængdeindikator i løbet af en anden ^der- periode, som har en anden varighed end dé underperio- · der, i hvilke"impulserne fra transcelveren introduceres 20 * tællekredsløbet.The apparatus includes means for periodically switching the transmission and reception conditions of the two probes as well as an additive and subtractive electrical counting circuit. Means are provided for introducing electrical pulses in response to ultrasonic pulses received in each of the two probes in the counting circuit during a predetermined sub-period within a repetition period, and furthermore, means are provided to achieve this. counting circuits for additively counting the number of electrical pulses introduced "from one of the probes and for subtractively counting the number of electrical pulses introduced from the other of these probes. The counting results from this counting circuit are transmitted by appropriate transfer means. to a flow rate indicator during another period, which has a different duration from the sub periods during which the "impulses from the transcelver are introduced to the 20 * counting circuit.

Fælles for de ovennævnte målere er, at de anven- der et cirkulærcylindrisk måleområde i form af et rør, der ikke nævneværdigt påvirker gasstrømningen. Af I GB-A-2167857 fremgår det specifikt, at de to transduce- I 25 re' der fastlægger den akustiske passage, som i dette I tilfælde er på skrå i forhold til rørets længdeakse og I strømningsretningen, er indfældet i rørvæggen netop for I at undgå at påvirke strømningen.Common to the aforementioned meters is that they use a circular cylindrical measuring area in the form of a tube that does not significantly affect the gas flow. Specifically, from GB-A-2167857, it appears that the two transducers defining the acoustic passage, which in this case is inclined with respect to the longitudinal axis of the tube and in the flow direction, are recessed into the tube wall just before to avoid affecting the flow.

Ifølge den foreliggende opfindelse er der tilve- I 30 jebragt et apparatur til måling af volumenstrømningen af et fluidum, der strømmer gennem en kanal, og omfat- I tende to fra hinanden adskilte transducere anbragt i kanalen for fastlæggelse af en akustisk passage mellem - -Π-Γ·· ^^ΙΤΤΙΠΓΠΓ————Ιι I Λ I *-·.· ---*rar*iaE»BWm*»-Ti .. ·:· DK 175355 Β1 3 disse, idet de to transducere er indrettet til at afsende og modtage akustiske signaler i begge retninger langs den akustiske passage, der er ejendommeligt ved organer indrettet til at øge strømningshastigheden af 5 fluidummet i området for og langs den akustiske passage, hvor organerne til øgning af hastigheden indbefatter en venturienhed, idet venturienheden er opbygget mod en ende af en strømningsformende enhed, som også indbefatter en målesektionsindretning til at fastholde 10 strømningshastigheden, og i forbindelse med hvis ene ende det ene af transducerorganerne er monteret, idet det andet transducerorgan er monteret i området for venturienheden.According to the present invention, there is provided an apparatus for measuring the volume flow of a fluid flowing through a duct and comprising two spaced apart transducers disposed in the duct for determining an acoustic passage between -Γ ·· ^^ ΙΤΤΙΠΓΠΓ ———— Ιι I Λ I * - ·. · --- * rar * iaE »BWm *» - Ti .. ·: · DK 175355 Β1 3 these, the two transducers being arranged for transmitting and receiving acoustic signals in both directions along the acoustic passage peculiar to means arranged to increase the flow rate of the fluid in the region of and along the acoustic passage, the means for increasing the velocity including a venturi unit, the venturi unit being constructed towards one end of a flow forming unit, which also includes a measuring section device for holding the flow rate, and in connection with one end of which one of the transducer means is mounted, the other transducer means is mounted in the area of the venturi unit.

Anvendelsen af de nævnte organer til at forøge 15 strømningshastigheden og herunder venturienheden accelererer strømningshastigheden op til det punkt, hvor gassen kommer ind i måledelen. Herved bliver det muligt at måle meget små gasstrømningsmængder meget nøjagtigt.The use of said means to increase the flow rate and including the venturi accelerates the flow rate up to the point where the gas enters the measuring section. This makes it possible to measure very small quantities of gas flow very accurately.

I det følgende beskrives et eksempel på en udfø-20 relsesform for opfindelsen under henvisning til tegningen , hvor fig. l viser et snitbillede af en udførelsesform for opfindelsen opbygget som en gasmåler, fig. 2 udførelsesformen i fig. l set i retning 25 af pilen A, fig. 3 et blokdiagram af transmissions- og de-tektionskredsløbsarrangementet i udførelsesformen ifølge fig. 1 og 2, fig. 4 et eksempel på fasehukommelseskredsløbet 30 i fig· 3, fig. 5 et eksempel på detektorkredsløbet i fig.In the following, an example of an embodiment of the invention is described with reference to the drawing, in which: FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the invention constructed as a gas meter; FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in direction 25 of arrow A, FIG. 3 is a block diagram of the transmission and detection circuit arrangement of the embodiment of FIG. 1 and 2, FIG. 4 is an example of the phase memory circuit 30 of FIG. 3; FIG. 5 shows an example of the detector circuit of FIG.

3, fig. 6 et tidsdiagram der illustrerer funktionen af udførelsesformen i fig. 1-5,3, FIG. 6 is a timing diagram illustrating the operation of the embodiment of FIG. 1-5,

I DK 175355 B1 II DK 175355 B1 I

I 4 II 4 I

fig. 7-11 flow-diagrammer for de forskellige IFIG. 7-11 flow charts for the different I

I funktioner i forbindelse med beregning af strømningsha- IIn functions associated with the calculation of flow I

I stighed, IIn stead, I

I fig. 12 en første modifikation af kredsløbet i IIn FIG. 12 a first modification of the circuit in I

I 5 fig· 3, IIn 5 fig · 3, I

I fig. 13 en anden modifikation af kredsløbet i IIn FIG. 13 another modification of the circuit in I

I fig. 3, og IIn FIG. 3 and I

I fig. 14 et tidsdiagram der illustrerer funktio- IIn FIG. 14 is a time diagram illustrating the function I

I nerne af modifikationen vist på fig. 13. IIn the modification of the modification shown in FIG. 13. I

I 10 Den på figurene viste udførelsesform for hastig- II The embodiment of speed illustrated in the figures

I hedsmåleapparatet er opbygget som en gasmåler, som vir- IIn the thermometer is built up as a gas meter, which operates

I ker efter de samme grundlæggende principper, som den IYou look for the same basic principles that you

I kendte teknik, nævnt i beskrivelsesindledningen, nemlig IIn the prior art, mentioned in the introduction, I

I at transittiderne for akustiske signaler, der sendes i IIn that the transit times for acoustic signals transmitted in I

I 15 begge retninger mellem to modtage/sendetransducere, be- IIn both directions between two receive / transmit transducers, I

I nyttes til at udlede strømningshastigheden for det IYou are used to derive the flow rate of the I

fluidum, der strømmer mellem transducerne. Fluidummet Ifluid flowing between the transducers. The fluid chamber I

I strømmer gennem en passage af kendte dimensioner og IYou flow through a passage of known dimensions and I

I strømningshastighedsinformationen benyttes til at indi- IIn the flow rate information is used to indicate

I 20 kere volumenstrømning og således måle gassen, der IIn 20 times volume flow and thus measure the gas that I

I strømmer gennem passagen. IYou flow through the passage. IN

I Den mekaniske opbygning af den beskrevne udfø- II The mechanical structure of the described embodiment

I relsesform er vist på fig. 1 og 2 og omfatter en ind- IIn the embodiment shown in FIG. 1 and 2 and comprises an ind

I kapsling, der omfatter et cylindrisk rør 10 med ende- IIn housing comprising a cylindrical tube 10 with end I

25 dæksler 14, 15; et cylindrisk tilgangsrør 11 vinkel- I25 covers 14, 15; a cylindrical inlet pipe 11 angle I

I ret på røret 10's akse og et afgangsrør 16 forbundet IRight at the axis of the tube 10 and a discharge tube 16 connected I

I til endedækslet 15 og monteret koaksialt med røret II to the end cover 15 and mounted coaxially with the tube I

I 10.I 10.

I To piezo-keramiske transducere TI, T2, forsynet IIn Two piezo-ceramic transducers T1, T2, I provided

I 30 med overflader 17, 18 dannet af et materiale, f.eks. IIn 30 with surfaces 17, 18 formed of a material, e.g. IN

siliconegummi, for at forbedre den akustiske tilpasning Isilicone rubber, to improve the acoustic fit I

med gassen, der strømmer gennem apparatet, er befæsti- Iwith the gas flowing through the apparatus is attached

get til indkapslingen. Transducerne Ti, T2 kan benyt- DK 175355 B1 5 tes såvel til udsendelse som detektion af et akustisk signal. Transduceren TI er forbundet med en glasfibermonteringsenhed 20, som omfatter en muffe 22 til transducerelementet. Monteringsenheden er forbundet til 5 endedækslet 14 med perifere skruer (ikke vist) og via en gastæt O-ring 24.get to the enclosure. The transducers Ti, T2 can be used both for transmitting and detecting an acoustic signal. The transducer T1 is connected to a fiberglass mounting unit 20 which includes a sleeve 22 for the transducer element. The mounting unit is connected to the end cover 14 with peripheral screws (not shown) and via a gas-tight O-ring 24.

Transduceren T2 er forbundet til røret 16 via en monteringsenhed 26, som omfatter en muffe 28, i hvilken transduceren T2 er monteret, idet muffen 10 28 er forbundet med fire vinger 29, som er befæstiget til indersiden af røret 16 (se fig. 2).The transducer T2 is connected to the tube 16 via a mounting unit 26 comprising a sleeve 28 into which the transducer T2 is mounted, the sleeve 10 28 being connected to four blades 29 which are attached to the inside of the tube 16 (see Fig. 2). .

En strømningsformende enhed 30 er forbundet til røret .16, således at den stikker ind i røret 10. Enheden 30 har et centralt hul 32 der omfatter en 15 venturidel 34, en måledel 36, som øges lidt i diameter fra punktet A til B, og en diffusionsdel 38. De udvendige overflader 40 af enheden 30 definerer sammen med den indvendige væg af røret 16, et stabiliseringskammer med stor diameter 42, der er indrettet 20 til at tillade turbulens i gassen, der strømmer ind i indkapslingen, at falde hen og en del med faldende tværsnitsareal 42 til øgning af gasstrømningshastig-heden.A flow forming unit 30 is connected to the tube .16 so that it projects into the tube 10. The unit 30 has a central hole 32 comprising a venturi part 34, a measuring portion 36 which increases slightly in diameter from point A to B, and a diffusion portion 38. The outer surfaces 40 of the unit 30 define, together with the inner wall of the tube 16, a large diameter stabilization chamber 42 adapted 20 to allow the turbulence of the gas flowing into the enclosure to fall and a portion with decreasing cross-sectional area 42 to increase the gas flow rate.

Formen af enheden 30 er så aerodynamisk ren 25 som muligt for at bevare et laminart flow. For at stabilisere gasstrømningen yderligere, er der anbragt et ringformet gazefilter 50 mellem den ydre væg og in-dervæggen af røret 10.The shape of the unit 30 is as aerodynamically clean as possible to maintain a laminar flow. To further stabilize the gas flow, an annular gaseous filter 50 is disposed between the outer wall and the inner wall of the pipe 10.

Formen af den strømningsformende enhed 30 er 30 således, at den accelererer strømningshastigheden op til det punkt, hvor gassen kommer ind i måledelen 36 som er udformet til at holde strømningshastigheden og strømningsmængden konstant gennem delen (den lille øg-The shape of the flow forming unit 30 is 30 such that it accelerates the flow rate up to the point where the gas enters the measuring portion 36 which is designed to keep the flow rate and flow rate constant throughout the portion (the small increase in flow rate).

I DK 175355 B1 II DK 175355 B1 I

I 6 II 6 I

I ning i diameter kompenserer for viskøse effekter). Det- IIn diameter diameter compensates for viscous effects). The ten

I te gør det muligt at måle meget små gasstrømningsmæng- IIn tea, it is possible to measure very small gas flow volumes

I der meget nøjagtigt. IIn there very accurately. IN

I Hastighedsmåleapparatet fungerer efter følgende II The speedometer operates according to the following I

I 5 princip: IIn 5 principle: I

Idet det antages, at gassen der strømmer gennem IAssuming that the gas flowing through I

I måleren, har en lydudbredelseshastighed c og strømmer IIn the meter, has a sound propagation rate c and flows I

med hastigheden V langs den fælles akse for de to Iwith the velocity V along the common axis of the two I

I transducere TI, T2, der er adskilt med en afstand L, IIn transducers T1, T2 separated by a distance L, I

10 er transittiden for ultralydpulser mellem de to trans- I10 is the transit time of ultrasonic pulses between the two transients

ducere i hver retning: Iduct in each direction: I

I ti = L/(C+V) i retningen fra Ti til T2; IIn ti = L / (C + V) in the direction of Ti to T2; IN

I t2 = L/(C-V) i retningen fra T2 til Ti. IIn t2 = L / (C-V) in the direction from T2 to Ti. IN

I 15 II 15 I

I Ved invertering og subtraktion fås: IBy inversion and subtraction you get:

I v = fcr»(i/t2-i/ti) ____(i) II v = fcr »(i / t2-i / ti) ____ (i) I

I 20 Hastigheden V hænger sammen med gasvolumenstrøm- II 20 Speed V is related to gas volume flow- I

ningen gennem målesektionen 32 og således med mængden Ithrough the measuring section 32 and thus with the quantity I

I af gas der bruges, alt andet lige. IIn of gas used, all else equal. IN

I Sende - og detektionskredsløbsarrangementet til IIn the Transmission and Detection Circuit Arrangement for I

måling af transittiderne for signaler, der overføres Imeasuring the transit times of transmitted signals I

25 mellem transducerne TI, T2, er vist på fig. 3. I25 between transducers T1, T2 is shown in FIG. 3. I

Kredsløbsarrangementet er styret ved hjælp af en mikro- IThe circuit arrangement is controlled by a micro-I

processor 100 forsynet med en clockkilde 110 og Iprocessor 100 provided with a clock source 110 and I

RAM/ROM hukommelse 120. Mikroprocessoren 100 omfat- IRAM / ROM memory 120. The microprocessor 100 comprises- I

ter et antal indgangs/udgangs (I/O) linier, hvoraf fem Iutes a number of input / output (I / O) lines, of which five I

30 er opbygget som udgangslinier (01-05) og en er opbygget I30 are built as starting lines (01-05) and one is built in

som en indgangslinie (II) i denne udførelsesform. Ias an entry line (II) in this embodiment. IN

Udgangslinien 01 afgiver et pulsformet signal, IThe output line 01 emits a pulse-shaped signal, I

der skal udsendes og dette signal føres til en omskif- Ito be transmitted and this signal is transmitted to a switch I

DK 175355 B1 7 ter 140, hvis position styres af udgangslinien 02, således at signalet styret af mikroprocessoren 100, afgives til enten transducer Ti eller transducer T2 via et respektivt drivkredsløb 142, 144 til transmission.DK 175355 B1 7ter 140, whose position is controlled by output line 02 such that the signal controlled by microprocessor 100 is output to either transducer Ti or transducer T2 via a respective drive circuit 142, 144 for transmission.

5 Drivsignalet fra mikroprocessoren 100 har den i fig. 6a viste form og er et firkantpulsmoduleret bærebølge- eller kortvarigt tonesignal, et såkaldt to-neburstsignal, i hvilket der er indført en 180*'s fase-invertering. Denne faseinvertering giver en tidsmarke-10 ring til identifikation af den modtagne impuls, som ikke beror på den øjeblikkelige amplitude af det modtagne signal.5 The drive signal from microprocessor 100 has the one shown in FIG. 6a and is a square pulse-modulated carrier or short-duration tone signal, a so-called two-burst signal, into which a 180 * phase inversion is introduced. This phase inversion provides a time mark for identifying the received pulse which does not depend on the instantaneous amplitude of the received signal.

Transducerne TI, T2 er forbundet til en yderligere omskifter 150 på modtagersiden af kredsløbsar-15 rangementet. Positionen af omskifteren styres via udgangslinien 03, således at modtagerkredsløbsarrangementet er forbundet til den transducer, som ikke vælges til udsendelse ved hjælp af omskifteren 140. Udgangssignalet fra omskifteren 150 (se fig. 6b), som er 20 tidsforskudt i forhold til det sendte signal, føres via en forforstærker 152 til en begrænserforstærker 154, som har til opgave at "firkantforme" det modtagne signal (se fig. 6c). Udgangssignalet fra begrænserforstær-keren 154 føres så til to kæder af elektronikkreds-25 løb. Den første kæde omfatter et højpasfilter 156 og en begrænserforstærker 158 og den anden kæde omfatter en fasehukommelse 160 og en begrænserforstærker 162. Udgangssignalerne fra begge kæder af elektronikkredsløb føres så til en synkrondetektor 164, f.eks. en eksklu-30 siv-OR-gate.The transducers T1, T2 are connected to a further switch 150 on the receiver side of the circuit arrangement. The position of the switch is controlled via the output line 03 so that the receiver circuit arrangement is connected to the transducer which is not selected for transmission by the switch 140. The output of the switch 150 (see Fig. 6b) which is 20 offset relative to the transmitted signal, is fed via a preamplifier 152 to a limiter amplifier 154, which is designed to "square" the received signal (see Fig. 6c). The output of the limiter amplifier 154 is then fed to two chains of electronics circuit 25. The first chain comprises a high pass filter 156 and a limiter amplifier 158 and the second chain comprises a phase memory 160 and a limiter amplifier 162. The output signals from both chains of electronics circuits are then fed to a synchronous detector 164, e.g. an exclusive 30-OR gate.

Fasehukommelsen 160 er et afstemt kredsløb som vist på fig. 4, og omfatter to modstande 170, 172, hvor modstanden 172 er anbragt parallelt med en spole I DK 175355 B1 |The phase memory 160 is a tuned circuit as shown in FIG. 4, and comprises two resistors 170, 172, the resistor 172 being arranged parallel to a coil I DK 175355 B1 |

I 8 II 8 I

I 174 og en kondensator 176. Værdierne af komponenterne II 174 and a capacitor 176. The values of the components I

I 170-176 vælges, således at kredsløbet er afstemt til II 170-176 is selected so that the circuit is aligned to I

den samme frekvens som det sendte signal og kredsløbet Ithe same frequency as the transmitted signal and the circuit I

I har den effekt, at det afgiver et signal med samme fa- IYou have the effect of emitting a signal with the same fa

I 5 sekarakteristik som det signal, der kommer fra forstær- IIn 5 secondary characteristics such as the signal coming from the amplifier

I keren 154 men tidsforskudt med en tidsforsinkelse, IIn turn 154 but time delayed with a time delay, I

I der hænger sammen med tidskonstanten for kredsløbet IIn which is associated with the time constant of the circuit I

I 170-176 (se fig. 6d). De udsendte pulsfrekvenser er i IIn 170-176 (see Fig. 6d). The transmitted pulse frequencies are in I

I området 100 KHz til 300 KHz. IIn the range 100 KHz to 300 KHz. IN

TO Synkrondetektoren 164 genererer et lavt ud- ITO The synchronous detector 164 generates a low output

I gangssignal, når dens Indgangssignaler er i fase, og et IOn-going signal when its Input signals are in phase and an I

I højt udgangssignal, når indgangssignalerne til den er IIn high output signal when the input signals to it are I

I ude af fase. Forsinkelsen af signalet fra forstærkeren IOut of phase. The delay of the signal from the amplifier I

I 154 ved hjælp af fasehukommelsen 160 resulterer i, II 154 using the phase memory 160 results in, I

I 15 at fasereverseringen i det modtagne signal også forsin- IIn that the phase reversal of the received signal is also delayed

I kes. Dette resulterer i perioder, i hvilke signalerne II know. This results in periods during which the signals I

I fra forstærkerne 158, 162 er i fase og ude af fase, II from amplifiers 158, 162 are in phase and out of phase,

I idet signalerne kommer ud af fase præcis i det punkt, IIn that the signals come out of phase precisely at the point I

I hvor signalet fra forstærkeren 158 er fasereverseret. IIn which the signal from the amplifier 158 is phase reversed. IN

I 20 Denne tilstandsændring for synkrondetektoren 164 giver II This state change for the synchronous detector 164 gives you

I en meget nøjagtig tidsmarkering for det modtagne signal IIn a very accurate time mark for the received signal I

I (se fig. 6e). II (see Fig. 6e). IN

I Synkrondetektoren 164 føres via et yderligere IIn Synchronous detector 164 is passed through an additional I

I filter 166 til en detektor 168, som detekterer denne IIn filter 166 to a detector 168 which detects this

25 tilstandsændring. I25 state change. IN

I Detektoren 168 er vist detaljeret på fig. 5 og IIn Detector 168 is shown in detail in FIG. 5 and I

I omfatter tre komparatorer 180, 182, 184 med forskel- I lige tærskelniveauer forbundet med en D-type flip-flop I forbundet som en set/reset bistabil kreds.You include three comparators 180, 182, 184 with different threshold levels associated with a D-type flip-flop I connected as a set / reset bistable circuit.

I 30 Komparator 180 modtager signalet fra filteret I 166 (betegnet indgangssignalet) på den inverterende I indgang og forbindes med den ikke-inverterende indgang I til en referencespænding givet af RI, R2 og R3. Refe- DK 175355 B1 9 rencespændIngen er indrettet til at være 25% af udsvingsbåndet for signalet fra filteret 166. Komparato-ren 180 er af åbenkollektor opbygning, således at den forbindes til jord, med mindre indgangssignalet er min-5 dre end tærsklen givet af modstandene R1-R3, i hvilket punkt komparatorudgangen bliver åben og en kondensator Cl så oplader fra strømforsyningen VS via modstanden R4.In Comparator 180, the signal from the filter I 166 (designated the input signal) receives on the inverting I input and is connected to the non-inverting input I to a reference voltage given by R1, R2 and R3. The reference voltage is designed to be 25% of the fluctuation band of the signal from the filter 166. The comparator 180 is of open collector construction so that it is connected to ground unless the input signal is less than the threshold given by resistors R1-R3, at which point the comparator output becomes open and a capacitor C1 then charges from the power supply VS via resistor R4.

Komparatoren 184 er indstillet til en tærskel, 10 bestemt af modstanden R3, på 50% af udsvingsbåndet for signalet fra filteret 166 og har kun en åbenkredsløbsudgang, efter at indgangssignalet har overskredet tærsklen for komparatoren 180 i en tidsforsinkelse, der hænger sammen med tidskonstanten for kredsløbet 15 R4, Cl. Hvis indgangssignalet stiger over tærsklen for komparator 180 under denne tidsforsinkelse, aflades Cl via den kortsluttede udgang på komparatoren 180. Kredsløbet R4, Cl giver således en tidsforsinkelse for at sikre, at udgangssignalet fra filteret 166 20 svarer til den "stille" i-fase del for de to behandlede versioner af det modtagne signal, der føres til synkrondetektoren 164. Så snart tærsklen for komparatoren 184 er nået, kortsluttes udgangen for komparatoren 184 og flip-floppen 186 settes.The comparator 184 is set to a threshold, 10 determined by the resistor R3, of 50% of the oscillation band of the signal from the filter 166 and has only an open circuit output after the input signal has exceeded the threshold of the comparator 180 in a time delay associated with the time constant of the circuit. R4, Cl. If the input signal rises above the threshold of comparator 180 during this time delay, C1 is discharged via the short-circuit output of comparator 180. Thus, circuit R4, C1 gives a time delay to ensure that the output of filter 166 20 corresponds to the "silent" in-phase portion. for the two processed versions of the received signal fed to the synchronous detector 164. As soon as the threshold of comparator 184 is reached, the output of comparator 184 is short-circuited and flip-flop 186 is set.

25 Flip-floppen 186 resettes, så snart signalet fra forstærkerne 158, 162 af synkrondetektoren 164 detekteres som værende ude af fase (hvilket genererer et højt indgangssignal til filteret 166), ved brug af komparatoren 182. Komparatoren 182 er forsynet med 30 indgangssignalet fra filteret 166. Det samme tærskelniveau, som påtrykkes komparatoren 184, føres til den ikke inverterende indgang til komparatoren 182, således at udgangssignalet fra komparatoren 182 bliver enThe flip-flop 186 is reset as soon as the signal from the amplifiers 158, 162 of the synchronous detector 164 is detected as being out of phase (which generates a high input signal to the filter 166), using the comparator 182. The comparator 182 is provided with the input signal from the filter. 166. The same threshold level applied to comparator 184 is applied to the non-inverting input to comparator 182 so that the output of comparator 182 becomes a

I DK 175355 B1 II DK 175355 B1 I

I 10 II 10 I

I kortslutning, hvilket resetter flip-floppen 186, så IIn short, resetting the flip-flop 186, you see

I snart signalet fra filteret 166 stiger over 50% af ISoon the signal from filter 166 increases over 50% of I

I udsvingsbåndet. Komparatoren 182 vil kontinuerligt IIn the fluctuation band. The comparator 182 will continuously

I resette flip-floppen 186 undtagen i perioden med i- IIn resetting flip-flop 186 except during the period of i- I

I 5 fase sammenligning af synkrondetektoren 164 (se fig. IIn the 5 phase comparison of the synchronous detector 164 (see Fig. I)

I 6f). II 6f). IN

I Udgangssignalet fra detektoren forbindes til et IThe output of the detector is connected to an I

I lade- og triggekredsløb 169, som reagerer på det ne- IIn charging and trigger circuits 169, which respond to the no

I gativt gående niveau i udgangssignalet fra flip-flop- IAt a gating level in the output of the flip-flop I

I pen 186. Udgangssignalet fra lade- og triggekredsløbet IIn pin 186. The output of the charging and trigger circuit I

M 169 afgives så til indgangsporten II til mikropro- IM 169 is then delivered to the input port II of the micropro- I

I cessoren 100. IIn the cessor 100. I

I Et højhastighedstællerkredsløb 190, styret af II A high speed counter circuit 190, controlled by I

I processoren 100 via udgangslinien 04, måler transit- IIn processor 100 via output line 04, transit I measures

I ^5 tiden for det akustiske signal, idet det modtager et IThe time of the acoustic signal, receiving an I

I tællestartsignal på tidspunktet for faseinverteringen IIn count start signal at the time of phase inversion I

I af det sendte signal (fra linie 05) og et tælle stop- II of the transmitted signal (from line 05) and a count of stop I

I signal fra lade- og triggekredsløbet 169. Transittids- IIn signal from the charging and trigger circuit 169. Transit time- I

I informationen afgives så til processoren 100 via bus- IThe information is then delivered to the processor 100 via bus I

I 20 sei1 192· II 20 sei1 192 · I

I Funktionen af dette kredsløb er illustreret gra- IThe function of this circuit is illustrated graphically

fisk på fig. 6, hvor fig. 6a viser formen af udgangs- Ifish in FIG. 6, wherein FIG. 6a shows the form of starting I

M signalet fra udgangsporten 01 fra mikroprocessoren IM the signal from the output port 01 of the microprocessor I

I 100. Dette sendes fra transducer TI til transducer II 100. This is transmitted from transducer T1 to transducer I

I 25 T2 °9 modtages af modtagekredsløbsarrangementet efter IAt 25 T2 ° 9 is received by the receiving circuit arrangement according to I

I forforstærkning i den form, der er vist på fig. 6b. IIn preamplification in the form shown in FIG. 6b. IN

I Begrænserforstærkeren 154 firkantformer signalet til II Limiter amplifier 154 square shapes the signal to I

det på fig. 6c viste, som i det væsentlige har samme IFIG. 6c, which have essentially the same I

I form, som det sendte signal. Fig. 6d viser signalet på IIn form, as it sent signal. FIG. 6d shows the signal on I

M 3Q udgangen fra fasehukommelsen 160 og firkantformes af IThe M 3Q output from phase memory 160 and square by I

I forstærkeren 162, i hvilken signalet 6d har opnået den IIn the amplifier 162, in which the signal 6d has obtained the I

I samme faseinformation som signalet 6c men er blevet IIn the same phase information as signal 6c but has become I

I tidsmæssigt forsinket. Udgangssignalet fra filteret 156 IIn time delayed. The output of the filter 156 I

DK 175355 B1 IDK 175355 B1 I

og forstærkeren 156 er af i det væsentlige samme form Iand the amplifier 156 is of substantially the same form I

som det på flg. 6c viste. Flg. 6e viser udgangssignalet Ias shown in paragraph 6c. Follow. 6e shows the output signal I

fra synkrondetektoren 164. Ved betragtning af flg. 6c Ifrom the synchronous detector 164. In view of the following 6c I

og 6d kan det ses, at disse er 1 fase indtil tidspunk- Iand 6d, it can be seen that these are 1 phase until time I

5 tet ti, som markerer faseændringen for signalet 6c. I I5, which marks the phase change of signal 6c. I I

dette punkt kommer disse signaler helt ud af fase, Iat this point, these signals come completely out of phase, I

hvilket resulterer i tilstandsændringen for synkronde- Iresulting in the state change for synchronous I

tektoren 164 og fører til højniveaupulsen, som vist Itector 164 and leading to the high-level pulse, as shown in FIG

på fig. 6e. Dette ude af fase forhold varer indtil den Iin FIG. 6e. This out of phase relationship lasts until the I

10 af fasehukommelsen 160 påtrykte tidsforsinkelse af I10 of the phase memory 160 printed time delay of I

signalet er gennemgået og signalerne kommer i fase Ithe signal is reviewed and the signals come in phase I

igen. Iagain. IN

Fig. 6f viser udgangssignalet fra detektoren IFIG. 6f shows the output of the detector I

168. Som vist settes flip-floppen 186 ikke før ind- I168. As shown, the flip-flop 186 is not inserted before insertion

15 gangssignalet til detektoren 168 har været lavt i IThe pass signal for detector 168 has been low in I

tilstrækkelig lang tid (t2), til at kondensatoren Cl Ilong enough (t2) for the capacitor C1

oplades til tærskelniveauet for komparatoren 184. Sig- Icharged to the threshold level of comparator 184. Sig- I

nalet resettes via komparatoren 182 af tilstandsæn- Ithe reset is reset via state comparator 182

dringen for signalet 6e. Ithe ring for the signal 6e. IN

20 Det bemærkes, at det modtagne signal omfatter IIt is noted that the received signal comprises I

kraftige støj komposanter. Disse hurtige udsving får Ipowerful noise components. These rapid fluctuations get you

flip-floppen 186 til at forblive resat undtagen i den Iflip-flop 186 to remain reset except in the I

"stille" i-fase del detekteret af synkrondetektoren I"silent" in-phase part detected by the synchronous detector I

164. I164. I

25 Under brugen konfigurerer mikroprocessoren 100 I25 During operation, the microprocessor configures 100 I

transducerne TI, T2, således at et pulstog af den art, der er vist på fig. 6a, sendes først i én retning og dernæst i den modsatte. Hastigheden af gassen, der strømmer i måledelen 32, kan så udledes af ligning 1 30 ovenfor, efter at der er foretaget kompensation for de faste tidsforsinkelser for impulsernes passage gennem elektronikkredsløbene og ultralydstransducerne.transducers T1, T2 such that a pulse train of the kind shown in FIG. 6a, is transmitted first in one direction and then in the opposite direction. The velocity of the gas flowing in the measurement part 32 can then be deduced from Equation 1 30 above, after compensation is made for the fixed time delays for the passage of the pulses through the electronic circuits and the ultrasonic transducers.

Som vist på fig. 7 til 11 udgøres gasmålefunk-tionssystemet af forgrunds- og baggrundsopgaver. Bag- I DK 175355 B1 grundsopgaverne sker under interrupt styring, således at forgrundsopgaverne kan foregå i tiden mellem inter- rupts.As shown in FIG. 7 to 11, the gas measurement function system consists of foreground and background tasks. The back ground I tasks 175355 B1 are under interrupt control, so that the foreground tasks can take place in time between interrupts.

H Der er to kilder til interrupt. Det regelmæssige 5 "polled" interrupt (POLL) benyttes til at forårsage et interrupt med forud bestemte mellemrum. Dette benyttes H til at etablere en udsendelse og modtagelse af ultra- H lyds impulserne i overensstemmelse med en interrupttæl- ling. (Se fig. 11).H There are two sources of interrupt. The regular 5 "polled" interrupt (POLL) is used to cause an interrupt at predetermined intervals. This is used H to establish a transmission and reception of the ultrasonic pulses in accordance with an interrupt count. (See Fig. 11).

10 Den an<3en kilde for interrupt er IRQl som giver H et interrupt ved modtagelse af den modtagne ultralydim- puls, således at transittidsinformationen kan lagres før transmission af den næste impuls.The other source of interrupt is IRQ1 which gives H an interrupt upon receiving the received ultrasonic pulse so that the transit time information can be stored before transmitting the next pulse.

H Transittidsinformationen overføres mellem 15 baggrunds- og forgrundsopgaver, dvs. mellem "polling" rutiner og hovedbehandlingssoftwaren ved brug af soft- ware flag.H The transit time information is transferred between 15 background and foreground tasks, ie. between "polling" routines and the main processing software using software flags.

Softwaren kører normalt rundt i hovedskande- I ringssløjfen (se fig. 8) indtil den finder et flag, der 20 er sa^ a^ baggrundsopgaverne hver gang en impuls modta- I ges sætter POLL "TX-FLAG" til "FINISHED" og funktionen I "process-tx" kaldes af hovedskanderingssløjfen (se fig.The software usually runs around the main scan loop (see Fig. 8) until it finds a flag that is 20 such as the background tasks each time an impulse is received. POLL sets "TX FLAG" to "FINISHED" and the function The "process-tx" is called by the main scan loop (see fig.

9). "Process-tx" udleder en aksehastighed af det tidli- I gere par af impulser, og adderer denne til total akse- I 25 hastigheden. Kun når total aksehastighedstællingen har H nået sin maksimalværdi, forårsager hovedskanderings- I sløjfen, at funktionen "Analyse speed" kaldes (se fig.9). "Process-tx" derives an axis velocity of the earlier pair of pulses and adds it to the total axis velocity. Only when the total axis velocity count has H reached its maximum value does the main scanning I loop cause the function "Analysis speed" to be called (see fig.

I 10). "Analyse speed" beregner middelaksehastigheden I over perioden og den forløbne tid siden sidste bereg- 30 ning udledes, således at en volumenberegning kan fore- tages ved brug af volumen = hastighed x tid x areal.I 10). "Analysis speed" calculates the average axis speed I over the period and the elapsed time since the last calculation is deduced, so that a volume calculation can be made using volume = speed x time x area.

I Eftersom gasstrømningshastigheden hænger sammen I med volumenstrømningen gennem måledelen, kan gasstrøm- DK 175355 B1 13 ningshastighedsværdier, målt med forudbestemte mellemrum, numerisk integreres, for at udlede det volumen gas, der strømmer gennem måledelen. Forholdet mellem strømningshastighed og strømningsmængde er ikke lineær, 5 eftersom strømningsprofilen ændrer sig med strømningsmængden. Således skal en hastighedsafhængig koefficient, lagret i hukommelsen 120, benyttes ved beregning af volumenstrømningen. Yderligere følere, til måling af temperatur, tryk og fugtighed, kan iøvrigt være indbyg-10 get måleren, idet mikroprocessoren via en opslagstabel i hukommelsen 120 kompenserer for ændringer i de faktiske betingelser i forhold til en indstillet værdi.Since the gas flow rate is related to the volume flow through the measurement part, gas flow velocity values, measured at predetermined intervals, can be numerically integrated to derive the volume of gas flowing through the measurement part. The relationship between flow rate and flow rate is not linear, since the flow profile changes with the flow rate. Thus, a rate-dependent coefficient stored in memory 120 must be used in calculating the volume flow. Further sensors, for measuring temperature, pressure and humidity, may also be built into the meter, the microprocessor compensating for changes in the actual conditions relative to a set value via a memory table 120.

Temperatur kan bestemmes som en del af ultralydmålingerne, men kun for en kendt gas sammensætning.Temperature can be determined as part of the ultrasound measurements, but only for a known gas composition.

15 Imidlertid kan en uafhængig temperaturføler omfatte et platinmodstandstemperaturelement, idet følerudgangssignalet periodisk samples af mikroprocessoren 100. En passende trykføler kunne være en siliciummembranføler med et referencevacuum.However, an independent temperature sensor may comprise a platinum resistance temperature element, the sensor output being periodically sampled by microprocessor 100. A suitable pressure sensor could be a silicon membrane sensor with a reference vacuum.

20 Volumenstrømningen og følgelig gasforbruget vi ses på et display 130, som kan være et LCD eller LED display eller alternativt en elektromekanisk opsummeringstæller. Alternativt kan der være en interface til en forespørgselsenhed i stedet for eller udover dis-25 playet 130.20 The volume flow and consequently gas consumption we see on a display 130, which may be an LCD or LED display or alternatively an electromechanical summary counter. Alternatively, there may be an interface to a query unit instead of or in addition to the display 130.

Selvom identifikationen af faseændringen i det modtagne signal ved hjælp af synkrondetektorerne 164 giver en nøjagtig tidsmarkering for det modtagne signal, kan det ved visse anvendelser specielt i forbin-30 delse med meget støj være nødvendigt med yderligere information angående det modtagne signal. En første modifikation af udførelsesformen i fig. 3, vist på fig. 12, tilvejebringer denne yderligere information og omfatter I DK 175355 B1Although the identification of the phase change in the received signal by the synchronous detectors 164 provides an accurate time marking for the received signal, in some applications especially in connection with very noise, additional information regarding the received signal may be necessary. A first modification of the embodiment of FIG. 3, shown in FIG. 12, provides this additional information and includes I DK 175355 B1

I en nul-gennemgangsdetektor 200, som er forbundet med IIn a zero-through detector 200 associated with I

I udgangen fra begrænserforstærkeren 154. Nul-gennem- IAt the output of the limiter amplifier 154. Zero through- I

I gangsdetektoren er forbundet med en clock-tæller 210, IThe on-time detector is connected to a clock counter 210, I

I som er forbundet via en busforbindelse 212 til en re- IYou are connected via a bus connection 212 to a relay

I 5 gisterstak 220. Under brugen detekterer nul-gennem- II 5 yeast stack 220. During use, zero-through detects I

H gangs-detektoren, hvornår signalet passerer 50% niveau- IThe H-time detector when the signal passes 50% level I

I et for dets udsvingsbånd og afgiver en impuls til IIn one for its fluctuation band and gives an impulse to I

I clock-tælleren 210. Clock-tælleren 210 afgiver så en IIn the clock counter 210. The clock counter 210 then outputs an I

I værdi til registerstakken 220, der svarer til det IIn value to the register stack 220 corresponding to that I

10 tidspunkt på hvilket nul-gennemgangen blev detekteret. I10 time at which the zero crawl was detected. IN

Dette sker kontinuerligt, idet stakken 220 til stadig- IThis is done continuously, with stack 220 to still I

H hed fyldes fra adresse Al til adresse A10, således at hver tidsreference falder ud over enden af stakken,, når den når A10. Når mikroprocessoren 100 modtager fa- 15 seændringsidentifikationssignalet på indgangsporten II, standser den clocktælleren 210, læser dens øjeblikke- lige værdi, som skulle svare til tidspunktet for fa- I seændringspunktet, og læser så indholdet i lagrene Η A1-A10, som skulle svare til de tidligere nul-gennem- I 20 9an9e/ hvis timing skulle hænge sammen med indholdet i I clocktælleren 210, når den er stoppet. Dette skulle I således give information om nul-gennemgangspunkterne for de tidligere impulser for det modtagne pulstog i forhold til faseændringspunktet, som så benyttes som en 25 del en passende statistisk algoritme til en mere nø- I jagtig bestemmelse af modtagetidspunktet for det mod- I tagne impulssignal.H is filled from address A1 to address A10 such that each time reference falls beyond the end of the stack when it reaches A10. When the microprocessor 100 receives the phase change identification signal on the input port II, it stops the clock counter 210, reads its instantaneous value which should correspond to the time of the phase change point, and then reads the contents of the storage Η A1-A10 which should correspond to the previous zero-through-20 timing / if timing should be related to the contents of the clock counter 210 when stopped. Thus, you should provide information about the zero-through points of the previous pulses for the received pulse train relative to the phase change point, which is then used as a part of an appropriate statistical algorithm for a more accurate determination of the receiving time of the received pulse signal.

I Efter læsning af indholdet i registrene genstar- I ter mikroprocessoren clock-tælleren og processen star- I 3q ter forfra.I After reading the contents of the registers, the microprocessor restarts the clock counter and the process restarts I 3q.

Som omtalt ovenfor under henvisning til fig. 3 er det nødvendigt, at det afstemte kredsløb i fasehukommelsen 160 er afstemt eksakt til det akustiske DK 175355 B1 15 signals frekvens. Faktorer såsom komponenttolerancer betyder, at en vis afstemning og kalibrering af det afstemte kredsløb 160 eller softwarejustering til den akustiske frekvens ved hjælp af mikroprocessoren 100 5 sædvanligvis vil være nødvendig. Fig. 13 viser en modifikation af udførelsesformen i fig. 3, hvor det udsendte signal genereres ved brug af fasehukommelsen 160, hvorved man undgår behovet for en sådan kalibrering.As discussed above with reference to FIG. 3, it is necessary that the tuned circuit in the phase memory 160 be tuned exactly to the frequency of the acoustic signal 175. Factors such as component tolerances mean that some tuning and calibration of the tuned circuit 160 or software adjustment to the acoustic frequency by the microprocessor 100 will usually be necessary. FIG. 13 shows a modification of the embodiment of FIG. 3, where the transmitted signal is generated using the phase memory 160, thereby avoiding the need for such calibration.

På fig. 13 har sendesignalet fra mikroprocesso-10 ren 100 på 01 linien nu form af en enkelt impuls, hvis længde svarer til længden af pulstoget, der skal sendes. Dette signal fødes til en monostabil kreds 305, som genererer en kort.impuls (fig. 14a), som føres via en forstærker 310 til en omskifter 320, som sty-15 res af mikroprocessoren 100. Omskifteren 320 har til formål at skifte mellem modtagekredsløbsarrangementet (begrænserforstærker 154 vist punkteret) og sendesignalet fra mikroprocessoren 100. Det valgte sendesignal fødes så til fasehukommelsen 160 og begrænserforstær-20 keren 162. Pulssignalet fra mikroprocessoren 100 får det afstemte kredsløb i fasehukommelsen 160 til at ringe, som vist f.eks. på fig. 14b. Efter at være forstærket af forstærkeren 162 (fig. 14c), fødes dette signal via en eksklusiv OR-gate 330, hvis udgangssignal 25 (fig. 14d) fødes til clock-indgangen til en D-type flip-flop 340. Det andet indgangssignal til den eksklusive OR-gate 330 er så Q-udgangen fra flip-floppen 340 (fig. 14f). D-indgangen til flip-floppen 330 forsynes med et faseinverteret signal fra mikroproces-30 soren 100 (fig. 14e) og flip-floppen afgiver et fase-triggeudgangssignal til mikroprocessoren på Q-udgangen fra flip-floppen.In FIG. 13, the transmission signal from microprocessor 10 on the 01 line now takes the form of a single pulse, the length of which corresponds to the length of the pulse train to be transmitted. This signal is fed to a monostable circuit 305 which generates a short pulse (Fig. 14a) which is fed via an amplifier 310 to a switch 320 which is controlled by the microprocessor 100. The switch 320 is intended to switch between the receiving circuit arrangement (limiter amplifier 154 shown dotted) and the transmit signal from microprocessor 100. The selected transmit signal is then fed to phase memory 160 and limiter amplifier 162. The pulse signal from microprocessor 100 causes the tuned circuit in phase memory 160 to ring, as shown e.g. in FIG. 14b. After being amplified by amplifier 162 (Fig. 14c), this signal is fed via an exclusive OR gate 330 whose output signal 25 (Fig. 14d) is fed to the clock input of a D-type flip-flop 340. The second input signal to the exclusive OR gate 330, then the Q output of the flip-flop is 340 (Fig. 14f). The D input of the flip-flop 330 is provided with a phase-inverted signal from the microprocessor 30 (Fig. 14e) and the flip-flop outputs a phase trigger output signal to the microprocessor at the Q output of the flip-flop.

Under brugen får impulsen fra den monostabile kreds 305 fasehukommelseskredsløbet til at ringe, somDuring use, the impulse from the monostable circuit 305 causes the phase memory circuit to ring, which

I DK 175355 B1 II DK 175355 B1 I

I 16 II 16 I

I vist på fig. 14b. Udgangssignalet fra forstærkeren 162 IAs shown in FIG. 14b. The output of the amplifier 162 I

I (fig. 14c) sammenlignes så med Q-udgangssignalet fra II (Fig. 14c) is then compared to the Q output of I

I flip-floppen 340. Eftersom D-indgangssignalet til IIn the flip-flop 340. Since the D input signal to I

I flip-floppen 340 fra starten er lavt (fig. 14e) er Q- IIn the flip-flop 340 from the beginning is low (Fig. 14e), Q-I

I 5 ud-gangssignalet højt (fig. I4f). Derfor sammenlignes IIn the output signal high (Fig. I4f). Therefore, you are compared

I signalet fra forstærkeren 162, efter at have passeret IIn the signal from the amplifier 162, after passing I

I gennem inverteren 345, med et konstant lavt signal og II through the inverter 345, with a constant low signal and I

I således har den eksklusive OR-gate den funktion, at den IThus, the exclusive OR gate has the function that it

I firkantformer signalet til den på den første halvdel af IIn square shapes, the signal to that of the first half of I

I 10 fig· 14c viste form. På et forudbestemt tidspunkt hæves IIn Figure 10 · 14c. At a predetermined time you are raised

I faseinverteringssignalet til højt (fig. I4e). Dette får IIn the phase inversion signal to high (Fig. I4e). This is what you get

I Q-udgangen fra flip-floppen 340 til at gå lav, men IIn the Q output of flip-flop 340 to go low, but I

I først efter den næste opadgående flanke for udgangssig- IOnly after the next upward flank for the exit sig-

I nalet fra den eksklusive OR-gate 330 (clockindgangs- IIn the nile from the exclusive OR gate 330 (clock entry I

I 15 signalet til flip-floppen 340). Når Q går lavt vil ud- IIn the signal to the flip-flop 340). When Q goes low, I will

I gangssignalet fra NOT elementet 340 gå højt. Dette IIn the signal from the NOT element 340 go high. This I

I vil få den eksklusive OR gate 330 til at firkantforme IYou will have the exclusive OR gate 330 square I

I den inverse af signalet fra forstærkeren 162 og såle- IIn the inverse of the signal from the amplifier 162 and thus

I des forårsage en tilstandsændring for udgangssignalet II cause a change of state of the output signal I

I 20 fra gaten 330 næsten umiddelbart efter den positivt II 20 from street 330 almost immediately after the positive I

I gående flanke som forårsagede tilstandsændringen for Q. IIn walking flank which caused the state change for Q. I

I Dette er vist på fig. I4d som en støj spids i dette II This is shown in FIG. I4d as a noise tip in this I

I 180°'s faseændringspunkt. IAt the 180 ° phase change point. IN

I Udgangssignalet Q, som er det komplementære af Q IIn the output signal Q, which is the complementary of Q I

I 25 tilvejebringer en tidsmarkering for det sendte signal II provides a time mark for the transmitted signal I

I ved detektion af faseændringspunktet, der benyttes som II by detecting the phase change point used as I

I indgangssignal til processoren og højhastighedstælle- IIn input signal to the processor and high speed counter- I

I ren. IIn clean. IN

I Selvom den ovenfor beskrevne udførelsesform er IAlthough the embodiment described above is

I 30 beskrevet med henvisning til en føler til måling af ha- II 30 described with reference to a sensor for measuring ha-I

I stigheden af strømningen i en gas og således volumen- IIn the rate of flow in a gas and thus volume I

I strømningen af denne gennem en måledel med kendte di- IIn the flow thereof through a measuring section with known parts

I mensioner, er opfindelsen lige anvendelig til måling af IIn dimensions, the invention is equally applicable to measuring I

DK 175355 B1 IDK 175355 B1 I

strømningshastigheder for gasser og væsker i andre an- Iflow rates for gases and liquids in other applications

vendelser, f.eks. de som er nævnt under omtalen af den Iphrases, e.g. those mentioned under the mention of the I

kendte teknik i indledningen til denne beskrivelse. Iprior art in the introduction to this description. IN

Selvom sende- og modtagekredsløbsarrangementerne IAlthough the sending and receiving circuit arrangements I

5 har benyttet en 180e,s faseændring af det sendte signal I5 has used a 180e, s phase change of the transmitted signal I

som en tidsmarkering, kan andre faseændringer og pas- Ias a time mark, other phase changes and fits can occur

sende modtagekredsløbsarrangementer benyttes, hvilket Isending receive circuit arrangements are used, which I

vil være indlysende for en fagmand. Iwill be obvious to one skilled in the art. IN

Claims (6)

1. Apparatur til måling af volumenstrømningen | af et fluidum, der strømmer gennem en kanal, og om- fattende to fra hinanden adskilte transducere (TI, H 5 T2) anbragt i kanalen for fastlæggelse af en akustisk passage mellem disse, idet de to transducere (TI, T2) H er indrettet til at sende og modtage akustiske signa- H ler i begge retninger langs den akustiske passage, H kendetegnet ved organer (30, 34) indrettet H 10 til at øge strømningshastigheden af fluidummet i om- H rådet for og langs den akustiske passage, hvor orga- nerne til øgning af hastigheden indbefatter en ventu- rienhed (34), idet venturienheden (34) er opbygget mod en ende af en strømningsformende enhed (30), som 15 også indbefatter en målesektion (36) indrettet til at fastholde strømningshastigheden, og i forbindelse med hvis ene ende det ene af transducerne (T2) er monte- I ret, idet den anden transducer (TI) er monteret i ora- rådet for venturienheden (34). I 201. Device for measuring the volume flow | of a fluid flowing through a duct and comprising two spaced apart transducers (T1, H5 T2) arranged in the duct for determining an acoustic passage between them, the two transducers (T1, T2) H being arranged for transmitting and receiving acoustic signals in both directions along the acoustic passage, H characterized by means (30, 34) arranged H 10 to increase the flow rate of the fluid in the region of and along the acoustic passage, wherein the organ - the speed increase means include a vent unit (34), the vent unit (34) being constructed towards one end of a flow forming unit (30) which also includes a measuring section (36) adapted to maintain the flow rate, and connection to one end of which one of the transducers (T2) is mounted, the other transducer (T1) being mounted in the vent area of the venturi unit (34). I 20 2. Apparatur ifølge krav 1, kendeteg- I net ved, at målesektionen omfatter en sektion med I stigende diameter (A, B) til at kompensere for viskø- se effekter for at sikre, at hastigheden fastholdes.Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring section comprises a section of increasing diameter (A, B) to compensate for viscous effects to ensure that the speed is maintained. 3. Apparatur ifølge krav 2, kendeteg- I 25 n e t ved, at én transducer er monteret på en muffe I (28) med en vingeformet del.Apparatus according to claim 2, characterized in that one transducer is mounted on a sleeve I (28) with a wing-shaped part. 4. Apparatur ifølge krav 1, kendet.eg - I net ved, at der er tilvejebragt filterorganer (50) I til at stabilisere strømningen. I 30Apparatus according to claim 1, characterized in that filter means (50) I are provided for stabilizing the flow. I 30 5. Apparatur ifølge krav 4, kendeteg- I net ved, at filteret er ringformet og opbygget af I gaze. DK 175355 B1 IApparatus according to claim 4, characterized in that the filter is annular and made up of gauze. DK 175355 B1 I 19 I19 I 6. Apparatur ifølge krav 1 eller 2,kende- I tegnet ved, at den strømningsformende enhed om- fatter et stabiliseringskammer (42), der sørger for I at turbulens reduceres væsentligt før måling. I ) IApparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flow forming unit comprises a stabilization chamber (42) which ensures that turbulence is substantially reduced before measurement. I) I