BG63231B1 - Method and device for metering the discharge of a running fluid - Google Patents

Method and device for metering the discharge of a running fluid Download PDF

Info

Publication number
BG63231B1
BG63231B1 BG103132A BG10313299A BG63231B1 BG 63231 B1 BG63231 B1 BG 63231B1 BG 103132 A BG103132 A BG 103132A BG 10313299 A BG10313299 A BG 10313299A BG 63231 B1 BG63231 B1 BG 63231B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
signal
sig
signals
timed
output
Prior art date
Application number
BG103132A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG103132A (en
Inventor
Alain Bazin
Original Assignee
Schlumberger Industries,S.A.
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 Schlumberger Industries,S.A. filed Critical Schlumberger Industries,S.A.
Publication of BG103132A publication Critical patent/BG103132A/en
Publication of BG63231B1 publication Critical patent/BG63231B1/en

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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/245Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by measuring transit time of acoustical waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

The invention relates to the measurement of the discharge of a running fluid based on two ultrasound signals transmitted simultaneouls in opposite directions between two ultrasound sensors. By the method n chronometric signals CKi are formed, i having the values from 1 to n, which signals are mutually phase-shifted by 2 pi /n, the first chronometric signal labelled as CLS which appears immediately after the apperance of the characteristic section of the first ultrasound signal SIG1 received is identitied and stored. The time t1 is determined which time corresponds to the sum of time intervals of an integer m successive periods between the moment in which the characteristic section appears of every of the m periods of signal SIG1, and the time in which the subsequent signal CLS appears. In a similar manner time t2 is determined for signal SIG2, produced in opposite direction which corresponds to the sum of time intervals of m successive periods between the moment in which the characteristic section of each period and the moment when subsequent CLS signal appears. The difference (t2-t1) is recorded and the discharge is subtracted. 26 claims, 17 figures

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до метод и устройство за измерване дебита на течащ флуид, който метод се състои в предизвикване последователното разпространяване в противоположни посоки на два ултразвукови сигнала между два датчика, разположени на разстояние един от друг по посока на течението на флуида, при което всеки датчик получава съответен ултразвуков сигнал.The invention relates to a method and apparatus for measuring the flow of a fluid fluid, the method of which is to cause the consecutive propagation in opposite directions of two ultrasonic signals between two sensors spaced apart from each other in the direction of the fluid flow, wherein each sensor receives the appropriate ultrasonic signal.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно е, че дебитът на флуид, например гореща вода, течаща по тръба, може да се измери чрез измерване на съответните времена за разпространяване на ултразвукови сигнали, емитирани по и срещу течението между два ултразвукови датчика, разположени в точки, на разстояние една от друга по посоката на течение на флуида.It is known that the flow of fluid, for example, hot water flowing through a tube, can be measured by measuring the respective propagation times of ultrasonic signals emitted along and against the flow between two ultrasonic sensors located at points, spaced apart in the direction of fluid flow.

В WO 86/02722 е описано измерване дебита на гореща вода по метод, състоящ се в предизвикване едновременно емитиране на съответни ултразвукови сигнали от два датчика, като двата сигнала се разпространяват в противоположни посоки. Поради наличието на потока времето Т2 за разпространение на сигнала, емитиран срещу течението, е по-дълъг от времето Т1 за разпространение на сигнала, емитиран по течението.WO 86/02722 describes the measurement of hot water flow by a method that involves simultaneously emitting corresponding ultrasonic signals from two sensors, the two signals propagating in opposite directions. Because of the flow, the time T2 for propagation of the signal emitted against the current is longer than the time T1 for the propagation of the signal emitted over the current.

Чрез измерване на двете времена на разпространение Т1 и Т2 е възможно да се изчисли дебитът на горещата вода, като се използва формулата Q - К(Т2-Т1)/С, в която К е коефициент, отчитащ конфигурацията на измервателния уред, а С е коригиращ коефициент, свързан със скоростта на разпространение на звука във вода.By measuring the two propagation times T1 and T2, it is possible to calculate the flow rate of hot water using the formula Q - K (T2-T1) / C, in which K is a coefficient taking into account the configuration of the meter and C is correction factor related to the speed of sound propagation in water.

Методът има един основен недостатък. Когато един от датчиците е току-що задействан, той продължава да произвежда сигнал, докато приема сигнала, идващ от другия датчик. При колебание в температурата на водата се наблюдава дрейф, водещ до отклонение в показанията, и се забелязват допълнителни нежелани фазови измествания в приеманите ултразвукови сигнали.The method has one major drawback. When one of the sensors is just activated, it continues to produce a signal while receiving the signal coming from the other sensor. When fluctuating in water temperature, drift is observed leading to deviation in readings and additional unwanted phase shifts in the received ultrasonic signals are observed.

За да се преодолее този проблем, е необходимо да се правят измервания на температурата и да се коригират стойностите на дебита като функция на колебания в температу5 рата, с което се усложнява методът на измерване.To overcome this problem, it is necessary to make temperature measurements and adjust the flow rates as a function of temperature fluctuations, which complicates the measurement method.

Известни са и други методи за измерване, например методът, описан ЕР 426 309, при който акустични сигнали, всеки от които включ10 ва фазова инверсия, се емитират последователно в противоположни една на други посоки в течащ флуид. Времето за разпространение на всеки от приеманите акустични сигнали се измерва чрез установяване на момента, в кой15 то става фазовото обръщане спрямо базово време, което е свързано с емитирането на посочения сигнал. Този момент се установява чрез моментен фазов детектор, но това установяване не е точно. За всеки от акустичните сигнали 20 измерването на времето се свързва с измерване на изместването на акустичната фаза, предизвикано посочения акустичен сигнал, поради разпространението на сигнала в потока.Other methods of measurement are known, for example, the method described in EP 426 309, in which acoustic signals, each of which include a phase inversion, are emitted sequentially in opposite directions in a flowing fluid. The propagation time of each of the received acoustic signals is measured by determining the moment at which it becomes the phase reversal relative to the base time associated with the emission of said signal. This moment is detected by a momentary phase detector, but this is not accurate. For each of the acoustic signals 20, timing is associated with measuring the displacement of the acoustic phase caused by said acoustic signal due to the propagation of the signal in the flow.

Изместването на акустичната фаза се из25 мерва чрез квантоване по време на получения върху осем кондензатора сигнал чрез цифрово преобразуване на този квантов сигнал и чрез извършване на синхронна детекция върху резултатния сигнал, превърнат в цифров вид.The displacement of the acoustic phase is measured by quantization during the signal received on eight capacitors by digitally converting that quantum signal and by performing synchronous detection on the resultant signal converted to digital.

За съжаление, поради квантоването този метод на измерване внася допълнителен шум към квантованите стойности на сигнала и по този начин - към самото измерване.Unfortunately, due to quantization, this measurement method introduces additional noise to the quantized values of the signal and thus to the measurement itself.

В допълнение този метод е сложен, за35 щото изисква измерване на времето за разпространение и на изместването на акустичната фаза за всеки сигнал, изпратен в дадена посока на разпространение.In addition, this method is complex, 35 requiring measurement of the propagation time and the shift of the acoustic phase for each signal sent in a given propagation direction.

Следователно ще бъде от полза да се 40 измери метод за измерване, който не предизвиква допълнителен шум към измерването и който е по-лесен за изпълнение от известните досега методи.Therefore, it would be useful to measure a measurement method that does not cause additional noise to the measurement and which is easier to perform than previously known methods.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретението осигурява метод за измерване на дебита на течащ флуид като методът се състои в предизвикване на два ултраз50 вукови сигнала, които да се разпространяват последователно в противоположни посоки между два ултразвукови датчика, разположени на разстояние един от друг, по посоката на потока на течащия флуид, като всеки датчик приема съответен ултразвуков сигнал SICP SIGj, при което методът се характеризира с това, че включва следните етапи. Формиране на η хронометрирани сигнали СК, като i = 1 до η и η > 4, които сигнали включват фазови преходи, които са взаимно фазово изместени на 2π/ п и са в постоянна зависимост по отношение на възбуждащия сигнал за задействане на датчиците, при това имат същата честота като възбуждащия сигнал. Избиране на участък от периода на характеристиката на първия приет сигнал SICp получен от една от посоките на разпространение. Подбиране на първия фазов преход на хорнометрирания сигнал, който се явява непосредствено след появяването на посочения участък на характеристиката.The invention provides a method for measuring the flow rate of a fluid fluid, the method comprising inducing two ultrasound 50 wave signals that are propagated sequentially in opposite directions between two ultrasonic sensors spaced apart from each other in the direction of the flow of the fluid fluid, with each sensor receiving an appropriate ultrasonic signal SIC P SIGj, wherein the method is characterized by the following steps. Formation of η time-domain CC signals, such as i = 1 to η and η> 4, which signals include phase transitions that are phase-shifted at 2π / n and are permanently dependent on the excitation signal to activate the sensors, have the same frequency as the excitation signal. Selecting a section from the characteristic period of the first received signal SIC p received from one of the propagation directions. Selection of the first phase transition of the chromometer signal, which occurs immediately after the appearance of the specified feature section.

Съхраняване на хронометрирания сигнал, обозначен като CLS. Определяне на времето tp съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от ш периодите на сигнала SIG, при цяло число m от последователни периоди, и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS. Идентифициране на същия участък от характеристиката при m последователни периоди на втория приет сигнал SIGj, получен от обратната посока на разпространение. Определяне на времето t2, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на сигнала SIG2, и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS. Отчитане на разликата | t2-t, | и оттук- извеждане скоростта на течащия флуид Q, която е пропорционална на |t2-tj.Store the timed signal designated CLS. Determining the time t p corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the feature section of each of the SIG signal periods appears, the integer m of consecutive periods, and the time at which the first phase transition of the next CLS signal. Identification of the same feature region at m successive periods of the second received signal SIGj obtained from the reverse propagation direction. Determining the time t 2 corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the characteristic section of each of the m periods of the SIG 2 signal appears and the time at which the first phase transition of the next CLS signal occurs. Reporting the difference t 2 -t, | and hence the velocity of the flowing fluid Q, which is proportional to | t 2 -tj.

Чрез създаване на η междинни хронометрирани сигнали СК е възможно да се осигури базово време, което е “изменяемо”, за разлика от базовите времена, използвани в познатите методи за ултразвуково измерване на дебита на течащ флуид, защото след като един път е получена желаната разрешителна способност при измерване на времето, може да се търси друго, по-подходящо базово време.By creating η intermediate chronometer signals, it is possible to provide a base time that is "variable" as opposed to the base times used in known methods for ultrasonic flow measurement of flowing fluid, because once the desired resolution is obtained ability to measure time, another, more appropriate base time may be sought.

Тъй като това базово време е създадено на основата на хронометрирани сигнали, не се предизвиква допълнителен шум, за разлика от аналогово-цифровия инвертор.Because this base time is based on timed signals, no additional noise is produced, unlike the analog-to-digital inverter.

Методът е опростен, тъй като при осъществяването му не се прилага квантуване по време и синхронизирана детектираща стъпка и поради това може да бъде изпълнен чрез опростени аналогови средства, за разлика от известните в областта методи.The method is simplified because it does not use time quantization and a synchronized detection step and can therefore be performed by simplified analog means, unlike the methods known in the art.

Освен това електронна схема без аналогово-цифров инвертор се интегрира по-лесно в интегрална схема за специфично приложение (ASIC).Furthermore, an electronic circuit without an analog-to-digital inverter is easier to integrate into a specific application integrated circuit (ASIC).

Чрез използване на това изменяемо базово време е възможно да се получи по-точно и по-бързо желаната разрешителна способност.By using this variable base time, it is possible to obtain the desired resolution more accurately and faster.

При η сигнали СК. с фазови измествания от 2π/η разрешителната способност е Т/п (Т е разрешителната способност, получена при хронометриране, на чиято основа могат да се формират η сигналите), като е възможно да се измери интервалът от време между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на посочения сигнал, и момента, в който се появява първият фазов преход на избрания хронометриран сигнал, като се получава по-добра разрешителна способност от тази в предшестващото състояние на техниката.For η the signals of SC. with phase shifts of 2π / η the resolution is T / n (T is the time-resolved resolution based on which η signals can be generated), and it is possible to measure the time interval between the time at which it occurs the portion of the characteristic of each of the periods of said signal, and the moment at which the first phase transition of the selected chronometric signal occurs, obtaining a better resolution than that of the prior art.

Получената по този начин разрешителна способност с увеличаване броя на измерванията (зависимостта 1/^N, като N е броят на измерванията) и е ясно, че изменяемото базово време създава възможност директно да се увеличи разрешителната способност, като по този начин за постигане на желаната разрешителна способност се изискват по-малко на брой измервания.The resolution thus obtained by increasing the number of measurements (dependence 1 / ^ N, where N is the number of measurements) and it is clear that the variable base time creates an opportunity to directly increase the resolution, thus achieving the desired resolution requires fewer measurements.

Друго предимство на този метод е, че се създава възможност да се намали консумацията на енергията, необходима за получаване на ултразвуково измерване на дебита на течащ флуид, при същата разрешителна способност, както при досега известните методи в тази област.Another advantage of this method is that it allows to reduce the energy consumption required to obtain an ultrasonic measurement of the flow rate of a flowing fluid at the same resolution as previously known methods in the art.

В допълнение трябва да се отбележи, че когато се използват честоти за емитиране на акустични вълни около 1 MHz, например за флуид като-вода, съгласно изместените методи, например метод, описан в патент ЕЗ 0426309, енергийните разходи са високи, тъй като е необходимо използването на аналоговоцифров инвертор, който е в състояние да кван3In addition, it should be noted that when using frequencies to emit acoustic waves of about 1 MHz, for example for fluid as-water according to displaced methods, for example, the method described in patent EP 0426309, the energy costs are high as necessary the use of an analog-to-digital inverter capable of quantizing3

това във времето сигнал при 1 MHz и който също е скъпоструващ, за разлика от метода съгласно изобретението.this time signal at 1 MHz and which is also expensive, unlike the method according to the invention.

Цялото число брой m на периодите може да бъде равно на 1 или да получава други стойности. Когато m е различно от 1, периодът, от който е избран участъкът на характе ристиката, може да отговаря на първия от m последователните периоди или освен това може да предшества посочените m периоди. 10 Според изобретението получените сигнали SIG, и SIGj могат да бъдат доведени до формата на квадратни вълнови импулси, в който случай участъците от характеристиката на периодите на получените сигнали съответ- 15 стват на издигнатия или на спадналия край на всеки импулс.The integer number m of periods may be equal to 1 or receive other values. When m is other than 1, the period from which the feature section is selected may correspond to the first of m consecutive periods or may also precede the indicated m periods. According to the invention, the received signals SIG, and SIGj can be formulated as square wave pulses, in which case the portions of the characteristic of the periods of the received signals correspond to the raised or dropped end of each pulse.

Според изобретението хронометрираните сигнали могат да бъдат под формата на квадратни вълнови импулси, в който случай 20 първият фазов преход от избрания хронометриран сигнал е издигнатият край или спадналият край.According to the invention, the timed signals can be in the form of square wave pulses, in which case 20 the first phase transition of the selected timed signal is the raised end or the dropped end.

По метода съгласно изобретението съответните разлики SIGj-CLS и SIG2-CLS между 25 сигналите са изчислени така, че да приемат съответните сигнали IEX, и 1ЕХ2, което прави възможно определянето на съответните време на tj и t2.According to the method according to the invention, the corresponding SIGj-CLS and SIG 2 -CLS differences between the 25 signals are calculated to receive the respective IEX and 1EX 2 signals, which makes it possible to determine the respective times tj and t 2 .

Сигналите IEX, и 1ЕХ2 могат да бъдат 30 под формата на квадратни вълнови импулси и методът на изобретението се състои в нарастване на кумулативната продължителност на всички импулси за определяне на съответните времена t, и tj. 35The signals IEX and 1EX 2 can be 30 in the form of square wave pulses and the method of the invention consists in increasing the cumulative duration of all pulses to determine the corresponding times t, and tj. 35

Например хронометрираният сигнал СК може да бъде във фаза с възбуждащия сигнал за включване на датчиците.For example, the timed signal CK may be in phase with the excitation signal to activate the sensors.

При едно вариантно решение са формирани четири хронометрирани сигнала. 40In one variant, four time signals are formed. 40

При друго вариантно решение са фор мирани осем хронометрични сигнала.In another embodiment, eight chronometric signals are formed.

Предимството е, че на основата на всеки получен сигнал се формира сигнал SIG5, който е фазово изместен по отношение на хро- 45 нометрираните сигнали, за да се предотврати възможността посочените сигнали да бъдат ед новременни.The advantage is that, on the basis of each received signal, a SIG 5 signal is generated, which is phase shifted with respect to the chrono-numbered signals, to prevent the said signals from being simultaneous.

Например сигналът SIGs може да бъде фазово изместен на π/η. 50For example, the SIG s signal may be phase shifted to π / η. 50

Изобретението също предвижда устройство за измерване дебита на течащ флуид, ка то съгласно изобретението устройството включва най-малко два ултразвукови датчика, разположени на разстояние един от друг, по посока на потока на флуида; средства за формиране на възбуждащ сигнал за задействане на датчиците; и средства за приемане на два ултразвукови сигнала SIG, и SIG2, емитирани последователно от съответни средства от посочените датчици в противоположни посоки.The invention also provides a device for measuring flow of a fluid fluid, according to the invention the device includes at least two ultrasonic sensors spaced apart from each other in the direction of the fluid flow; means for generating an excitation signal to activate the sensors; and means for receiving two ultrasonic signals SIG, and SIG 2 , emitted sequentially by respective means from said sensors in opposite directions.

Съгласно изобретението устройството включва и следните средства.According to the invention the device also includes the following means.

Средства за формиране на η хронометрирани сигнали СК,, като i=l до η и η > 4, които сигнали включват фазови преходи, взаимно са фазово изместени с 2 π/η, в постоянна зависимост по отношение на възбуждащия сигнал за задействане на датчиците и са със същата честота като посочения възбуждащ сигнал.Means for forming η chronometric signals CK, such as i = l to η and η> 4, which signals include phase transitions, are phase shifted by 2 π / η, in constant dependence on the excitation signal to activate the sensors and are of the same frequency as the specified excitation signal.

Средствата за идентифициране на участък от периода на характеристиката на първия получен сигнал SIG;Means for identifying a portion of the characteristic period of the first SIG signal received;

Средства за избиране на първия фазов преход от хронометрирания сигнал СК,, който „ се явява непосредствено след появяването на., посочения характеристичен участък.Means of selecting the first phase transition from the chronometric signal SK, which "appears immediately after the appearance of the specified characteristic region.

Средства за съхраняване на хронометрирания сигнал, обозначен като “CLS”. Средствата за определяне на времето tp съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристика на всеки от ш периодите на сигнала SIG;,(npH цяло число ш от последователни периоди) и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS.Means for storing the timed signal designated "CLS". The means of determining the time t p corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the characteristic section of each of the w periods of the SIG signal occurs, (npH the integer w of consecutive periods) and the time at which the first phase transition of the next CLS signal.

Средства за идентифициране на същия участък от характеристиката при m последователни периоди на втория приет сигнал SIG2;Means for identifying the same feature region in m successive periods of the second SIG 2 signal received;

Средства за определяне на времето t2, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на сигнала SIG2, и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS; иMeans for determining the time t 2 corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the characteristic section of each of the m periods of the SIG 2 signal appears and the time at which the first phase transition of the next CLS signal occurs; and

Средства за отчитане на разликата | t2-t, | и за извеждане от нея скоростта на течащия флуид Q, която е пропорционална на | t2-t, |.Difference accounting tools t 2 -t, | and to derive from it the velocity of the fluid fluid Q, which is proportional to | t 2 -t, |.

Устройството може да се изпълни с прости аналогови средства, например D-тип тритери или RS-тип тритери, и поради това не е необходимо да бъде предвиден аналоговоцифров инвертор или да се предвидят множество кондензатори за съхраняване на квантованите стойности.The device can be equipped with simple analog means, for example D-type triters or RS-type triters, and therefore it is not necessary to provide an analog-to-digital inverter or to provide multiple capacitors for storing quantized values.

Средствата за формиране на хронометрираните сигнали СК| могат да съдържат кварцов генератор, следван от п/2 D-тип тритери, формирайки делител и по този начин правейки възможно получаването на сигнали СКР които са взаимно фазовото изместени на 2 д/п.Means for forming timing signals may contain a quartz generator followed by n / 2 D-type triters, forming a divider and thus making it possible to obtain CK P signals that are phase shifted by 2 d / n.

Средствата за избиране на първия фазов преход на хронометрирания сигнал могат да обхващат п селектиращи D-тип тритери, като D входът на всеки от тритерите е свързан с общия получаван сигнал SIG, или SIG2, хронометрираният вход СК на всеки от тритерите, приемащ съответен хронометриран сигнал СК., който е различен от един тритер до друг, правейки възможно активирането на тритерите чрез възстановяващи до нула входове RAZ по такъв начин, че когато възстановяващите входове RAZ на тритерите са на 1 и когато общият сигнал е на 1, посочените тритери са чувствителни към сигналите СК..The means for selecting the first phase transition of the timed signal may comprise n selectable D-type triters, with the D input of each of the triters connected to the total received signal SIG, or SIG 2 , the timed input CK of each of the triters receiving the respective chronometrated signal SK., which is different from one triter to another, making it possible to activate the triters through RAZ reset inputs in such a way that when the tritorial inputs RAZ on the triters are at 1 and when the total signal is at 1, the indicated triters are felt. Vital to the signals SK.

Средствата за избиране на първия фазов преход от хронометрирания сигнал могат също да съдържат η логически болка, всеки от които приема общия получаван сигнал SIG, или SIG2 през съответен вход и η моностабилни контура, всеки от които получава различен хронометриран сигнал CKi и предава изходния си сигнал съответно до един от другите входове на η логическите блокове.The means of selecting the first phase transition from the timed signal may also contain η logical pain, each of which receives the total received SIG signal, or SIG 2 through a corresponding input and η monostable circuits, each receiving a different chronometric signal CKi and transmitting its output signal respectively to one of the other inputs of the η logic blocks.

Средствата за съхраняване на хронометрирания сигнал CLS могат да обхващат първо η броя D-тип тритери за съхраняване, всеки от които получава, като хронометриран вход СК, изхода Q на съответен избиращ тритер и второ NAND логически блок, имащ п входа, всеки от които е свързан с Q изхода на съответен тритер за съхранение, като D входът на всеки от тритерите за съхранение постоянно е на 1, а първият сигнал, получен на хронометрирания вход СК на един от тритерите, активира функцията му по съхранение чрез предизвикване изхода Q на посочения тритер да отиде на 1 и неговият Q изход да отиде на 0, активирайки чрез това блокиращ контур за задържане на общия получен сигнал SIG, или SIG2.The timing signal storage means CLS may first comprise η the number of D-type storage triters each receiving, such as a timed input SK, an output Q of a respective selector triter, and a second NAND logic block having n inputs, each of which is connected to the Q output of the respective storage triter, with the D input of each of the storage triters constant at 1, and the first signal received at the timed input SK of one of the triters activates its storage function by triggering the output Q of the specified triter to go to 1 and its Q output to go to 0, thereby activating a blocking loop to hold the total received signal SIG, or SIG 2 .

В устройството съгласно изобретението всеки един от n NAND логически блока получава хронометриран сигнал CKi и изходът Q на съответния съхраняващ тритер чрез съответните му входове, изходът на всеки от блоковете е свързан към съответен вход на NAND логическия блок, имащ η входа, един от η логическите блокове освобождава свързания хронометриран сигнал CKi, когато е активирана съхраняващата функция на съответния съхраняващ тритер.In the device according to the invention, each of the n NAND logic blocks receives a timed signal CKi and the output Q of the respective storage triter through its respective inputs, the output of each of the blocks is connected to a corresponding input of the NAND logic block having η inputs, one of the η logic blocks releases the associated chronometric signal CKi when the storage function of the respective storage triter is activated.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Изобретението се пояснява с пример, който не го ограничава, и с приложените фигури, от които:The invention is illustrated by an example which does not limit it, and by the accompanying figures, of which:

Фигура 1 показва разположението на ултразвуковите датчиците по отношение на потока на флуида в първи вариант на решение;Figure 1 shows the location of the ultrasonic sensors with respect to fluid flow in a first embodiment;

фигура 2 - друга възможност за това как ултразвуковите датчици могат да бъдат разположени спрямо потока на флуида;FIG. 2 is another embodiment of how ultrasonic sensors can be positioned relative to the fluid flow; FIG.

фигура 3 - е опростен схематичен вид на датчик за последователност, използван в устройството съгласно изобретението;Figure 3 is a simplified schematic view of a sequence sensor used in the device according to the invention;

фигура 4 - е схематичен вид на част от устройството съгласно изобретението, включваща възлите за емитиране на ултразвуковите сигнали, възел за включване на датчиците и възел за кондициониране на получените ултразвукови сигнали;FIG. 4 is a schematic view of a portion of the device according to the invention, including the units for emitting ultrasonic signals, a node for switching on the sensors and a node for conditioning the received ultrasonic signals;

фигура 5а - сигнала SIG, (SIG2), формиран на базата на получения ултразвуков сигнал;Figure 5a shows the SIG signal (SIG 2 ) formed on the basis of the ultrasonic signal received;

фигура 5Ь - стъпките на емитиране и на получаване на ултразвуковите сигнали;Figure 5b shows the steps of emitting and receiving ultrasonic signals;

фигура 6 е схематичен вид на част от устройството съгласно изобретението, включваща възел за формиране на хронометрирани сигнали CKi (i-1 до 4) и възли за избиране и съхраняване на хронометрирания сигнал CLS;Figure 6 is a schematic view of a portion of the device according to the invention, comprising a node for generating chronometric signals CKi (i-1 to 4) and assemblies for selecting and storing the timing signal CLS;

фигура 7 показва вълновите форми на четирите хронометрирани сигнала СК,, съпоставени една с друга;Figure 7 shows the waveforms of the four time-lapse CK signals compared to each other;

фигура 8а е вариант на частта от устройството от фиг. 6, която избира хронометрирания сигнал CLS;8a is an embodiment of the part of the device of FIG. 6, which selects the timed CLS signal;

фигура 8Ь е вариант на частта от устройството от фиг.6, която показва възлите за избиране и съхраняване на хронометрирания сигнал CLS;Figure 8b is an embodiment of the portion of the device of Figure 6 that shows the nodes for selecting and storing the CLS timed signal;

фигура 8с - вълновите форми на основните използвани сигнали във функцията от времето;Figure 8c is the waveforms of the main signals used in the time function;

фигура 9 е схематичен опростен вид на част от устройството съгласно изобретението, обхващаща възела за генериране на сигналите IEX, и IEX2(SIG,-CLS и SIG2-CLS);Figure 9 is a schematic simplified view of a part of the device according to the invention comprising the IEX signal generating units and IEX 2 (SIG, -CLS and SIG 2 -CLS);

фигура 10 е диаграма, показваща стъпката на генериране на сигналите IEX,;Figure 10 is a diagram showing the step of generating IEX signals;

фигура 11 - вълновите форми на сигналите SIG,, SLS и IEX,;Figure 11 - waveforms of the SIG, SLS and IEX signals;

фигура 12а - е схематичен вид, показ ващ принципа на разширеното време;Figure 12a is a schematic view showing the principle of extended time;

фигура 12Ь - е опростен схематичен вид на времеви експандер;Figure 12b is a simplified schematic view of a time expander;

фигура 13 - е схематичен вид на част от устройството съгласно изобретението, включваща времеви експандер;Figure 13 is a schematic view of a part of the device according to the invention including a time expander;

фигура 14 - различните сигнали SIG,, SIG2, IEX, и IEX2 фигура 15 е схематичен вид на частта от устройството от фиг. 6 във втори вариант на изобретението;Fig. 14 - Different signals SIG ,, SIG 2 , IEX, and IEX 2 Fig. 15 is a schematic view of the part of the device of Fig. 6 in a second embodiment of the invention;

фигура 16 -вълновите форми на осемте хронометрирани сигнала СК, съпоставени един с друг;Figure 16 shows the waveforms of the eight time-lapse CK signals juxtaposed with each other;

фигура 17 показва вълновите форми на сигналите СК,, СК3, С4М, SIG,, SIG,s и IEX,;Figure 17 shows the waveforms of the signals CK, CK 3 , C4M, SIG, SIG, s and IEX ,;

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Устройство за измерване дебита на течащ флуид като гореща вода е показано на фигурите 1,2,4,7 и 11 и е означено навсякъде с позиция 10.A device for measuring the flow rate of a fluid fluid as hot water is shown in Figures 1,2,4,7 and 11 and is indicated everywhere by heading 10.

Както е показано отчасти на фиг. 1 устройството съгласно изобретението включва два ултразвукови датчика Т, и Т2, разположени в потока и на разстояние един от друг, по посока на течащия флуид, така че да събират информация за скоростта на флуида.As shown in part in FIG. 1, the device according to the invention includes two ultrasonic sensors T, and T 2 , located in the stream and at a distance from each other in the direction of the flowing fluid, so as to collect fluid velocity information.

На фиг. 1 датчиците Т, и Т2 са разположени една срещу друг в противоположните краища на измервателна тръба 12, в която флуидът тече в посока, указана със стрелка F.In FIG. 1, the sensors T, and T 2 are arranged opposite each other at opposite ends of the measuring tube 12, in which the fluid flows in the direction indicated by arrow F.

Друг пример за разположението на датчиците Т, и Т2 е показан на фиг.2, където датчиците са разположени на задната стена на вдлъбнатини 14 и 16, които са перпендикулярни на посоката на течащия флуид, указана със стрелка F.Another example of the location of the sensors T, and T 2 is shown in Figure 2, where the sensors are located on the back wall of recesses 14 and 16 that are perpendicular to the direction of the flowing fluid indicated by arrow F.

Флуидът тече през измервателна туба 18, в която са монтирани две огледала 20 и 22, служещи за отразяване на ултразвуковите сигнали, както е показано на фиг.2.The fluid flows through a measuring tube 18 in which two mirrors 20 and 22 are used to reflect the ultrasonic signals, as shown in FIG. 2.

Ултразвуковите датчици Т, и Т2 са задействани чрез възбуждащ сигнал, идващ от датчик за последователността 24, показан опростено на фиг.З. Този датчик включва 165 битов брояч 26, декодер 28, свързан към брояча, и възел 30, оформящ множество от логически блокове.The ultrasonic sensors T, and T 2 are triggered by an excitation signal coming from the sequence sensor 24 shown in Fig. 3. This sensor includes a 165 bit counter 26, a decoder 28 connected to the counter, and a node 30 forming a plurality of logic blocks.

Хронометриран сигнал СК, с честота 1 MHz, отделен от 4 MKz хронометриран сиг10 нал, захранва брояча 26 и възела 30, който също получава сигнал ТЕ, издаващ от декодера 28, и прави възможно емитирането на ултразвуков сигнал. На изхода му възел 30 предава задействащ сигнал SE, който действа ка15 то пилотен сигнал. Броячът 26 е активиран, когато нулиращият сигнал RAZ е подаден от стендбай часовник, който не е показан на фиг.З.A 1 MHz chronometric signal separated by a 4 MKz chronometric sig10 wave feeds the counter 26 and the node 30, which also receives a TE signal emitted by the decoder 28, and makes it possible to emit an ultrasonic signal. At its output, node 30 transmits an actuation signal SE, which acts as a pilot signal. Counter 26 is activated when the RAZ reset signal is supplied by a standby clock not shown in FIG.

Както е показано на фиг.4 сигналът SE,, служещ за задействане на датчик Т,, е преда20 ден до съответните входове на два NAND логически блока 32 и 34, свързани паралелно, за да намаляват вътрешния импеданс на веригата.As shown in FIG. 4, the SE signal serving to activate sensor T is transmitted 20 days to the respective inputs of two NAND logic units 32 and 34 connected in parallel to reduce the internal impedance of the circuit.

Другият вход на всеки от NAND логи25 ческите блокове е свързан с логически сигнал , със стойност 1. Тези блокове могат да бъдат заменени с инвертори.The other input of each of the NAND logic blocks 25 is connected to a logic signal of value 1. These blocks can be replaced by inverters.

Изходите на двата логически блока 32 и 34 са свързани с кондензатор С,, свързан пос30 ледователно с резистор R,, който резистор R, е свързан с друг резистор R2, който е свързан паралелно с изводите на датчика Т,.The outputs of the two logic units 32 and 34 are connected to a capacitor C ,, connected to a resistor R ,, which resistor R is connected to another resistor R 2 , which is connected in parallel with the terminals of the sensor T.

Изводът на датчика Т,, който е свързан към резистори R, и R2, също така е свързан с 35 резистор 1%, получаващ електрически ток, идващ от колектора на включващ транзистор 36.The terminal of the sensor T, which is connected to resistors R, and R 2 , is also connected to a 35% resistor 1% receiving electrical current coming from the collector of the switching transistor 36.

Този PNP тарнзистор 36 се захранва с напрежение Vdd от своя емитер. Чрез поселдователно свързване на резистори R2 и R3 е въз40 можно получаването на устойчиво напрежение за преднапрежение на датчиците, като това преднапрежение е равно на Умп.This PNP switch 36 is powered by V dd from its emitter. By sequentially connecting resistors R 2 and R 3, it is possible to obtain a steady voltage for sensor bias, with this voltage equal to µm .

Кондензаторът С, изолира напрежението Vdd от входа (където сигналът SE влиза), за 45 да предотврати смущението на потенциала на делителна верига Rj и R3, когато в частност сигналът SE, е в ниво на покой. Това също прави възможно избягването на излишна консумация.Capacitor C isolates the voltage V dd from the input (where the SE signal enters) to 45 to prevent the potential of the dividing circuit Rj and R 3 from interfering, when in particular the SE signal is at rest. This also makes it possible to avoid unnecessary consumption.

Резисторът R, изолира датчика Т, от входния сигнал, за да се гарантира, че правоъгълният сигнал SE, е съвместим с високомощ6 ностния датчик и прави възможно по-доброто контролиране на емисионния импеданс.The resistor R, isolating the sensor T, from the input signal to ensure that the rectangular signal SE is compatible with the high power sensor and makes it possible to control the emission impedance better.

Оформена е симетрична верига за датчика Т2, който се задейства чрез сигнала SE2, с NAND логически блока 38 и 40, резистори R4, R, и R6, кондензатор С2 и транзистор 42.A symmetrical circuit is formed for the T 2 sensor, which is actuated by the signal SE 2 , with NAND logic units 38 and 40, resistors R 4 , R, and R 6 , capacitor C 2 and transistor 42.

Тъй като двете разклонения на симетричните вериги не са свързани заедно, се гарантира по този начин добро освобождаване на връзките между двата датчика.Since the two branches of the symmetrical circuits are not connected together, thus the good release of the connections between the two sensors is ensured.

Когато датчик Т, емитира ултразвуков сигнал, след като е задействан от възбуждащ сигнал с честота, равна на 1MHz, ключът 44 от превключващия възел се отваря, а ключът 46, свързан към датчик Т2, се затваря.When sensor T emits an ultrasonic signal after being triggered by an excitation signal at a frequency of 1MHz, the switch 44 key is opened and the key 46 connected to the T 2 sensor is closed.

Например емитиранигг ултразвуков сигнал, представен с буква Е на фиг.5, може да има продължителност, равва на 40 ps.For example, the emitted ultrasonic signal represented by letter E in FIG. 5 may have a duration equal to 40 ps.

Около 80 ms след момента, в който започва емитираенто на сигнала, ултразвуковият сигнал се приема от датчика Т2 (фиг.5Ь).Approximately 80 ms after the moment when the emission of the signal begins, the ultrasonic signal is received by the T 2 sensor (Fig. 5b).

Приетият сигнал, представен с буква R на фиг.5а и 5Ь, е кондициониран в инвертора 48 (фиг.4), например CMOS инвертор от типа НСО4, съдържащ 3 инвертора, разположени в каскада, предаващи квадратен вълнови сигнал SIG,, както е показано на фиг. 5а.The received signal represented by the letter R in FIGS. 5a and 5b is conditioned in the inverter 48 (FIG. 4), for example a CMOS inverter of the HCO4 type containing 3 inverters arranged in a cascade transmitting a SIG square wave signal, as shown FIG. 5a.

При един вариант конденционирането може да се изпълни с диференциален компаратор, чийто първи вход приема сигнала, идващ от превключващото устройство, а другият му вход приема базов сигнал, идват от специализиран делител или от RC мрежа, задаваща средната стойност на сигнала.In one embodiment, the conditioning may be performed with a differential comparator whose first input receives the signal coming from the switching device and its other input receives a base signal, coming from a specialized divider or from an RC network that sets the average value of the signal.

Както е показано на фиг. 6, устройството 10 обхваща средства 50 за формиране на четири хронометрирани сигнала СК., като i=l до 4.As shown in FIG. 6, the device 10 comprises means 50 for generating four time-lapse signals SK, such as i = l to 4.

Тези средства включват кварцов генератор 52 с честота, равна на 4 MHz. Генераторът предава хронометриран сигнал, който се подава на хронометрираниге входове СК на два D-тип тритера 54 и 56, които формират делител. Вълновата форма на хронометрирания сигнал с честота, равна на 4 mHz, е показана на фиг.7.These means include a quartz generator 52 with a frequency of 4 MHz. The generator transmits a timed signal, which is transmitted to the timed inputs of the SC inputs to two D-type tritters 54 and 56, which form a divider. The waveform of the chronometric signal at a frequency of 4 mHz is shown in Fig. 7.

Изходът Q на тритера 56 е свързан с входа D на тритера, 54, а изходът Q на триетра 54 е свързан с входа D на тритера 56.The output Q of the triter 56 is connected to the input D of the triter 54, and the output Q of the triter 54 is connected to the input D of the triter 56.

Както е показано на фиг.7, приемайки че сигналът СК2 е на 0 и сигналът СК4 е на 1, когато идва издигнатият край на хрономет рирания сигнал с 4 MHz, хронометрираният сигнал СК, подаден от изхода Q на тритера 54, се обръща на 1 и входът D на тритера 56 по този начин също получава стойност 1.As shown in FIG. 7, assuming that the signal CK 2 is 0 and the signal CK 4 is 1, when the raised end of the timed signal with 4 MHz comes, the timed signal CK delivered from the output Q of the triter 54 is reversed of 1 and the input D of the triter 56 thus also receives a value of 1.

Хронометрираният сигнал СК3, подаден от изхода Q на тритера 54, по този начин става 0.The stopwatch signal CK 3 supplied by the output Q of the gauge 54 thus becomes 0.

На следващия издигнат край на хронометрирания сигнал с 4 MHz, хронометрираният сигнал СК2 подаден от изхода Q на тритера 56, става 1.At the next elevated end of the 4 MHz timing signal, the timed signal SK 2 transmitted from output Q of triter 56 becomes 1.

По този начин хронометрираният сигнал СК4, подаден от изхода Q на тритера 56, става 0 и входът D на тритера 54 по този начин също приема стойност 0.Thus, the timed signal CK 4 supplied from the output Q of the triter 56 becomes 0 and the input D of the triter 54 thus also receives a value of 0.

При следващия издигнат край на хронометрирания сигнал с 4 MHz хронометрираният сигнал СК, се връща на 0, докато сигналът СК3 става 1 и по този начин входйт D на тритера 56 също става 0.At the next raised end of the 4 MHz timing signal, the timed signal CK returns to 0, while the CK 3 signal becomes 1, and thus the input D of the triter 56 also becomes 0.

Когато идва следващият издигнат край на хронометриарния сигнал с 4 MHz, хронометрираният сигнал СК2, подаден от изхода Q на тритера 56, става 0 и сигналът СК4 по този начин става 1, довеждайки входа на D на тритера 54 до състояние 1. При друг издигнат край на хронометрирания сигнал с 4 MHz хронометрираният сигнал СК, става 1, хронометрираният сигнал СК3 става 0 и входът D на тритера 56 става 1. Следващият издигнат край на хронометрирания сигнал с 4 MHz предизвиква хронометрирания сигнал СК2 да стане 1 и по този начин хронометрираният сигнал СК4, и входът D на тритера 54 - да станат 0.When the next raised end of the 4 MHz timing signal comes, the timed signal CK 2 delivered from the output Q of the triter 56 becomes 0 and the signal CK 4 thus becomes 1, bringing the input of D of the triter 54 to state 1. In another the raised end of the timed signal with 4 MHz the timed signal SK becomes 1, the timed signal SK 3 becomes 0 and the input D of the triter 56 becomes 1. The next raised end of the timed signal with 4 MHz causes the timed signal SK 2 to become 1 and thus way the timed signal SK 4 , and the input D of the three 54 - to become 0.

Четирите хронометрирани сигнала СК,, СК2, СК3 и СК4 са показани удебелени на фиг.7.The four timed signals CK, CK 2 , CK 3 and CK 4 are shown in bold in Fig. 7.

Тези сигнали имат същата честота (1MHz) като възбуждащите сигнали SE, и SE2 за задействане на датчиците, които възбуждащи сигнали се създават на основата на хронометрирания сигнал СК,. Хронометрираните сигнали са фазово изместени един спрямо друг с π/2 и са в постоянна фазова връзка с възбуждащите сигнали за задействане на датчиците.These signals have the same frequency (1MHz) as the excitation signals SE, and SE 2 to activate the sensors that the excitation signals are generated based on the timed signal SK. The timed signals are phase shifted relative to each other by π / 2 and are in constant phase connection with the excitation signals for the actuation of the sensors.

В допълнение сигналите имат фазови преходи между логическа стойност 0 и логическа стойност 1.In addition, the signals have phase transitions between logic value 0 and logic value 1.

В един вариант цикълът по контура 50 се състои от формиране на хронометриран сигнал СК, и 1 MHz на базата на хронометриран сигнал с 2 MHz, генериран от генератор и сIn one embodiment, the loop loop 50 consists of forming a chronometric signal SK, and 1 MHz based on a 2 MHz timed signal generated by a generator and with

помощта на D-тип тритер.using a D-type triter.

Сигналът СК2 се формира след това на базата на сигнал СК, чрез създаване на изкуствено задържане, например с помощта на моностабилен контур (или задържащ времето контур), а сигналите СК3 и СК4 се получават лесно на базата на сигналите СК( и СК2 чрез тяхното инвертиране.The CK 2 signal is then formed on the basis of the CK signal by creating artificial restraint, for example by means of a monostable loop (or time-delayed loop), and the CK 3 and CK 4 signals are easily obtained based on the CK ( and CK signals). 2 by inverting them.

Както е показано на фиг.З, синхронизиращ сигнал ERS е генериран чрез декодера 28 на датчика за последователност 26 и неговите вълнови форми са показани на фиг.5 и 5а.As shown in Fig. 3, a synchronizing signal ERS is generated through the decoder 28 of the sequence sensor 26 and its waveforms are shown in Figs. 5 and 5a.

Неговата логическа стойност е 0 и след интервал от време, равен на 95 ms, неговата стойност става 1, когато полученият сигнал е разположен в централния му участък, който по-трудно се смущава, отколкото началото или края на споменатия получен сигнал. Този сигнал задейства началото на етапа, в който се избира хронометриран сигнал СКГ Its logical value is 0 and after a time interval equal to 95 ms, its value becomes 1 when the received signal is located in its central region, which is more difficult to disturb than the beginning or end of said received signal. This signal triggers the start of the step in which a timed signal CK D is selected

На фиг.6 се вижда, че сигналът ERS е изпратен до входа D на D-тип тритара 58. Този тритер е способен да генерира сигнал ERSS на своя изход Q, който сигнал кореспондира на сигнала ERS, синхронизиран с хронометрирания сигнал СКр който е изпратен до хронометрирания вход СК на тритера 58.Figure 6 shows that the ERS signal is sent to the input D of D-type 58. This shaker is capable of generating an ERSS signal at its output Q, which corresponds to the ERS signal synchronized with the timed signal CK p which is sent to the timed input SK of the Titer 58.

Сигналът СК! е избран произволно.The SK signal! was chosen at random.

Сигналът ERE е генериран от декодера 28 на датчика за последователност 26 (фиг.З) и неговата вълнова форма е показана фиг.5Ь.The ERE signal is generated from the decoder 28 of the sequence sensor 26 (Fig. 3) and its waveform is shown in Fig. 5b.

Неговата логическа стойност е 0 и 2, ms, след като сигналът ERS става 1, стойността му става 1. Сигналът задейства началото на измервателния етап.Its logic value is 0 and 2, ms, after the ERS signal becomes 1, its value becomes 1. The signal triggers the start of the measurement step.

На фиг.6 се вижда, че сигналът ERE е изпратен до входа D на D-тип тритера 60, чийто вход връщане към нула С (чист) е свързан със сигнал R, който го рестартира в началото на измерването.Figure 6 shows that the ERE signal is sent to the input D of the D-type gauge 60, whose input return to zero C (pure) is connected to the signal R, which restarts it at the beginning of the measurement.

Изходът Q на триетра 60 е свързан с един от входовете на логическия блок 62 от типа NOR, а другият вход получава сигнала ER SS.The output Q of the trie 60 is connected to one of the inputs of the logic block 62 of the NOR type and the other input receives the ER SS signal.

Изходът на този блок 62 е свързан с инвертор 64, чийто изход е свързан с една от входовете на логически блок 66 от типа NOR, а другият му вход приема хронометрирания сигнал с 4 MHz.The output of this block 62 is connected to an inverter 64 whose output is connected to one of the inputs of a logic block 66 of the NOR type and its other input receives a 4 MHz timed signal.

Сигнал С4М с честота, равна на 4 MHz, се предава на изхода на този блок 66. Сигналът С4М се подава повторно в хронометри63231 рания вход СК на тритера 60. Сигналът С4М се задейства чрез сигнала ER SS, който има стойност 0 и се прекъсва, когато се появява сигналът ERE, който е синхронизиран със сиг5 нала С4М.The C4M signal at a frequency of 4 MHz is transmitted to the output of this block 66. The C4M signal is re-fed to the timer63231 early input SK of the triter 60. The C4M signal is triggered by the ER SS signal which is 0 and is interrupted. when the ERE signal that is synchronized with the C5M signal C4M appears.

Трябва да се отбележи, че този логически контур ограничава наличието на сигнала С4М, в частност при входовете СК на третиране 60 и 70, минимизирайки по този 10 начин енергийната консумация на контура (фиг.8с).It should be noted that this logic loop limits the presence of the C4M signal, in particular at the inputs of the treatment SCs 60 and 70, thus minimizing the energy consumption of the circuit (Fig. 8c).

Изходът Q на тритерите 60 предава сигнал ERES, който кореспондира на сигнала ERE, синхронизиран със сигнала С4М и чиято въл15 нова форма е показана на фиг. 8с. Този сигнал служи, за да задейства описания по-долу измервателен възел.The output of Q of the triters 60 transmits an ERES signal that corresponds to the ERE signal synchronized with the C4M signal and whose waveform of a new shape is shown in FIG. 8s. This signal serves to activate the measurement node described below.

Синхронизираният сигнал ERSS е предаден до входа С на D-тип тритера 68. Сигна20 лът SIG (SIG, или SIG2) е предаден до хронометрирания вход СК на този тритер, чийто D вход е на 1.The synchronized ERSS signal is transmitted to the C input of the D-type triter 68. The SIG20 signal (SIG, or SIG 2 ) is transmitted to the timed input CK of this triter whose D input is 1.

Изходът на Q на тритера 68 е свързан с входа D на D-тип тритера 70.The output Q of the triter 68 is connected to the input D of the D-type triter 70.

Сигналът С4М е предаден до хрономет- риращия вход СК на тритера 70, а входът С е свързан със сигнал RG, чиято задача е да инициализира тритера в началото на пълен измервателен цикъл, който се състои от емитиране на ултразвуков сигнал по посока на потока на флуида, наречен “сигнал по посока на потока” и чрез емитиране на сигнал в противоположната посока, наречен “сигнал срещу потока”.The C4M signal is transmitted to the timer input SK of the triter 70, and the input C is connected to a signal RG whose task is to initialize the triter at the beginning of a complete measurement cycle, which consists of emitting an ultrasonic signal in the direction of fluid flow called a "downstream signal" and by emitting a signal in the opposite direction called an "upstream signal".

Когато сигналът ERSS на изхода Q на тритера 58 става 1, първият издигнат край на кондиционирания сигнал SIG, (или SIG2) принуждава изхода Q на тритера 68 да стане 1, позволявайки по този начин на изхода Q на тритера 70 да стане 1 при първия издигнат край на сигнала С4М.When the ERSS signal at output Q of triter 58 becomes 1, the first raised end of the conditioned signal SIG, (or SIG 2 ) forces the output Q of triter 68 to become 1, thereby allowing the output Q of triter 70 to become 1 at the first raised end of C4M signal.

Полученият сигнал SIGU кореспондира на синхронизирания със сигнала С4М сигнал SIGr За да се получи сигнала SIGls, който е 45 фазово изместен спрямо сигнала SIGP е възможно да се замени тритерът 70 с четири логически инвертора, разположени последователно на изхода Q на тритера 68.The received SIG U signal corresponds to the C4M synchronized signal SIG r To obtain the SIG ls signal which is 45 phase shifted relative to the SIG P signal it is possible to replace the Titer 70 with four logic inverters arranged in sequence at the output Q of the Titer 68 .

Сигналът ERSS се предава също до вхо50 да D на D-тип тритера.The ERSS signal is also transmitted to the input50 to D of the D-type triter.

Входът С на тритера 72 приема посочения сигнал RG.The input C of the grating 72 receives the indicated signal RG.

Хронометрираният сигнал СК на тритера 72 се свързва със сигнал SIGls.The stopwatch timing signal SK of the tritter 72 is coupled to the signal SIG ls .

Хронометрираният сигнал СК на тритера 72 се свързва със сигнала SIGls.The stopwatch timing signal SK of the tritter 72 is connected to the signal SIG ls .

Общият сигнал SIGls се предава също до един от входовете на логически блок 74 от тип NAND, чийто изход е насочен към инвертор 75, който предава сигнала SIGls до D входовете на четири D-тип тритери 76, 78, 80, 82.The common signal SIG ls is also transmitted to one of the inputs of logic block 74 of the NAND type, the output of which is directed to an inverter 75, which transmits the signal SIG ls to the D inputs of four D-type jitter 76, 78, 80, 82.

Входът С на всеки тритер е свързан с изхода Q на тритер 72.The input C of each triter is connected to the output Q of the triter 72.

Когато сигналът ERSS е на 1, първият издигнат край на сигнала SIGls задейства тритера 72 и кара неговият изход Q да стане 1.When the ERSS signal is at 1, the first raised end of the SIG ls signal triggers the gauge 72 and causes its output Q to become 1.

Първият издигнат край SIGls, който се появява след като ERSS е станал 1, пропуска входовете С на четирите тритера 76,78,80 и 82.The first raised end of the SIGls, which appears after the ERSS has become 1, misses the C inputs of the four three 76,78,80 and 82.

Други четири D-тип тритера 84, 86, 88, 90 приемат съответните изходи Q на тритерите 76,78,80,82 при техните хронометриращи входове СК.Another four D-type triters 84, 86, 88, 90 receive the corresponding outputs Q of the triters 76,78,80,82 at their timing inputs SK.

Входовете D на тритерите 84, 86, 88, 90 са постоянно настроени на 1 и техните С входове са свързани с общия стартиращ сигнал RG.The inputs D of the trimmers 84, 86, 88, 90 are permanently set to 1 and their C inputs are connected to the common starting signal RG.

Изходите Q на тритерите 84 до 90 са свързани със съответните четири логически блока 92, 94, 96 и 98 от тип NAND, другите входове на тези блокове получават съответните хронометрирани сигнали СК,, СК2, СК3, и СК4. Изходите на логическите блокове 92 до 98 са свързани към съответните четири входа от логически блок 100 от тип NAND.The outputs Q of the triters 84 to 90 are connected to the corresponding four logic blocks 92, 94, 96 and 98 of the NAND type, the other inputs of these blocks receive the corresponding chronometric signals CK, CK 2 , CK 3 , and CK 4 . The outputs of logic blocks 92 to 98 are connected to the corresponding four inputs of logic block 100 of type NAND.

Изходите Q на тритерите 84 до 90 са свързани със съответните четири входа от логически блок 102 от тип NAND, чийто изход се инвертира чрез логически инвертор 104 и след това се вкарва отново във втория вход на логическия блок 74.The outputs Q of the trimmers 84 to 90 are connected to the corresponding four inputs of a logic block 102 of the NAND type, the output of which is inverted through a logic inverter 104 and then re-fed into the second input of the logic block 74.

Всеки път, когато се идентифицира издигнат край на сигнала SIGls (такъв край може да се счита, че съставлява участък от характеристиката на сигнала), от четирите тритера 76, 78, 80, 82, те се активират и получават съответните хронометрирани сигнали СК,, СК2, СК3, СК4 при хронометриращите си входове СК.Each time a raised SIG ls signal is identified (such an end can be considered as constituting a portion of the signal characteristic), from the four tritters 76, 78, 80, 82, they are activated and receive the corresponding chronometric CK signals, , CK 2 , CK 3 , CK 4 at their timekeeping inputs CK.

Общият сигнал RG е на 1 (стартиране в началото на измерването), тритерите 84 до 90 стават активни и по този начин те стават чувствителни към изходите Q на тритерите 76, 78, 80, 82.The total signal RG is at 1 (start at the beginning of the measurement), the triters 84 to 90 become active and thus they become sensitive to the outputs Q of the triters 76, 78, 80, 82.

Първият преход или издигнатият край на първия хронометриран сигнал, който идва непосредствено след появяването на издигнатия край на сигнала SIGls, задейства изхода Q на тритера, пиремащ хронометрирания сигнал.The first transition or the raised end of the first chronometer signal, which comes immediately after the appearance of the raised end of the SIG ls signal, triggers the output Q of the timer signal timer.

Тритерите 76, 78, 80, 82 правят възможно да се идентифицира издигнатият край на SIGls и да се избере първият преход на хронометрирания сигнал СК,, който се явява веднага след появяването на издигнатия край. Например, ако CKj е избраният хронометриран сигнал, тъй като е най-близък по време до SIGls тогава този сигнал, избран чрез тритера 80, принуждава изхода Q на тритера да стане 1 и чрез него изходът Q на съответния тритер 88 да стане 1.The trimmers 76, 78, 80, 82 make it possible to identify the raised end of SIG ls and to select the first transition of the timed signal CK, which occurs immediately after the appearance of the raised end. For example, if CKj is the selected chronometer signal, since it is closest to SIG ls then this signal selected by the triter 80 forces the output Q of the triter to be 1 and through it the output Q of the corresponding triter 88 to become 1.

Изходите Q на другите тритери 76, 78 и 82 са винаги 0.The outputs Q of the other triters 76, 78 and 82 are always 0.

Изходът Q на тритера 88 тогава е 0 и принуждава изходът на логическия блок 102 да стане 1. Инвертираният сигнал, подаван на втория вход на логическия блок 74, тогава е 0, при което се затваря блокът, обръщайки общия изходен сигнал от блока и свързаните помежду си входове D на тритерите 76 до 82 към 0.The output Q of the triter 88 is then 0 and causes the output of the logic block 102 to become 1. The inverted signal supplied to the second input of the logic block 74 is then 0, thus closing the block by inverting the common output signal from the block and the connected interfaces. your inputs D on the triters 76 to 82 to 0.

По този начин тритерите 76 до 82 стават нечувствителни към хронометрираните сигнали СК] и изходите на тритерите остават 0.In this way, the triters 76 to 82 become insensitive to the timed signals CK] and the outputs of the triters remain 0.

Това прави възможно предотвратяването на възможността други хронометрирани сигнали да бъдат избирани и по този начин избраният хронометриран сигнал CKj се съхранява.This makes it possible to prevent other timed signals from being selected and thus the selected timed signal CKj is stored.

Тъй като изходът Q на тритера 88 е на 1, сигналът СК3, се пуска от логическия блок 96 и се подава на един от четирите входа на логически блок 100. Другите входове на този блок 100 са на 1, поради нулевото състояние на изходите Q на тритерите 84, 86 и 90 и поради това блокът 100 предава сигнала СК3 който е обозначен по-надолу като CLS. Сигналът CLS кореспондира на хронометрирания сигнал, избран от описания контур.Since the output Q of the triter 88 is at 1, the signal CK 3 is output from the logic block 96 and is fed to one of the four inputs of the logic block 100. The other inputs of this block 100 are at 1 due to the zero state of the outputs Q to the triters 84, 86 and 90 and therefore the block 100 transmits the signal CK 3 which is hereinafter referred to as CLS. The CLS signal corresponds to the timing signal selected from the circuit described.

Тъй като сигналът SIG, е синхронизиран със сигнала С4М, е възможно предотвратяването на едновременното появяване на краищата на сигналите SIGls и CLS.Because the SIG signal is synchronized with the C4M signal, it is possible to prevent the edges of the SIG ls and CLS signals from occurring simultaneously.

С вариантът, показан на фиг.8а, функциите по идентифициране на издигнатия край на един период от сигнала SIGla и по избиране на първия преход (издигнат край) на хронометрирания сигнал СК, който се явява непосредствено след появяването на издигна9With the variant shown in Fig. 8a, the functions of identifying the raised end of one period of the SIG 1a signal and selecting the first transition (elevated end) of the timed signal SK that appears immediately after the appearance of the elevated9

z /z /

/ / тия край на периода на сигнала SIGls, могат също да се изпълнят, както следва: общият сигнал SIG], се предава до един от входовете на всеки от четирите AND логически блока 101, 103, 105, 107 и всеки от сигналите СК, се подава на входа на съответния моностабилен контур 106, 108, 109, 111, чийто изход е свързан с другия вход на съответния от посочените четири AND логически блока 101, 103, 105, 107. Изходите на четирите AND логически блока се предават до хронометриращите входове СК от съответните четири тритера 84, 86, 88 и 90 за съхранение.// this end of the SIG ls signal period can also be implemented as follows: the common SIG signal] is transmitted to one of the inputs of each of the four AND logic blocks 101, 103, 105, 107 and each of the CK signals is fed to the input of the respective monostable circuit 106, 108, 109, 111, the output of which is connected to the other input of the respective of the four AND logic blocks 101, 103, 105, 107. The outputs of the four AND logic blocks are transmitted to the stopwatch SC inputs from the corresponding four storage tars 84, 86, 88 and 90.

На фиг. 8Ь е показано вариантно изпълнение на устройството от фиг.6. В този вариант е пропуснат една D-тип тритерна фаза 84-90. Показани са само тези елементи, които са различни от елементите от фиг.6.In FIG. 8b shows an embodiment of the device of FIG. 6. In this embodiment, a D-type triteric phase 84-90 is omitted. Only those elements which are different from the elements of FIG. 6 are shown.

Общият сигнал SIG^wniSIGj,, идващ от Q изхода на тритера 70, се предава към D входовете на четири D-тип тритера 300, 302, 304 и 306 и до хронометриращия вход СК на D-тип тритер 308, чийто изход Q е свързан с входовете С на посочените тритери 300-306.The common signal SIG ^ wniSIGj ,, coming from the Q output of the triter 70 is transmitted to the D inputs of four D-type triters 300, 302, 304 and 306 and to the timing input SK of the D-type triter 308 whose output Q is connected with the C inputs of the indicated triverters 300-306.

D-тип тритер 310 приема сигнал ERSS на своя хронометриращ вход, неговият D вход е постоянно на 1 и неговият Q изход се предава на съответния от двата входа на всеки от четирите AND логически блока 312, 314, 316, 318, другият вход на всеки от тези блокове получава съответния от хронометрираните сигнали СКР СК2, СК3, СК4.The D-type Triter 310 receives the ERSS signal at its timing input, its D input is constant at 1 and its Q output is transmitted to the respective of the two inputs of each of the four AND logic blocks 312, 314, 316, 318, the other input of each from these blocks receives the corresponding of the chronometric signals SK P SK 2 , SK 3 , SK 4 .

По този начин, когато сигналът ERSS става 1, изходът Q на тритера 310 става 1, пропускайки по този начин хронометрираните сигнали СК. След половин период от сигнала С4М издигнатият край на сигнала SIGls идва при входовете D на тритерите 390-306 и в същото време активира входовете С на тези тритери чрез тритера 308.Thus, when the ERSS signal becomes 1, the output Q of the triter 310 becomes 1, thus omitting the timed signals SK. After half a period of the C4M signal, the raised end of the SIG ls signal comes at the inputs D of the triters 390-306 and at the same time activates the inputs C of these triters through the triter 308.

Първият издигнат край на хронометрирания сигнал СК, например СК3, който следва непосредствено издигнатия край на сигнала SIGU, активира съответния D- тип тритер 304, чийто изход Q става 1.The first raised end of the timed signal CK, for example CK 3 , which immediately follows the raised end of the SIG U signal, activates the corresponding D-type triter 304 whose output Q becomes 1.

Тъй като всеки от изходите Q на тритера D 300-306 е изпратен към входа на съответния NAND логически блок 320, 322, 324, 326 и тъй като другият вход на всеки блок приема съответен различен сигнал СК., като i“l до 4, изходът Q на тритера 304, ставайки 1, пропуска сигнала СК3 от логическия блокSince each of the outputs Q of the tritter D 300-306 is sent to the input of the corresponding NAND logic block 320, 322, 324, 326 and since the other input of each block receives a corresponding different signal SK., Such as i "l to 4, the output Q of the triter 304, becoming 1, omits the signal CK 3 from the logic block

324, който сигнал се изпраща до съответния от четирите входа на NAND логически блок 328.324, which signal is sent to the corresponding of the four inputs of the NAND logic block 328.

Другите три входа на блока 328 са свързани с изходите на блоковете 320, 322 и 326, така че сигналът СК3, пропуснат през блока 324, отива на изхода на блока 328.The other three inputs of block 328 are connected to the outputs of blocks 320, 322 and 326, so that the signal SK 3 passed through block 324 goes to the output of block 328.

Изходите Q на тритерите 300-306 са свързани със съответните четири входа на NAND логически блок 330, чийто изход се изпраща до логически инвертор 332, който е свързан към входа S (set) на RS-тип тритер 334.The outputs Q of the 300-306 triters are connected to the corresponding four inputs of the NAND logic block 330, the output of which is sent to a logic inverter 332, which is connected to the input S (set) of the RS-type triter 334.

Изходът Q на тритера 334 е приложен към входа С на тритера 310 и входът С на тритера 334 приема рестартиращия сигнал RG, който се произвежда на всеки две измервания (след сигнал по посока на потока и срещу потока).The output Q of the triter 334 is applied to the input C of the triter 310 and the input C of the triter 334 receives the restart signal RG, which is produced every two measurements (after the downstream and downstream signal).

По този начин, тъй като изходът Q на тритера 304 става 1, изходът Q става 0, изходът на блока 330 става 1 и входът S на тритера 334 по този начин е 0, като принуждава изхода Q на тритера 334 да стане 1 и като принуждава изхода му Q да стане 0.Thus, since the output Q of the triter 304 becomes 1, the output Q becomes 0, the output of the block 330 becomes 1 and the input S of the triter 334 is thus 0, forcing the output Q of the triter 334 to become 1 and forcing its output Q to become 0.

В резултат входът С на тритера 310 става 0 и изходът Q става 0, като чрез това блокира логическите блокове 312-318. RS тритера 334 по този начин блокира избирането на хронометрирания сигнал и хронометрираният сигнал СК3 (CLS), избран чрез тритера 304, по този начин се съхранява в тритера 304.As a result, the input C of the triter 310 becomes 0 and the output Q becomes 0, thereby blocking logic blocks 312-318. RS triter 334 thus blocks the selection of the timed signal and the timed signal CK 3 (CLS) selected by the timer 304 is thus stored in the timer 304.

Този вариант прави възможно намаляването на енергийната консумация на устройството, защото сигналите СК., не се изпращат директно до хронометриращите входове СК на тритерите 300-306.This option makes it possible to reduce the power consumption of the device because the CK signals are not sent directly to the Clock inputs of the 300-306 CK grinders.

Съгласно фигурите 9 и 10 е обяснено генерирането ан сигнал SIGls CLS, обозначен като ΙΕΧρ който се формира на базата на цяло число m броя от последователни периоди на сигнала SIGr Figures 9 and 10 illustrate the generation of an SIG ls CLS signal, denoted as ΙΕΧρ, which is formed on the basis of an integer m the number of consecutive periods of the SIG signal r

Сигналът IEX, е под формата m квадратни импулси, при които ширината на всеки импулс отговаря на интервала между момента, в който се появява характеристичният участък от периода на сигнала SIGt,например неговият издигнат край, и момента, в който се появява първият преход на следващия сигнал CLS, например издигнатият край на този сигнал (фиг. 10).The IEX signal is in the form of m square pulses, at which the width of each pulse corresponds to the interval between the moment when the characteristic portion of the signal period SIG t appears, such as its raised edge, and the moment at which the first transition of the next CLS signal, for example the raised end of that signal (Fig. 10).

Например броят m може да е равен на 16, така че да се намали шумът, придружа10 ващ измерванията, и за да се изпълни осредняваща функция.For example, the number m may be equal to 16 so as to reduce the noise accompanying the measurements and to perform a mediation function.

Когато изходът Q на тритера 60 (фиг. 6) става 1, сигналът ERES позволява на D-тип тритера 110 (фиг.9) да активира избрания хронометриран сигнал CLS при хронометриращия вход СК на тритера 110.When the output Q of the triter 60 (Fig. 6) becomes 1, the ERES signal allows the D-type of the triter 110 (Fig. 9) to activate the selected CLS timing signal at the timing input SK of the triter 110.

Входът С на тритера 110 е свързана с рестартиращия сигнал R, който се активира в началото на всяко измерване.The input C of the triter 110 is connected to the restart signal R, which is activated at the beginning of each measurement.

При издигнатия край на сигнала CLS (фиг. 10) изходът Q на тритера 110 става 1, принуждава изхода Q на тритера да стане 0 и по този начин освобождава задържането на рестартиращия вход на 16-битовия брояч, 112, например от НС4040 тип, който започва броенето на 16 импулса. Изходът Q5 на брояча 112 става 1 в началото на шестнадесетия импулс и противоположният на този сигнал се предава до вход С на D-тип тритера 114.At the raised end of the CLS signal (Fig. 10), the output Q of the triter 110 becomes 1, forcing the output Q of the triter to become 0 and thus releasing the restart input of the 16-bit counter, 112, for example from the HC4040 type, which starts counting 16 pulses. The output Q5 of counter 112 becomes 1 at the beginning of the sixteenth pulse and the opposite of this signal is transmitted to the input C of the D-type of triter 114.

Изходът Q на тритера 110 е свързан с хронометриращия вход СК на тритера 114, чийто D вход е постоянно на 1, а изходът Q на тритера 110 става 1, като принуждава изхода Q на тритера 114 на стане 0.The output of Q of the triter 110 is connected to the timing input SK of the triter 114, whose D input is constant at 1, and the output Q of the triter 110 becomes 1, forcing the output Q of the triter 114 to become 0.

Изходът Q на тритера 114 се предава до вход от NAND логически блок 116, чийто друг вход е постоянно на 1 и чийто изход е свързан с D входа на D-тип тритера 118.Output Q of the Triter 114 is transmitted to an input from the NAND logic block 116, whose other input is constant at 1 and whose output is connected to the D input of the D-type Triter 118.

Тъй като Q на тритера 114 става 0, входът D на тритера 118 става 1 (фиг. 10).As the Q of the triter 114 becomes 0, the input D of the triter 118 becomes 1 (Fig. 10).

Първият издигнат край на сигнала SIG,, който идва до хронометриращия вход СК на тритера 118, след като D входът е станал на 1, принуждава изхода Q на тритера да стане 1 (фиг. 10).The first raised end of the SIG signal, which comes to the timer input SK of the triter 118 after the D input is set to 1, forces the output Q of the triter to become 1 (Fig. 10).

Изходът Q на тритера 118 е свързан първо с вход D на тритер 120 и второ с вход С на този тритер и към един от входовете на NAND логически блок 122, чийто изход е приложен на хронометриращия вход СК на брояча 112. Изходът Q на тритера 120 е свързан към входа С на тритера 118. Когато изходът Q на тритера 118 е 0, блокът 122 приема логически сигнал със стойност 0 на един от своите входове и изходът на този блок по този начин е 1.The output Q of the triter 118 is connected first to the input D of the triter 120 and secondly to the input C of this triter and to one of the inputs of the NAND logic block 122, the output of which is applied to the timing input SK of the counter 112. The output Q of the triter 120 is connected to the input C of the triter 118. When the output Q of the triter 118 is 0, the block 122 receives a logical signal of value 0 at one of its inputs and the output of this block is thus 1.

Веднага щом изходът Q на тритера 118 стане 1, изходът на блока 122 става 0 и полученият спаднал край задейства броенето на първия импулс от брояча 112.As soon as the output Q of the triter 118 becomes 1, the output of block 122 becomes 0 and the resulting dropped end triggers the counting of the first pulse from counter 112.

Едновременно с това изходът Q на тритера 118, който е бил на 1, става 0 и по този начин принуждава изхода на логически блок 124 да стане 1.At the same time, the output Q of the exchanger 118, which was at 1, becomes 0 and thus forces the output of logic block 124 to become 1.

Веднага щом издигнатият край на избрания хронометриран сигнал CLS достигне до хронометрирания изход СК на тритера 120 (фиг. 10), изходът Q на този тритер става 0, като чрез това принуждава изхода Q на тритер 118 да стане 0.As soon as the elevated end of the selected CLS timed signal reaches the timed output SK of the triter 120 (Fig. 10), the output Q of this triter becomes 0, thereby forcing the output Q of triter 118 to become 0.

В резултат на това сигналът, идващ от изхода Q на тритера 118, става 1 и се формира първият импулс на сигнала IEX1 (фиг. 10).As a result, the signal coming from the output Q of the triter 118 becomes 1 and the first signal impulse IEX1 is formed (Fig. 10).

Така по аналогичен начин се формират шестнадесет последователни импулса.Thus, in the same way, sixteen consecutive impulses are formed.

По същия начин появяването на шестнадесетия последователен издигнат край на сигнала SIGI кара сигнала при изхода на логическия блок 122 да стане 0, активирайки по този начин броенето на последния импулс от брояча 112.Similarly, the appearance of the sixteenth consecutive raised end of the SIGI signal causes the signal at the output of logic block 122 to become 0, thus activating the counting of the last pulse from counter 112.

Излизащият сигнал от изход Q на тритера 118 по този начин също става 0. Появяването на шестнадесетия спаднал край при хронометриращия вход на брояча 112 е причина изходът Q5 на този брояч да стане 1 и по този начин обратният изход да стане 0, като чрез това се блокира NAND блока 122.The output signal from output Q of the counter 118 thus also becomes 0. The appearance of the sixteenth dropped end at the timer input of counter 112 causes the output Q5 of this counter to become 1 and thus the reverse output to become 0, thereby blocks NAND of block 122.

В резултат сигналът при изхода на логическия блок 122 се връща на 1 (фиг. 10), като чрез това спира броенето. Входът С на тритера 114 става 0, като чрез това принуждава изхода Q на тритера 114 да стане 1 и по този начин входът D на тритер 118 да стане 0, като по този начин блокира този тритер.As a result, the signal at the output of logic block 122 returns to 1 (Fig. 10), thus stopping the counting. The input C of the triter 114 becomes 0, thereby forcing the output Q of the triter 114 to become 1 and thus the input D of the triter 118 to become 0, thereby blocking this triter.

Когато при хронометриращия вход СК на тритер 120 се появи следващият издигнат край на избрания хронометриран сигнал CLS, изходът му Q става 0, което принуждава изхода Q на тритера 118 да стане 1 и да се формира шестнадесетият импулс на сигнала 2ЕХ, (фиг. 10).When the next elevated end of the selected CLS timer signal appears at the timer input SK of triter 120, its output Q becomes 0, forcing the output Q of the triter 118 to become 1 and form the sixteenth pulse of signal 2 EX, (Fig. 10 ).

Следващият етап се състои в определяне на времето t,, което отговаря на сумата на интервалите на всеки период на тези шестнадесет импулса на сигнала SIG, между момента, в който се появява издигнатият край на споменатия сигнал, и момента, в който се появява първият издигнат край на сигнала CLS, който идва веднага след това.The next step is to determine the time t, which corresponds to the sum of the intervals of each period of these sixteen pulses of the SIG signal, between the moment when the raised end of said signal appears and the moment when the first raised the end of the CLS signal that comes immediately after.

Този етап се състои от определяне сумата на ширините на формираните шестнадесет импулса (фиг. 11), като само три от импулсите са показани на фиг. 11.This step consists of determining the sum of the widths of the sixteen pulses formed (Fig. 11), with only three of the pulses shown in Figs. 11.

Фиг. 12б е опростен схематичен вид на времеекспандер. Времеекспандерът е полезен поради малките ширини на импулсите на сигнала 1ЕХр а такива ширини е невъзможно да се определят чрез конвенционални средства, например средства за броене на импулсите, които биха изисквали часовник и брояч с много висока честота.FIG. 12b is a simplified schematic view of a time expander. Vremeekspanderat is useful due to the small widths of the pulses of the signal 1EH p and such widths is impossible to determine by conventional means, for example means for counting the pulses, which would require a clock and a counter with a very high frequency.

Ширината на всеки от импулсите на сигнала 1ЕХР получен от четири хронометрирани сигнала, може например да представи единица време, приблизително в границите от 130 ns до 375 ns.The width of each of the pulses of the 1EX P signal obtained from four chronometric signals may, for example, represent a unit of time, approximately in the range of 130 ns to 375 ns.

Както е показано на фигура 126, сигналът ΙΕΧρ представен чрез напрежение Ve, което може да приема логически стойности 0 и 1, се предава до токов генератор G|( предаващ ток 1р Този генератор е свързан с точка А чрез един от изводите си. Кондензатор С, например с капацитет от 22 nF, е свързан чрез една от пластините си с точка А и напрежението Uc между изводите на кондензатора е приложено на противоположния вход на операционен усилвател АО, използван като компаратор.As shown in Figure 126, the signal ΙΕΧρ represented by a voltage Ve, which can accept logic values 0 and 1, is transmitted to the current generator G | ( transmitter current 1p This generator is connected to point A through one of its terminals. Capacitor C , for example, with a capacity of 22 nF, is connected through one of its plates to point A, and the voltage Uc between the capacitor terminals is applied to the opposite input of an AO operational amplifier used as a comparator.

Неинвертиращият вход на този компаратор АО приема справочно напрежнеие VR (например+1.5 V).The non-inverting input of this AO comparator accepts a reference voltage V R (for example + 1.5 V).

Компараторът се захранва с напрежение V^ (например 3.3 V).The comparator is powered by a voltage V ^ (eg 3.3 V).

Изходът на компаратора АО е свързан със задействащ логически инвертор IL, чийто изход се изпраща до втори токов генератор G2, който доставя ток 12. Вторият генератор се захранва с напрежение и е свързан с точка А чрез един от своите изводи.The output of the comparator AO is connected to an actuating logic inverter IL, the output of which is sent to a second current generator G 2 , which supplies current 1 2 . The second generator is energized and connected to point A through one of its terminals.

Когато напрежението Ve е 0 (фиг. 12а), токът I, е нула, напрежението Uc между изводите на кондензатора остава по-голямо от справочното напрежение VR, изходът VAO на компаратора е нула, изходът на инвертора IL е 1 и токът 12 е нула.When the voltage Ve is 0 (Fig. 12a), the current I is zero, the voltage Uc between the capacitor terminals remains greater than the reference voltage V R , the comparator output VAO is zero, the output of the inverter IL is 1 and the current 1 2 is zero.

Когато напрежението Ve е 1 (фиг. 12а), токът I, е равен например на ЗтА и кондензаторът С се разрежда до определена стойност Uc, по-ниска от VR, при която стойност напрежението Ve отново става нула.When the voltage Ve is 1 (Fig. 12a), the current I is equal to, for example, 3mA and the capacitor C is diluted to a certain value Uc lower than V R at which the value of the voltage Ve again becomes zero.

Тогава изходното напрежение VAO достига своята максимална стойност (например равна на 2.8 V) и изходното напрежение на IL става 0, като прави по този начин възможно повторното постепенно зареждане на кондензатора с ток 12, чиято стойност е приблизително равна на 3 μΑ до стойност, която е по-висока от напрежението VR, след това стойността на напрежението VAO се връща 5 на нула (фиг. 12а), изходното напрежение на IL става 1 и 12 отново става нула.Then the output voltage VAO reaches its maximum value (for example equal to 2.8 V) and the output voltage of IL becomes 0, thus making it possible to recharge the capacitor with a current of 1 2 , whose value is approximately equal to 3 μΑ to a value, which is higher than the voltage V R , then the value of the voltage VAO returns 5 to zero (Fig. 12a), the output voltage of IL becomes 1 and 1 2 again becomes zero.

При условие, че I1te=I2Ts-CUc=koHCTaHTa, може да се изведе съотношението I,/I2, което е равно например на 1000, като 1=3 mA и Ι2=3μΑ. 10 Така Т Л=1000.Provided that I 1 t e = I 2 T s -CU c = koHCTaHTa, the ratio I, / I 2 can be deduced, which is equal to, for example, 1000, such as 1 = 3 mA and Ι 2 = 3μΑ. 10 Thus T L = 1000.

Следователно за всяка ширина или продължителност t. на импулс, при изхода на компаратора се получава разширено време Тв, което време може да се определи конвенционал15 но, за да се изведе ширината te=T,/1000.Therefore, for any width or length t. of the pulse at the output of the comparator is obtained extended time T at which time can be determined konventsional15 but in order to put the width t e = T, / 1000.

Времето Ts например е определено чрез съпротивлението на резистора R10 в контура, показан на фиг. 13.The time T s, for example, is determined by the resistance of the resistor R 10 in the circuit shown in FIG. 13.

Контурът, показан на фиг. 13, е пример за контур, изпълняващ описаната функция по разширяване на времето.The contour shown in FIG. 13 is an example of a circuit performing the described extension function.

Контурът включва резистор R7, през който минава сигнала 1ЕХ( (фиг. 9 и 10), свързан с точка В, към която са свързани също първо 25 диод D1, свързан последователно с резистор R8 и второ базата на NPN транзистор 130.The circuit includes a resistor R7 through which the signal 1EH ( (Figs. 9 and 10) connected to point B passes, to which 25 diodes D1, connected in series with resistor R8 and secondly to NPN transistor 130, are connected first.

Емитерът на NPN транзистора е свързан със земята чрез резистор R9, докато колекторът е свързан с точка С.The emitter of the NPN transistor is connected to ground by resistor R9, while the collector is connected to point C.

Логическо ниво 1 на сигнала IEX, определя потенциал В в мрежата R7, DI, R8, на който потенциал е подчинена основата на транзистор 130. По този начин токът реално се определя от формула i = (VB-Vb<.)/R9, като Vbe показва напрежението база - емитера на транзистора 130, т.е. около 0,65 V.The logic level 1 of the IEX signal determines potential B in the network R7, DI, R8, to which the base of transistor 130 is subordinated. Thus, the current is actually determined by the formula i = (V B -V b < .) / R9 , where Vbe shows the voltage base - emitter of the transistor 130, i. about 0.65 V.

Кондензатор СЗ е свързан чрез една от своите пластини към точка С и с инвертиращия вход на компаратор 132, захранван с нап40 режение V^, инвертиращият вход на компаратора е подчинен на справочно напрежение VR.Capacitor C3 is connected via one of its plates to point C and with the inverting input of the comparator 132, powered by a forcing 40 V ^, the inverting input of the comparator is subject to a reference voltage V R.

Изходът е предаден първо на време-измервател, свързан към микропроцесор, който не е показан на чертежите, и второ - към ре45 зистор R10.The output is transmitted first to a timer connected to a microprocessor not shown in the drawings and second to a resistor R10.

Резисторът R10 е свързан с точка D, към която също са свързани първо диод D2, свързан последователно с резистор R11, и второ базата на транзистор 136.Resistor R10 is connected to point D, to which also diode D2, connected in series with resistor R11, and secondly to transistor 136, are also connected.

Емитерът на този PNP транзистор 136 е свързан с резистор R12, докато колекторът е свързан с посочената точка С.The emitter of this PNP transistor 136 is connected to resistor R12 while the collector is connected to said point C.

Контурът се захранва с напрежение Vdd. Контурът работи по начина, посочен по-горе съгласно фиг. 12а и 12Ь.The circuit is supplied with voltage V dd . The contour works as described above in FIG. 12a and 12b.

Токовите генератори G1 и G2, показани на фиг. 126, са съответно заменени с транзистори 130 и 136, докато към всеки от транзисторите са прибавени диод и резистор, свързани последователно един към друг, така че да компенсират температурния дрейф на емитер/ база диодите на транзисторите.The current generators G1 and G2 shown in FIG. 126 are respectively replaced by transistors 130 and 136, while diodes and resistors connected in series to each other are added to each of the transistors so as to compensate for the temperature drift of the emitter / base diodes of the transistors.

Така след разширяване на времето, съответстващо на сумата от ширините на шестнадесетте импулса на сигнала IEX,, се получава времето t,, което е характеристика на разпространяването на ултразвуковия сигнал, емитиран от датчика Т, към датчика Т2, последният разположен по посока на потока (фиг. 1).Thus, by extending the time corresponding to the sum of the widths of the sixteen pulses of the IEX signal, the time t is obtained, which is a characteristic of the propagation of the ultrasonic signal emitted by the sensor T to the sensor T 2 , the latter located in the direction of flow (Fig. 1).

Около 40 ms след старта на емисията на сигнала от датчика Т, се генерира рестартиращият сигнал R, за да рестартира логическите възли за формиране на сигнали 2ЕХ.About 40 ms after the start of the signal emission from the sensor T, a restart signal R is generated to restart the logic nodes for signal generation 2 EX.

Датчикът Т2 емитира тогава ултразвуков сигнал до датчика Т/ чрез задействане от задействащ сигнал SE2 с честота, равна на 1 MHz, и генериран от датчика за последователност 24.The T 2 sensor then emits an ultrasonic signal to the T sensor / by actuating from a SE 2 triggering signal at a frequency equal to 1 MHz and generated by the sequence sensor 24.

Превключващият възел, контролиран от микропроцесор, се включва така, че превключвателят 44 се отваря, а превключвателят 46 се затваря.The switching unit controlled by the microprocessor is switched on so that switch 44 opens and switch 46 closes.

Датчикът Т( приема ултразвуковия сигнал, който се е разпространил от низходящия към възходящия край на потока за около 90 ms след момента, в който стартира емисията, и сигналът се кондиционира чрез инвертор 48, така че да получи сигнала SIG2, който има вълновата форма, посочена на фиг. 5а.The sensor T ( receives the ultrasonic signal which has propagated from the downstream to the upstream end of the stream about 90 ms after the moment when the emission starts, and the signal is conditioned by an inverter 48 to receive the waveform SIG 2 which has the waveform shown in Fig. 5a.

Възелът съгласно фиг. 6 остава активиран в състоянието, в което е бил, когато е избран хронометрираният сигнал CLS и по този начин възелът предава сигнала CLS.The assembly of FIG. 6 remains activated in the state it was when the timed CLS signal was selected and thus the node transmits the CLS signal.

Сигналът SIG2 се синхронизира със сигнала С4М, така че да генерира сигнала SIG^.The SIG 2 signal is synchronized with the C4M signal to generate the SIG ^ signal.

Сигналът SIG2 се предава до хронометриращия вход СК на тритера 118 (фиг. 9), докато избраният хронометриран сигнал CLS се предава до хронометрираните входове СК на тритерите 110 и 120. Част от сигнала SIG2 е избрана от сигнала ERES, който задейства входа D на тритера 110. Възелът от фиг. 9 работи, както е описано за формирането на сигнала 1ЕХР и по този начин се генерира сигналът 1ЕХ2.The SIG 2 signal is transmitted to the timer input SK of the trimmer 118 (Fig. 9), while the selected CLS timed signal is transmitted to the timed inputs SK of the trimmers 110 and 120. Part of the SIG 2 signal is selected from the ERES signal that triggers the input D of the assembly 110. The assembly of FIG. 9 operates as described for the formation of the signal 1EX P and thus generates the signal 1EX 2 .

Сигналите IEX, и 1ЕХ2 са показани на фиг. 14.The IEX, and 1EX 2 signals are shown in FIG. 14.

Те са показани един върху друг за удобство, но е очевидно, че не се разпространяват едновременно във времето.They are shown on top of each other for convenience, but obviously they do not spread simultaneously over time.

След това се задейства сигналът 1ЕХ2 чрез веригата за разширяване на времето, показана на фиг. 13, както е описано по-горе.Then, the signal EXE 2 is triggered via the time-extension circuit shown in FIG. 13, as described above.

Времето t2, характерно за разпространението на ултразвуковия сигнал, емитиран от датчика Т2 към датчика Тр се определя, както е описано по-горе за времето t,.The time t 2 characteristic of the propagation of the ultrasonic signal emitted by the sensor T 2 to the sensor T p is determined as described above for the time t.

След това чрез микропроцесор се изчислява разликата между тези времена t2-t, и и след това - дебитът на течащия флуид Q, който е пропорционален на тази разлика, се извежда от следната формула: Q=K (t2-tl)/C, като К е коефициент, отчитащ геометрията на измервателния уред, а С е коригиращ коефициент, свързан със скоростта на разпространение на звука във вода.Then the microprocessor calculates the difference between these times t 2 -t, and then - the flow rate of the liquid fluid Q, which is proportional to this difference, is deduced from the following formula: Q = K (t2-tl) / C, with K being the coefficient taking into account the geometry of the meter and C being the correction factor related to the speed of sound propagation in water.

Дебитът Q може също да се изчисли с формулата Q=2LS (t2-t,) / (t,-t2)2, свързана с геометрията от фиг. 1, като L и S са съответно дължината на тръбата и напречното сечение на тръбата.The flow rate Q can also be calculated by the formula Q = 2LS (t 2 -t,) / (t, -t 2 ) 2 related to the geometry of FIG. 1, with L and S being the length of the pipe and the cross-section of the pipe, respectively.

При L= 10 cm, S=cm2 и tt+t2=160 ps, Q=1406 1/h.At L = 10 cm, S = cm 2 and t t + t 2 = 160 ps, Q = 1406 1 / h.

Едно от предимствата е, че сигналът CLS е временно позоваване на времето, което се използва като междинно позоваване за определяне на времената t, и t2.One advantage is that the CLS signal is a temporary time reference that is used as an intermediate reference to determine the times t, and t 2 .

Това позоваване по-късно не се взема предвид при определяне на разликата t,-t2, която разлика дава желаната база за измерване.This reference is later disregarded in determining the difference t, -t 2 , which difference gives the desired measurement base.

Не е необходимо при този метод фазата на сигнала да се реконструира, за да се определи времето на разпространение на посочения сигнал, като процесът е по-евтин що се отнася до енергоемкостта.In this method, it is not necessary to reconstruct the signal phase in order to determine the propagation time of said signal, the process being cheaper in terms of energy intensity.

Методът е по-гъвкав в сравнение с известните, защото се създава времево позоваване и поради това не е необходимо да се взема предвид емитираният сигнал.The method is more flexible than the known ones because it creates a time reference and therefore does not need to take into account the signal emitted.

Методът съгласно изобретението е надежден, защото е дигитален, поради което дава много голяма точност на измерването.The method according to the invention is reliable because it is digital and therefore gives very high measurement accuracy.

При честота на емисията от 1 MHz времето на разпространение на ултразвуковия сигнал е приблизително в границите от 70 ms до 80 ms и фазовото въртене на емитирания сигнал варира в границите от 140 до 160 π.At a 1 MHz emission frequency, the propagation time of the ultrasonic signal is approximately in the range of 70 ms to 80 ms and the phase rotation of the emitted signal varies in the range of 140 to 160 π.

Ако например времето за разпространение отгоре-надолу по потока е равно на 70 ps, което отговаря на фазово въртене на сигнала от 140 π, тогава времето за разпространение отдолу-нагоре може да бъде равно на 70 ps + 500 ns и съответното фазово въртене е равно на 140 π + π за максимален дебит на поток вода.For example, if the top-down propagation time is 70 ps, which corresponds to a 140 π phase rotation, then the bottom-up propagation time may be 70 ps + 500 ns and the corresponding phase rotation is equal to at 140 π + π for maximum water flow.

За измерване на вода в домакинството максималният дебит на потока е например равен на 2 m3/h при тръба 12 с диаметър, равен на 10 mm.For household water measurement, the maximum flow rate, for example, is 2 m 3 / h for a pipe 12 with a diameter of 10 mm.

Това означава, че в този случай разликата между разширените времена t2-t, е равна на 500 ns, което отговаря на фазово изместване с π.This means that in this case the difference between the extended times t 2 -t is equal to 500 ns, which corresponds to a phase shift with π.

Четири хронометрирани сигнала СК, като описаните по-горе са достатъчни за определяне на разлика между времената t2-t,, равна на 500 ns, с минимално потребление на енергия.Four time-lapse CC signals, as described above, are sufficient to determine the difference between the times t 2 -t, equal to 500 ns, with minimum energy consumption.

Когато фазовата разлика е по-голяма от π, е важно да се увеличи броят на хронометрираните сигнали.When the phase difference is greater than π, it is important to increase the number of timed signals.

Възможно е увеличаването на броя на хронометрираните сигнали СК., така че да се увеличи динамичният обхват при измерване на дебита, но енергийното потребление ще бъде по-високо.It is possible to increase the number of timing signals SK to increase the dynamic range when measuring flow, but the energy consumption will be higher.

Чрез модифициране на честотата на емисията на ултразвуковите сигнали е възможно или да се увеличи точността на измерването и по този начин да се намали динамичният обхват на измерването (увеличаване на честота) или да се увеличи динамичният обхват на измерването, но с по-ниска точност на измерване (по-ниска честота).By modifying the frequency of the ultrasonic emission, it is possible to either increase the measurement accuracy and thus to reduce the dynamic measurement range (increase the frequency) or to increase the dynamic measurement range, but with a lower accuracy. measurement (lower frequency).

Втори вариант е показан на фиг. 15 и е описан по-нататък.A second embodiment is shown in FIG. 15 and is described below.

Както е показано на фиг. 15, измервателното устройство съдържа средства 200 за формиране на осем хронометрирани сигнала СК., като i“l до 4. Фиг. 16 показва вълновите форми на формираните сигнали СК,.As shown in FIG. 15, the measuring device comprises means 200 for generating eight time-lapse signals CK, such as "l to 4." FIG. 16 shows the waveforms of the generated signals SK.

Тези средства включват кварцов генератор 202 с честота, равна на 8 MHz. Този генератор предава хронометриран сигнал, който се прилага към хронометриращите входове СК на четири D-тип тритери 204, 206, 208, 210, като се формира делител.These means include a quartz oscillator 202 with a frequency of 8 MHz. This generator transmits a timed signal that is applied to the timing inputs of the SKs on four D-type trimmers 204, 206, 208, 210, forming a divider.

Изходът Q на тритера 210 е свързан с входа D на тритера 204 и изходите Q на тритерите 204, 206 и 208 са свързани с входове D на съответните тритери 205, 208 и 210.The output Q of the triter 210 is connected to the input D of the triter 204 and the outputs Q of the triters 204, 206 and 208 are connected to the inputs D of the respective triters 205, 208 and 210.

Ако се приеме, че сигналът СК4 е на 0, 5 когато идва издигнатият край на хронометрирания сигнал с 8 MHz, тогава хронометрираният сигнал СК,, предаден чрез изхода Q на тритера 204, става 1 и входът Q на тритера 206 по този начин също приема стойност 1.If it is assumed that the signal CK 4 is 0, 5 when the raised end of the timed signal with 8 MHz comes, then the timed signal CK, transmitted through the output Q of the triter 204, becomes 1 and the input Q of the triter 206 thus also accepts value 1.

Хронометрираният сигнал СК3, предаден чрез изхода Q на тритера 204, по този начин става 0.The stopwatch signal CK 3 transmitted via the output Q of the gauge 204 thus becomes 0.

При следващия издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz, хронометрираният сигнал СК2, предаден чрез изхода Q на тритера 206, става 1.At the next raised end of the 8 MHz clock, the CK 2 timed signal transmitted through the output Q of the triter 206 becomes 1.

По този начин хронометрираният сигнал СК6, предаден чрез изхода Q на тритера 206, става 0.Thus, the timed signal CK 6 transmitted through the output Q of the triter 206 becomes 0.

Следващият издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz принуждава хронометрирания сигнал CKj, предаден чрез изхода Q на тритера 208, да стане 1, докато хронометрираният сигнал СК,, предаден чрез изхода Q на тритера, става 0.The next elevated end of the 8 MHz clock signal causes the chronometer signal CKj transmitted through the output Q of the triter 208 to become 1, while the chronometer signal CK transmitted through the Q output of the triter becomes 0.

Следващият издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz принуждава хронометрирания сигнал СК4, предаден чрез изхода Q на тритера 210, да стане 1, принуждавайки по този начин хронометрирания сигнал СК,, предаден чрез изхода Q на тритера да стане 0 и по този начин входът D на тритера 204 приема също стойност 0.The next elevated end of the 8 MHz clock signal causes the chronometer signal CK 4 transmitted through the output Q of the triter 210 to become 1, thereby forcing the chronometer signal CK transmitted via the Q output of the triter to 0 and thus the input D of the gauge 204 also takes the value 0.

При следващия издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz хронометрираният сигнал СК, се връща на нула, докато сигналът СК3 става 1 и по този начин входът D на тритера 206 също става 0.At the next raised end of the 8 MHz clock signal, the CK timed signal returns to zero while the CK 3 signal becomes 1, and thus the input D of the triter 206 also becomes 0.

Когато идва следващият издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz, хронометрираният сигнал СК2, предаден чрез изхода Q на тритера 206, става 0 и сигналът СК6 по този начин става 1.When the next raised end of the 8 MHz timing signal comes, the timed signal CK 2 transmitted through the output Q of the trimmer 206 becomes 0 and the signal CK 6 thus becomes 1.

Когато идва друг издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz, хронометрираният сигнал СК3, предаден чрез тритера 208, става 0, а хронометрираният сигнал СК, по този начин става 1. z When another raised end of the 8 MHz clock signal arrives, the CK 3 transmitted timer signal transmitted through the triter 208 becomes 0, and the CK time signal thus becomes 1. z

Следващият издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz принуждава хронометрирания сигнал СК4 да стане 0 и хронометрираният сигнал СК, да стане 1, принуж-давайки по този начин входа D на тритера 204 да стане 1.The subsequent elevated end of the 8 MHz clock signal causes the time clocked signal CK 4 to become 0 and the time-honored signal CK to become 1, thereby forcing the input D of the triter 204 to become 1.

При друг издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz хронометрираният сигнал СК, става 1 и хронометрираният сигнал СК5 по този начин става 0. Следващ издигнат край на хронометриран сигнал с честота 8 MHz принуждава хронометрирания сигнал СК2 да стане 1 и по този принуждава хронометрирания сигнал СК6 да стане 0.At another raised end of the 8 MHz clock signal, the CK time signal becomes 1 and the CK 5 time signal thus becomes 0. A further elevated 8 MHz clock signal causes the CK 2 time signal to become 1 and thus force the timed signal SK 6 to become 0.

Следващият издигнат кран на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz принуждава хронометрирания сигнал СК3 да стане 1 и хронометрирания сигнал СК, да стане 0.The next erect tap of the 8 MHz clock causes the chronometer signal SK 3 to become 1 and the timed signal SK to become 0.

При следващия издигнат край на хронометрирания сигнал с честота 8 MHz хронометрираният сигнал СК4 става 1 и хронометрираният сигнал СК8 става 0, принуждавайки по този начин входа D на тритера 204 да стане 0.At the next elevated end of the 8 MHz clock signal, the timed signal SK 4 becomes 1 and the timed signal SK 8 becomes 0, thereby forcing the input D of the triter 204 to become 0.

По този начин се формират осемте хронометрирани сигнала СК,, СК2, СК3, СК4, СК5, СК6, СК, и СК8.Тези сигнали имат същата честота като възбуждащите сигнали SE3 и SE2 за задействане на датчиците (1 MHz), които възбуждащи сигнали се създават например на основата на хронометрирания сигнал СКГ Сигналите са взаимно фазово изместени с π/4 и са в постоянна фазова връзка по отношение на възбуждащите сигнали на датчиците.Thus forming eight clock signals CK ,, CK 2, CK 3 SC 4, SC 5, SC 6, CK, and CK 8 .These signals have the same frequency as the excitation signal SE 3 SE and 2 for actuating the transducer ( 1 MHz), which excitation signals are generated, for example, on the basis of the timed signal CK D The signals are phase shifted by π / 4 and are in constant phase relation to the excitation signals of the sensors.

В допълнение тези сигнали имат преходи между логическа стойност 0 и логическа стойност 1.In addition, these signals have transitions between logic value 0 and logic value 1.

Както е показано на фиг. 3, синхронизиращ сигнал ERS се генерира чрез декодера 28 на датчика за последователност 26 и неговата вълнова форма е показана на фигурите 5 и 5а.As shown in FIG. 3, an ERS synchronization signal is generated through the decoder 28 of the sequence sensor 26 and its waveform is shown in Figures 5 and 5a.

Неговата логическа стойност е 0 и след определен интервал от време, равен на 95 ms, стойността му става 1, когато полученият сигнал се намира в централния му участък, който е по-малко смущаван, отколкото началото или края на получения сигнал. Този сигнал задейства началото на фазата, в която се избира хронометриран сигнал СК.Its logical value is 0 and after a certain time interval equal to 95 ms, its value becomes 1 when the received signal is in its central region, which is less disturbed than the beginning or end of the received signal. This signal triggers the start of the phase in which a timed signal SK is selected.

Съгласно фиг. 15 сигнали· ERS се предава до входа D на D-тип трятер 212. Този тритер е способен да генерира при своя изход Q сигнал ERSS, който съответства на сигнала ERS, синхронизиран с хронометрирания сигнал СК,, който се предава до хронометриращия вход СК на тритс₽а 212.According to FIG. 15 signals · The ERS is transmitted to the input D of the D-type shaker 212. This triter is able to generate at its output a Q signal ERSS, which corresponds to the ERS signal synchronized with the timed signal SK, which is transmitted to the timing input SK of 212 trits.

Сигналът СК, е избран произволно.The SK signal is selected at random.

Сигнал ERE се генерира чрез декодера 28 на датчика за последователност 26 (фиг. 3) и неговата вълнова форма е показана на фиг. 56. Неговата логическа стойност е 0 и 2 ms, след като сигналът ERS стане 1, неговата стойност става 1. Този сигнал задейства началото на измервателния етап.An ERE signal is generated through the decoder 28 of the sequence sensor 26 (Fig. 3) and its waveform is shown in Figs. 56. Its logical value is 0 and 2 ms, after the ERS signal becomes 1, its value becomes 1. This signal triggers the start of the measurement step.

Съгласно фиг. 15 сигналът ERE се предава до входа D на D-тип тритер 214, чийто С (чист) вход е свързан със сигнал R, който го рестартира в началото на измерването.According to FIG. 15, the ERE signal is transmitted to the input D of D-type triter 214, whose C (clean) input is coupled to the signal R, which restarts it at the beginning of the measurement.

Изходът Q на тритер 60 е свързан с един от входовете на логически блок 216 от тип NOR, като другият вход получава сигнал ERSS.The output Q of the triter 60 is connected to one of the inputs of logic block 216 of the NOR type, with the other input receiving an ERSS signal.

Изходът на този блок 216 е свързан с инвертор 218, чийто изход е свързан с един от входовете на логически блок 220 от NOR тип, като другият вход приема хронометрирания сигнал с 8 MHz.The output of this block 216 is connected to an inverter 218 whose output is connected to one of the inputs of a logic block 220 of the NOR type, with the other input receiving the 8 MHz timed signal.

Сигнал С8М с честота 8 MHz се предава при изхода на блока 220. Сигналът С8М се вкарва повторно в хронометриращия вход СК на тритера 214. Сигналът С8М се задейства чрез сигнала ERSS, като става нула и той се задържа, когато се появява сигналът ERE, синхронизиран чрез сигнала С8М.The 8 MHz C8M signal is transmitted at the output of block 220. The C8M signal is reintroduced into the timer input SK of the triter 214. The C8M signal is triggered by the ERSS signal, zeroing and holding when the ERE synchronized signal appears. through the C8M signal.

Изходът Q на тритера 214 предава сигнал ERES, който отговаря на сигнала ERE, синхронизиран със сигнала С8М. Този сигнал служи за задействане на измервателния възел.Output Q of the triter 214 transmits an ERES signal that responds to the ERE signal synchronized with the C8M signal. This signal is used to activate the measuring node.

Синхронизираният сигнал ERSS се предава до входа С на D-тип тритер 222. Сигналът SIG (SIG, или SIG2) се предава до хронометриращия вход СК на този тритер, чийто вход D е на 1.The synchronized ERSS signal is transmitted to the input C of a D-type triter 222. The SIG signal (SIG, or SIG 2 ) is transmitted to the timing input SK of that triter whose input D is at 1.

Изходът Q на тритера 222 е свързан с входа D на D-тип тритер 224.The output Q of the triter 222 is connected to the input D of the D-type triter 224.

Сигналът С8М се предава до хронометриращия вход СК на тритера 224 и входът С е свързан със сигнал RG, чиято цел е да стартира тритера в началото на пълния измервателен цикъл.The C8M signal is transmitted to the timing input SK of the triter 224 and the input C is connected to the signal RG, which aims to start the triter at the beginning of the full measurement cycle.

Когато сигналът ERSS при изхода Q на тритера 212 става 1, първият издигнат край на кондиционирания сигнал SIG, (или SIG2) принуждава изхода Q на тритера 222 да стане 1, позволявайки по този начин изходът Q на тритера 224 да стане 1 при първия издигнат край на сигнала С8М.When the ERSS signal at the output Q of the triter 212 becomes 1, the first raised end of the conditioned signal SIG, (or SIG 2 ) forces the output Q of the triter 222 to become 1, thus allowing the output Q of the triter 224 to become 1 at the first raised signal end C8M.

Резултатният сигнал SIGls отговаря на сигнала SIG,, синхронизиран със сигнала С8М.The resulting SIG ls signal corresponds to the SIG signal synchronized with the C8M signal.

/ ///

//

Сигналът ERSS се предава също до входа D на D-тип тритер 225.The ERSS signal is also transmitted to the D input of the D-type triter 225.

Входът С на тритера 225 получава описания по-горе сигнал RG.Input C of Triter 225 receives the signal RG described above.

Общият сигнал SIG(J се предава също до един от входовете на логически блок 226 от NAND тип, и чийто изход е насочен към инвертор 227, който предава инвертирания сигнал до D входовете на осем D-тип тритери 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242.The common signal SIG (J is also transmitted to one of the inputs of a logic block 226 of the NAND type, and whose output is directed to an inverter 227, which transmits the inverted signal to the D inputs of eight D-type trimmers 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242.

Входът С на всеки тритер е свързан с изхода Q на тритера 225.The input C of each triter is connected to the output Q of triter 225.

Когато сигналът ERSS е на 1, първият издигнат край на сигнала SIGls задейства тритера 225 и принуждава неговия изход Q да стане 1.When the ERSS signal is at 1, the first raised end of the SIG ls signal triggers the gauge 225 and forces its output Q to become 1.

Първият издигнат край на SIGls, който се появява след като ERSS стане на 1, отпушва входовете С на осемте тритера 228 - 242.The first raised end of SIG ls , which occurs after the ERSS becomes 1, unlocks the C inputs of the eight triters 228 - 242.

Други осем D-тип тритери 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258 приемат съответните входове Q на тритерите 228 - 242 на техните хронометриращи входове СК.The other eight D-type triters 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258 receive the corresponding Q inputs of the triter 228 - 242 at their timing inputs SK.

Входовете D на тритерите 244 - 258 са настроени постоянно на 1 и техните входове С са свързани с общия стартиращ сигнал RG.The inputs D of the trimmers 244 - 258 are permanently set to 1 and their inputs C are connected to the common starting signal RG.

Изходите Q на тритерите 244 - 258 са свързани съответно с осем логически блока 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272 и 274 от тип NAND, другите входове на тези блокове получават съответните хронометрирани сигнали СК] до СК8. Изходите на логическите блокове 260 274 са свързани със съответните осем входа на логически блок 276 от NAND тип.The outputs Q of the 244 - 258 triters are connected respectively to eight logic blocks 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272 and 274 of the NAND type, the other inputs of these blocks receive the corresponding timed signals CK] to CK 8 . The outputs of logic blocks 260 274 are connected to the corresponding eight inputs of logic block 276 of the NAND type.

Изходите Q на тритерите 244 - 258 са свързани със съответните четири входа от логически блок 278 от NAND тип, чийто изход е инвертиран чрез логически инвертор 280 и след това е вкаран повторно във втория вход на логическия блок 226.The outputs Q of the trimmers 244 - 258 are connected to the corresponding four inputs of a logic block 278 of the NAND type, the output of which is inverted through a logic inverter 280 and then reintroduced to the second input of the logic block 226.

Винаги когато се идентифицира издигнат край на сигнала SIGls от осемте тритери 228 до 242, те се активират и получават съответните хронометрирани сигнали СК! до СК8 при своите хронометриращи входове СК.Whenever a raised end of the SIG ls signal from the eight trimers 228 to 242 is identified, they are activated and receive the corresponding timed signals CK! to SK 8 at its stopwatch inputs SK.

Общият сигнал RG е на 1 (стартиране в началото на измерването), тритерите 244 до 258 са активирани и по този начин са станали чувствителни към изходите Q на тритерите 228 до 242.The total signal RG is at 1 (start at the beginning of measurement), the trimmers 244 to 258 are activated and thus become sensitive to the outputs Q of the trimmers 228 to 242.

Първият преход или издигнат край на първия хронометриран сигнал, който идва вед нага след като се появи издигнатият край на сигнала SIG^, задейства изхода Q на тритера, приемащ хронометрирания сигнал.The first transition or raised end of the first timed signal, which comes as soon as the raised end of the signal SIG ^ appears, triggers the output Q of the timer receiving the timed signal.

Например, ако СК5 е избраният хроно5 метриран сигнал, тъй като той е най-близък по време до SIGls, този сигнал, избран чрез тритера 236, принуждава изхода Q на тритера да стане 1, като принуждава също изхода Q на съответстващия тритер 252 да стане 1.For example, if CK 5 is the selected chrono- 5 meter signal as it is closest in time to SIG ls , this signal selected by the triter 236 forces the output Q of the triter to be 1, also forcing the output Q of the corresponding triter 252 to become 1.

Изходите Q на другите тритери 228 доOutputs Q of the other trimmers 228 to

234 и 238 до 242 са винаги на 0.234 and 238 to 242 are always 0.

Изходът Q на тритера 252 тогава е на 0 и по-този начин принуждава изхода на логически блок 278 да стане 1. Инвертираният сиг15 нал, идващ при втория вход на логическия блок 226, тогава става 0, което блокира блока и принуждава общия сигнален изход на блока и свързаните помежду им входове D на тритерите 228 до 242 да станат нула.The output Q of the triter 252 is then 0 and thus forces the output of logic block 278 to become 1. The inverted signal 15 coming to the second input of logic block 226 then becomes 0, which blocks the block and forces the total signal output of the blocks and the connected inputs D of the trimmers 228 to 242 are zero.

По този начин тритерите 228 до 242 стават нечувствителни към хронометрираните сигнали СК и изходите Q на тритерите остават на 0.In this way, the triters 228 to 242 become insensitive to the timed signals CK and the outputs Q of the triters remain at 0.

Това прави възможно предотвратяване25 то на избирането на други хронометрирани сигнали и по този начин се съхранява избраният хронометриран сигнал СК3.This makes it possible to prevent the selection of other stopwatch signals, and thus store the selected stopwatch signal SK 3 .

Тъй като изходът Q на тритера 252 е на 1, сигналът СК5 се пропуска от логическия блок 30 268 и се подава до един от четирите входа на логическия блок 276. Другите входове на този блок 276 са на 1, поради нулевото състояние на изходите Q на тритерите 244 до 250 и 254 до 258 и затова блокът 276 предава сигнала 35 СК3, който е обозначен по-долу с CLS. Сигналът CLS съответства на хронометрирания сигнал, избран чрез посочения контур.Because the output Q of the triter 252 is at 1, the signal CK 5 is passed from the logic block 30 268 and is fed to one of the four inputs of the logic block 276. The other inputs of this block 276 are at 1 due to the zero state of the outputs Q of the triters 244 to 250 and 254 to 258, and therefore the block 276 transmits the signal 35 CK 3 , which is denoted below by CLS. The CLS signal corresponds to the stopwatch signal selected by the specified loop.

Тъй като сигналът SIG( е синхронизиран чрез сигнала С8М, е възможно предотвратя40 ването на едновременното появяване на краищата на сигналите SIGt и CLS.Since the SIG signal ( synchronized with the C8M signal), it is possible to prevent the edges of the SIG t and CLS signals from occurring simultaneously.

Всичко, описано по-горе съгласно фигурите от 9 до 14, остава приложимо за описания втори вариант съгласно изобретението.Everything described above in FIGS. 9 to 14 remains applicable to the second embodiment of the invention described.

Като пример, когато се използват четири хронометрирани сигнала СК. с честота от 4 MHz и когато сигналът SG! е синхронизиран със сигнала С4М с помощта на тритера 70, сигналите СК,, СК3, С4М, SIG,, SIGlB и 2EXj 50 могат например да имат вълновите форми, показани на фиг. 17.As an example, when using four stopwatch CK signals. with a frequency of 4 MHz and when the signal SG! is synchronized with the signal S4M using tritera 70, the signals CK ,, CK 3, S4M, SIG ,, SIG lB and 2 EXj 50 may for example have the wave forms shown in Fig. 17.

Така, когато е необходимо да се измери ширината на импулса, формиран между издигнатия край на сигнала SIG, и първия издигнат край на хронометрирания сигнал СК., който се явява непосредствено след това (т.е. СК3 в показания пример), може да се наблюдава, че ширината на идаулса по отношение на времето (сигнал по посока на потока) може да бъде подразделена на два участъка: произволен първи участък с продължителност τρ който се дължи на това, че сигналът SIG, е синхронизиран със сигвала С4М, като продължителността τ, е в границите от 0 ns до 250 ns в зависимост от относителното разположение на двата сигнала SIG, и С4М; и фиксиран втори участък с продължителността τ2, който отговаря на половин период от сигнала С4М, т.е. 125 ns.Thus, when it is necessary to measure the width of the impulse formed between the raised end of the SIG signal and the first raised end of the timed signal CK., Which appears immediately afterwards (i.e., CK 3 in the example shown), it is observed that the width of the idulus with respect to time (flow direction signal) can be subdivided into two sections: an arbitrary first section of duration τ ρ due to the SIG signal being synchronized with the C4M signal, such as the duration τ is in the range of 0 ns to 250 ns depending m from the relative location of the two signals SIG, and C4M; and a fixed second portion of duration τ 2 corresponding to half the C4M signal, i.e. 125 ns.

Ширината на импулса по отношение на времето по този начин е вай-много 375 ns.The pulse width with respect to time is thus 375 ns.

Когато е необходимо да се измери ширината на импулса, формиран между издигнат край на сигнала SIG2 и първия издигнат край на избрания хронометриран сигнал СК3 (сигнал срещу потока), ширината на импулса по отношение на времето в своя максимум е равна на 1 ps - ε, т.е. около 970 ns, като 1 ms представлява периода на сигнала с 1 MHz и ε е резервно време, което гарантира, че тритерите 118 и 120 от фиг. 9 работят правилно.Where it is necessary to measure the pulse width formed between the raised end of the SIG 2 signal and the first raised end of the selected timed signal CK 3 (signal against the flow), the pulse width with respect to time at its maximum is equal to 1 ps - ε, i.e. about 970 ns, with 1 ms representing the 1 MHz signal period and ε being the standby time, which ensures that the triters 118 and 120 of FIG. 9 work properly.

В резултат, като се вземе разликата между ширините на двата предшестващи импулса по отношение на времето, се получава максимум от 595 ns.As a result, by taking the difference between the widths of the two preceding pulses in terms of time, a maximum of 595 ns is obtained.

Когато се използват осем хронометрирани сигнала СК. с честота 8 MHz, ширината на получения импулс по отношение на времето за сигнала срещу потока е все още сумата на две времена τ, и τ2, нои, тогава се намира в границите от 0 ns до 125 ns (поради синхронизацията със сигнала С8М) и т2 е равен на 62,5 ns (което съответства на половин период от сигнала С8М), по този начин се настройва максимумът за ширината на импулса по отношение на времето на 187,5 ns.When using eight chronometric CK signals. at 8 MHz, the pulse width obtained with respect to the time against the signal against the flow is still the sum of two times τ, and τ 2 , noi, then lies in the range of 0 ns to 125 ns (due to the synchronization with the C8M signal) and m 2 equals 62.5 ns (which corresponds to half the C8M signal), thus setting the maximum pulse width with respect to time at 187.5 ns.

Ширината на получения импулс по отношение на времето за сигнала по посока на потока остава непроменена (970 ns) и максималната разлика между двете времена тогава е 782,5 ns.The width of the received pulse with respect to the time for the flow direction signal remains unchanged (970 ns) and the maximum difference between the two times is then 782.5 ns.

Това съответства на увеличаване на динамичния обхват на измервателното устройство с 1,3 (= 782,5/595).This corresponds to an increase in the dynamic range of the measuring device by 1.3 (= 782.5 / 595).

Така например, ако границите на дебита, обхванати от измервателното устройство с четири хронометрирани сигнала, са от 0 до 1500 Ι/h, тогава измервателното устройство с осем хронометрирани сигнала прави възможно покриването на границите до 1950 1/h.For example, if the flow limits covered by a four-stop measuring device are from 0 to 1500 Ι / h, then the eight-stop measuring device makes it possible to cover the limits up to 1950 1 / h.

Трябва да се отбележи че, за да се увеличи динамичният обхват на измервателното устройство при използване най-малко на четири хронометрирани сигнала, е възможно да се замести логическото задържане, съответстващо на време τ2, с много по-слабо задържане, което също е съвместимо с технологията на използвания логически контур. Например това време може да се получи чрез каскада от инвертори или чрез RC контур, последван от задействащ контур.It should be noted that in order to increase the dynamic range of the measuring device using at least four timed signals, it is possible to replace the logical delay corresponding to time τ 2 with a much smaller hold, which is also compatible with the logic circuit technology used. For example, this time can be obtained by a cascade of inverters or by an RC circuit followed by an actuator circuit.

В изобретението са достатъчни средно пет цикъла (един цикъл съответства на сигнали по посока и срещу потока) за получаване на разрешителна способност от 50 ps.In the invention, an average of five cycles (one cycle corresponds to upstream and downstream signals) is sufficient to obtain a resolution of 50 ps.

Claims (26)

1. Метод за измерване на дебита на течащ флуид, който се състои в принуждаване на два ултразвукови сигнала да се разпространяват последователно в противоположни посоки между два ултразвукови датчика, разположени на разстояние един от друг, по посока на потока на флуид', като всеки датчик приема съответен ултразвуков сигнал SIG,, SIG2, характеризиращ се с това, че включва следните етапи: формиране на η хронометрирани сигнали СК., като i = 1 до η и η > 4, които сигнали включват фазови преходи, взаимно са фазово изместени на 2 π/η, в постоянна зависимост са по отношение на възбуждащия сигнал за задействане на датчиците и са със същата честота като възбуждащия сигнал; избиране на участък от периода на характеристиката на първи приет сигнал SIG,, получен от една от посоките на разпространение; подбиране на първия фазов преход на хронометрирания сигнал, който се явява непосредствено след появяването на посочения участък на характеристиката; съхраняване на хронометрирания сигнал, обозначен като CLS; определяне на времето t(, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на сигнала SIGP (при цяло число m от последователни периоди), и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS; идентифициране на същия участък от характеристиката при m последователни периоди на втори приет сигнал SIG2, получен от обратната посока на разпространение; определяне на времето t2, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от ш периодите на сигнала SIG2, и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS; отчитане на разликата /t2-t,/; и оттук извеждане скоростта на течащия флуид Q, която е пропорционална на /t2-t,/.1. A method for measuring the flow of a fluid fluid, which consists in forcing two ultrasonic signals to propagate sequentially in opposite directions between two ultrasonic sensors spaced apart from each other, in the direction of the fluid flow ', as each sensor receives the corresponding ultrasonic signal SIG ,, SIG 2 , characterized in that it includes the following steps: formation of η chronometric signals SK., such as i = 1 to η and η> 4, which signals include phase transitions, are phase shifted 2 π / η, in constant dependence with a with respect to the excitation signal for the activation of the sensors and are of the same frequency as the excitation signal; selecting a portion of the characteristic period of a first received SIG signal received from one of the propagation directions; selecting the first phase transition of the timed signal, which occurs immediately after the occurrence of the specified feature region; storing the timed signal designated CLS; determining the time t ( corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the feature section of each of the m periods of the SIG signal P (the integer m of consecutive periods) appears and the time at which the first occurs phase transition of the next CLS signal; identification of the same characteristic section at m consecutive periods of a second received SIG 2 signal received from the reverse propagation direction; determination of time t 2 corresponding to the sum of the times elapsed between is the portion of the characteristic of each of the S periods of the SIG 2 signal, and the moment at which the first phase transition of the next CLS signal occurs; reading the difference / t 2 -t, /; and hence the velocity of the flowing fluid Q, which is proportional to / t 2 -t, /. 2. Метод съгласно претенция 1, като m има стойност единица.2. The method of claim 1, wherein m has a value of one. 3. Метод съгласно претенция 1, като ш има стойност, различна от единица, и периодът, от който се избира участъкът на характеристиката, съответства на първия от m последователните периоди на първия приет сигнал SIG,.3. The method of claim 1, wherein sh has a value other than one, and the period from which the feature region is selected corresponds to the first of m successive periods of the first SIG signal received. 4. Метод съгласно претенция 1, като m има стойност, различна от единица, и периодът, от който е избран участъкът на характеристиката, предшества m последователните периоди на първия приет сигнал SIGP 4. The method of claim 1, wherein m has a value other than one, and the period from which the feature region is selected precedes m successive periods of the first received signal SIG P 5. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 4, състоящ се в условно приемане на сигнали SIG, и SIG2 под формата на правоъгълни вълнови импулси.A method according to any one of claims 1 to 4, comprising the conditional reception of SIG signals and SIG 2 in the form of rectangular wave pulses. 6. Метод съгласно претенция 5, като участъците от периодите на характеристиката на приетите сигнали съответстват на издигнатия край на всеки импулс.The method of claim 5, wherein the portions of the characteristic response periods of the received signals correspond to the elevated end of each pulse. 7. Метод съгласно претенция 5, като участъците на характеристиката на приетите сигнали съответстват на спадналия край на всеки импулс.A method according to claim 5, wherein the characteristic signal regions of the received signals correspond to the dropped end of each pulse. 8. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 7, като хронометрираните сигнали СК са под формата на квадратни вълнови импулси.A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the timed signals CK are in the form of square wave pulses. 9. Метод съгласно претенция 1, като първият преход на хронометрирания сигнал CLS е издигнат край.The method of claim 1, wherein the first transition of the CLS timed signal is a raised end. 10. Метод съгласно претенция 1, като първият преход на хронометрирания сигнал CLS е спаднал край.The method of claim 1, wherein the first transition of the CLS timed signal has dropped. 11. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 10, състоящ се в отчитане на съответните разлики SIG, - CLS и SIG2 - CLS между сигналите, така че да се получат съответ ните сигнали IEX] и 1ЕХ2, които правят възможно определянето на съответните времена t, Htj.A method according to any one of claims 1 to 10, comprising taking into account the respective SIG, - CLS and SIG 2 - CLS differences between the signals so as to obtain the corresponding IEX] and 1EX 2 signals that make it possible to determine the corresponding times t, Htj. 12. Метод съгласно претенциите 5, 8 и 11, при който сигналите 1ЕХ( и 1ЕХ2 са под формата на правоъгълни импулси и който се състои от разширяване на кумулативната продължителност на всички импулси, за да се определят съответните времена t( и t2.A method according to claims 5, 8 and 11, wherein the signals 1EX ( and 1EX 2 are in the form of rectangular pulses and which consists of extending the cumulative duration of all pulses to determine the corresponding times t ( and t 2 . 13. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 12, при който хронометрираният сигнал СК, е във фаза с възбуждащия сигнал за задействане на датчиците.A method according to any one of claims 1 to 12, wherein the timed signal CK is in phase with the excitation signal to activate the sensors. 14. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 13, състоящ се във формиране на четири хронометрирани сигнала СК, като i има стойност от 1 до 4.A method according to any one of claims 1 to 13, comprising generating four time-honored CK signals, with i being a value from 1 to 4. 15. Метод съгласно всяка от претенциите от 1 до 13, състоящ се във формиране на осем хронометрирани сигнала СК, като ί има стойност от 1 до 8.A method according to any one of claims 1 to 13, comprising generating eight time-lapse CK signals, wherein ί has a value from 1 to 8. 16. Метод съгласно всяка една от претенциите от 1 до 15, състоящ се във формиране за всеки приет сигнал на сигнал SIGP който е фазово изместен спрямо хронометрираните сигнали СК.A method according to any one of claims 1 to 15, comprising forming for each received signal a signal SIG P that is phase shifted relative to the timed signals CK. 17. Метод съгласно претенция 16, като сигналът SIGs е фазово изместен с π/n спрямо хронометрираните сигнали СК.The method of claim 16, wherein the SIG s signal is phase shifted by π / n relative to the timed signals CK. 18. Устройство за измерване на дебита на течащ флуид, съдържащо най-малко два ултразвукови датчика (Тр Т2), разположени на разстояние един от друг, по посока на потока на флуида; средства за формиране на възбуждащ сигнал за задействане на датчиците; и средства за приемане на два ултразвукови сигнала SIG, и SIGj, емитирани последователно от съответния от посочените датчици в противоположни посоки, като посоченото устройство се характеризира с това, че съдържа и средства (52, 54, 56; 202 - 210) за формиране на η хронометрирани сигнали СК, като i = 1 до η и п > 4, които сигнали включват фазови преходи, взаимно са фазово изместени с 2π/η, в постоянна зависимост са по отношение на възбуждащия сигнал и са със същата честота като тази на възбуждащия сигнал; средства (76, 78, 80, 82; 228 - 242) за идентифициране на участък от периода на характеристиката на първия получен сигнал SIGP средства (76, 78, 80, 82; 228 - 242) за избиране на първия фазов преход от хронометрирания сигнал СК, който се явя ва непосредствено след появяването на посочения характеристичен участък; средства (84, 86, 88, 90; 244 - 258) за съхраняване на хронометрирания сигнал, обозначен като CLS; средства за определяне на времето t,, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на сигнала SIG, (при цяло число m от последователни периоди), и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS; средства (76, 78, 80, 82; 228 - 242) за идентифициране на същия участък от характеристиката при m последователни периоди на втория приет сигнал SIG2; средства за определяне на времето t2, съответстващо на сумата от времената, изминали между момента, в който се появява участъкът от характеристиката на всеки от m периодите на сигнала SIG2, и момента, в който се появява първият фазов преход на следващия сигнал CLS; и средства за отчитане на разликата /tj-t,/ и за извеждане от нея скоростта на течащия флуид Q, която е пропорционална на /t2-t,/.18. A device for measuring the flow of a fluid fluid comprising at least two ultrasonic sensors (T p T 2 ) spaced apart from each other in the direction of the fluid flow; means for generating an excitation signal to activate the sensors; and means for receiving two ultrasonic signals SIG and SIGj emitted sequentially by the respective of said sensors in opposite directions, said device characterized in that it also contains means (52, 54, 56; 202 - 210) for forming η chronometric SC signals, such as i = 1 to η and n> 4, which signals include phase transitions, are phase shifted by 2π / η, are in constant relation to the excitation signal and are of the same frequency as the excitation signal ; means (76, 78, 80, 82; 228 - 242) for identifying a portion of the characteristic period of the first SIG P signal received (76, 78, 80, 82; 228 - 242) for selecting the first phase transition from the timed an SK signal that appears shortly after the appearance of said characteristic region; means (84, 86, 88, 90; 244 - 258) for storing the timed signal, designated CLS; means for determining the time t, corresponding to the sum of the times elapsed between the moment in which the characteristic section of each of the m periods of the SIG signal appears (in the whole number of m consecutive periods), and the time at which the first phase transition of the next CLS signal occurs; means (76, 78, 80, 82; 228 - 242) for identifying the same feature region at m successive periods of the second received signal SIG 2 ; means for determining the time t 2 corresponding to the sum of the times elapsed between the moment at which the characteristic section of each of the m periods of the SIG 2 signal appears and the moment when the first phase transition of the next CLS signal occurs; and means for reading the difference / tj-t, / and for deriving from it the velocity of the flowing fluid Q, which is proportional to / t 2 -t, /. 19. Устройство съгласно претенция 18, като m има стойност единица.A device according to claim 18, wherein m has a value of one. 20. Устройство съгласно претенция 18, като m има стойност, различна от единица, и периодът, от който се избира характеристичният участък, отговаря на първия от m последователните периоди на първия получен сигнал SIGr 20. A device according to claim 18, wherein m has a value other than one, and the period from which the characteristic region is selected corresponds to the first of m successive periods of the first received signal SIG r 21. Устройство съгласно претенция 18, като ш има стойност, различна от единица, и периодът, от който се избира характеристичният участък, предшества m последователните периоди на първия получен сигнал SIGr 21. The device of claim 18, wherein sh has a value other than one, and the period from which the characteristic region is selected precedes m the successive periods of the first signal SIG r received . 22. Устройство съгласно всяка една от претенциите от 18 до 21, като средствата за формиране на хронометрираните сигнали СК. включват кварцов генератор (52; 502), последван от п/2 D-тип тригери (54, 56; 204, 206, 208, 210), формирайки делител и по този начин създавайки възможност за получаването на сигнали СК., които са взаимно фазово изместени на 2π/π.A device according to any one of claims 18 to 21, as the means for generating the timed signals SK. include a quartz oscillator (52; 502), followed by n / 2 D-type triggers (54, 56; 204, 206, 208, 210), forming a divisor and thus creating the possibility of receiving CC signals that are mutually phase shifted to 2π / π. 23. Устройство съгласно всяка от претенциите от 18 до 22, като средствата за избиране на първия преход на хронометрирания сигнал съдържат η селектиращи D-тип тригери (76, 78, 80, 82; 228 - 242), като входът D на всеки от тригерите е свързан с общия получен сигнал SIG, или SIG2, хронометриращият вход СК на всеки от тригерите получава съответен хронометриран сигнал A device according to any one of claims 18 to 22, wherein the means for selecting the first time transition of the timing signal comprise η selectable D-type triggers (76, 78, 80, 82; 228 - 242), with the input D of each of the triggers is connected to the total received signal SIG, or SIG 2 , the clock timing input SK of each of the triggers receives a corresponding timed signal СК,, който е различен за различните тригери и така е възможно да се активират тригерите чрез възстановяващите до нула входове RAZ, така че, когато рестартиращите входове RAZ на тригерите са на единица и когато общият сигнал е единица, посочените тригери са чувствителни към сигналите СК..SC, which is different for different triggers and so it is possible to activate the triggers through RAZ resetting inputs, so that when the reset RAZ inputs of the triggers are one and when the common signal is one, said triggers are sensitive to the signals. .. 24. Устройство съгласно всяка от претенциите от 18 до 22, като средствата за избиране на първия преход на хронометрирания сигнал съдържат η логически блока (101, 103, 105, 107), всеки от които получава общия приет сигнал SIG, или SIG2 през съответен вход и η моностабилни схеми (106, 108, 109, 111), всяка от които получава различен хронометриран сигнал СК. и изходът му се предава до съответния от входовете на η логически блока (101, 103, 105, 107).A device according to any one of claims 18 to 22, wherein the means for selecting the first transition of the timed signal comprise η logic blocks (101, 103, 105, 107), each of which receives the total received signal SIG or SIG 2 through a corresponding input and η monostable circuits (106, 108, 109, 111), each of which receives a different clock signal SK. and its output is transmitted to the corresponding of the inputs of the η logic block (101, 103, 105, 107). 25. Устройство съгласно претенция 23 или 24, като средствата за съхраняване на хронометрирания сигнал CLS съдържат първо η съхраняващи D-тип тригери (84, 86, 88, 90; 244 - 258), всеки от които получава като хронометриращ вход СК, изхода Q на съответен избиращ тригер (76, 78, 80, 82; 228 - 242) и второ NAND логически блок (278), имащ п входа, всеки от които е свързан с изхода Q на съответен съхраняващ тригер, като входът D на всеки съхраняващ тригер е постоянно на единица и първият приет сигнал при хронометриращия вход СК на един от тригерите (84, 86, 88, 90; 244 - 258) активира функцията за съхраняване чрез принуждаване на изхода Q на посочения тригер да стане единица и неговия изход Q да стане 0, оттам се активира блокиращ контур (102, 104, 74; 278, 280, 226) за блокиране на общия получен сигнал SIG, или SIG2.A device according to claim 23 or 24, wherein the timing signal storage means CLS first comprise η storing D-type triggers (84, 86, 88, 90; 244 - 258), each of which receives, as a timing input SK, the output Q of a corresponding selector trigger (76, 78, 80, 82; 228 - 242) and a second NAND logic block (278) having n inputs, each of which is connected to the output Q of a respective storage trigger, such as the input D of each storage trigger is constant in unity and the first signal received at the timing input SK of one of the triggers (84, 86, 88, 90; 244 - 258) activates the function for storing by forcing the output Q of said trigger to become one and its output Q to become 0, thereby activating a blocking loop (102, 104, 74; 278, 280, 226) to block the total received signal SIG, or SIG 2 . 26. Устройство съгласно претенция 25, като всеки един от n NAND логически блока (92, 94, 96; 260 - 274) получава хронометриран сигнал СК. и изходът Q на съответния съхраняващ тригер (84, 86, 88, 90; 244 - 258) през съответния от неговите входове, като изходът на всеки от блоковете е свързан със съответен вход от NAND логическия блок (100; 276), който има η входа, един от η логическите блокове (92, 94, 96, 98; 260 - 274) пуска свързания хронометриран сигнал СК, когато се активира функцията за съхранение на съответния съхраняващ тригер.26. The device of claim 25, wherein each of the n NAND logic blocks (92, 94, 96; 260 - 274) receives a timed signal SK. and the output Q of the respective storage trigger (84, 86, 88, 90; 244 - 258) through its respective inputs, the output of each block being connected to a corresponding input by a NAND logic block (100; 276) having η input, one of the η logic blocks (92, 94, 96, 98; 260 - 274) triggers the associated chronometric signal SK when the storage function of the respective storage trigger is activated.
BG103132A 1996-07-01 1999-01-29 Method and device for metering the discharge of a running fluid BG63231B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9608183A FR2750495B1 (en) 1996-07-01 1996-07-01 METHOD AND DEVICE FOR MEASURING A FLOW OF FLOWING FLUID
PCT/FR1997/001166 WO1998000686A1 (en) 1996-07-01 1997-06-30 Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG103132A BG103132A (en) 2000-03-31
BG63231B1 true BG63231B1 (en) 2001-06-29

Family

ID=9493605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG103132A BG63231B1 (en) 1996-07-01 1999-01-29 Method and device for metering the discharge of a running fluid

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0909373B1 (en)
CN (1) CN1114093C (en)
AT (1) ATE191784T1 (en)
AU (1) AU3545097A (en)
BG (1) BG63231B1 (en)
CZ (1) CZ437898A3 (en)
DE (1) DE69701694T2 (en)
DK (1) DK0909373T3 (en)
EA (1) EA001599B1 (en)
FR (1) FR2750495B1 (en)
PL (1) PL184338B1 (en)
SK (1) SK284547B6 (en)
UA (1) UA49022C2 (en)
WO (1) WO1998000686A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2790554B1 (en) * 1999-03-03 2001-06-29 Schlumberger Ind Sa METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE PROPAGATION TIME OF A SIGNAL, IN PARTICULAR OF AN ULTRASONIC SIGNAL
FR2800876B1 (en) * 1999-11-04 2002-01-18 Lcj Capteurs IMPROVEMENT WITH ULTRASONIC ANEMOMETERS
DE102004023147A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-24 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow rate of a medium
TWI400444B (en) * 2010-08-13 2013-07-01 Tatung Co Ultrasonic phase-shift detection device
DK3042155T3 (en) 2013-09-05 2023-04-17 Apator Miitors Aps ULTRASONIC FLOW METER
CN113155214B (en) * 2021-05-12 2023-04-07 郑州安然测控技术股份有限公司 Ultrasonic gas meter metering data sampling method and device
WO2024051903A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-14 Apator Miitors Aps Ultrasonic flowmeter with biased transducers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0179541A3 (en) * 1984-10-19 1987-08-26 Smith Meter Inc. Sonic flow meter
NL8403221A (en) * 1984-10-23 1986-05-16 Nedap Nv ULTRASONIC FLOW METER WITH WIDE RANGE.
EP0378651B1 (en) * 1988-07-08 1993-10-13 Endress + Hauser Flowtec AG Process and arrangement for flow measurement by means of ultrasonic waves
GB2237639B (en) * 1989-10-31 1994-07-06 British Gas Plc Measurement system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1114093C (en) 2003-07-09
PL330993A1 (en) 1999-06-21
DE69701694T2 (en) 2000-11-23
AU3545097A (en) 1998-01-21
CZ437898A3 (en) 1999-05-12
PL184338B1 (en) 2002-10-31
DE69701694D1 (en) 2000-05-18
ATE191784T1 (en) 2000-04-15
FR2750495B1 (en) 1998-08-21
SK182098A3 (en) 1999-10-08
EA199900073A1 (en) 1999-06-24
BG103132A (en) 2000-03-31
CN1227630A (en) 1999-09-01
UA49022C2 (en) 2002-09-16
FR2750495A1 (en) 1998-01-02
EA001599B1 (en) 2001-06-25
WO1998000686A1 (en) 1998-01-08
DK0909373T3 (en) 2000-09-25
EP0909373A1 (en) 1999-04-21
SK284547B6 (en) 2005-06-02
EP0909373B1 (en) 2000-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4176337A (en) Apparatus for measuring the time between received pulses
FR2472755A1 (en) APPARATUS FOR MEASURING THE SPEED OF AN ULTRASONIC FLUID CURRENT
JP2019049423A (en) Ultrasonic flowmeter
BG63231B1 (en) Method and device for metering the discharge of a running fluid
EP1139106A1 (en) Frequency change measuring device
US6112601A (en) Method and apparatus for measuring the flow rate of a flowing fluid
JPS6324273B2 (en)
SU1589052A1 (en) Ultrasonic echo-pulse thickness gauge
JPS6042385Y2 (en) Gate signal generation circuit for ultrasonic measurement equipment
SU1427286A1 (en) Device for measuring time of propagation of ultrasound in materials
SU1291698A1 (en) Apparatus for measuring the depth of wells
SU1280394A1 (en) Multichannel device for calculating values of modular function
RU2018875C1 (en) Device for measuring seaway characteristic
SU1245887A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1465715A2 (en) Hydraulic meter of sound velocity
RU2165085C2 (en) Gear measuring flow velocity of substance
SU1183835A1 (en) Single channel digital ultrasonic flow meter
SU862081A1 (en) Method of frequency digital measuring
SU901892A1 (en) Ultrasound speed meter
RU2210062C1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1656331A1 (en) Acoustic distance meter
SU1596459A1 (en) Linear displacement digitizer
SU659978A1 (en) Electronic counting frequency meter
SU1500837A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU422098A1 (en) SELECTING DEVICE FOR RADIO FREQUENCY CONVERTER OF THE SCALE OF TIME INTERVALS