DE19940192A1 - Device for determination of fluid parameters and fluid composition control based on on-line measurement of such fluid parameters using twin ultrasonic transducer and reflector arrays for accurate measurement of fluid parameters - Google Patents

Device for determination of fluid parameters and fluid composition control based on on-line measurement of such fluid parameters using twin ultrasonic transducer and reflector arrays for accurate measurement of fluid parameters

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DE19940192A1 DE1999140192 DE19940192A DE19940192A1 DE 19940192 A1 DE19940192 A1 DE 19940192A1 DE 1999140192 DE1999140192 DE 1999140192 DE 19940192 A DE19940192 A DE 19940192A DE 19940192 A1 DE19940192 A1 DE 19940192A1
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2962—Measuring transit time of reflected waves

Abstract

Device comprises two reflectors for use with ultrasonic transducers. The reflectors are placed in the measurement chamber at different distances from the transducers. Switching on or off of fluid movement through the measurement chamber is controlled using a valve connected to atmosphere with operation condition dependent. The measurement process depends on whether the reflector surfaces are covered by fluid or not. According to measurements of flow times and ultrasonic echo impulse amplitudes the following physical parameters are determined: density, ultrasound velocity, compressibility and viscosity. Similarly any changes in the parameters can be determined.

Description

Anwendungsgebietfield of use

Bei der verschiedenen industriellen Produktionen stellt sich im immer stärker werdendem Maß die Problematik einer exakt arbeitenden Zusammensetzungsbestimmung technischer Flüssigkeiten und einer auf dieser Basis funktionierenden Regelung, die zudem im "on-line" Verfahren, also mittels direkten Anbindung eines Rechners betrieben werden kann. Der Hin­ tergrund dieser Forderung ist zum einen die Prozeßsicherheit, die sich aus den Versuchwerten bzw. Berechnungen des jeweiligen Unternehmens ergibt und zum anderen die Gesetze des Umweltschutzes, die im zunehmenden Maß den schonenden Umgang mit Ressourcen ein­ fordern.The various industrial productions are becoming increasingly stronger Measure the problem of a precisely working composition determination technical Liquids and a control that works on this basis, which is also available on-line Procedure, that is, can be operated by means of a direct connection to a computer. The Hin One reason for this requirement is process reliability, which results from the test values or calculations of the respective company and on the other hand the laws of Environmental protection, which increasingly involves the careful use of resources demand.

Zweckpurpose

Das Gerät muß zum einem die Möglichkeit haben, verschiedene physikalische Parameter, die, als es schon gut bekannt ist, gute Empfindlichkeit zur Zusammensätzungsänderungen von Flüssigkeiten haben, gleichzeitig oder bestimmte Reihe nach präzis zu messen und zum ande­ rem preiswertig sein. Zu solchen Parameter gehören: die Dichte, die Ultraschallgeschwindig­ keit, die Kompressibilität, die Viskosität. Oder anderem Wort neue Generation der Zusam­ mensetzungsregelungsgeräte entwickelt werden muß, die mit zweikomponenten Flüssigkeiten als adaptives System arbeiten kann (das Gerät wählt "on-line" selbst optimales Regelungspa­ rameter) und als Regler zur mehrkomponenten Flüssigkeiten eingesetzt werden kann.On the one hand, the device must be able to set various physical parameters which, as it is already well known, good sensitivity to changes in the composition of Liquids have to measure precisely at the same time or in certain order and secondly rem be inexpensive. Such parameters include: the density, the ultrasound speed speed, compressibility, viscosity. Or another word new generation of together Position control devices must be developed using two-component liquids can work as an adaptive system (the device selects "on-line" optimal control pair itself rameter) and can be used as a controller for multi-component liquids.

Stand der TechnikState of the art

Zur Zeit werden viele unterschiedliche Geräte angeboten, die einzelne von oben genannten Parameter "on-line" messen können: zum Beispiel die Ultraschallgeschwindigkeit oder die Viskosität. Jedoch sogar einzige "on-line" Messungen der Dichte oder der Kompressibilität stellen grosse Probleme dar. Dadurch kann man sagen, daß das Problem der Zusammen­ setzungsbestimmung und Zusammensetzungsregelung zur zweikomponenten Flüssigkeiten meistenteils, obwohl nicht immer, gelöst wird.At the moment, many different devices are offered, the individual ones from the above Can measure parameters "on-line": for example the ultrasound speed or the Viscosity. However, even only "on-line" measurements of density or compressibility are big problems. It can be said that the problem of together Settlement determination and compositional regulation for two-component liquids mostly, although not always, is solved.

Es gibt bestimmte Fälle, wenn sogar "on-line" Messungen zur zweikomponenten Flüssigkeiten sehr problematisch werden können. Solche Situation ensteht bei der Zusammensetzungsre­ gelung auf Basis der Messungen von Ultraschallgeschwindigkeit, die normalerweise präzise Information über die Zusammensetzung technischer Flüssigkeit liefert und dadurch sehr oft in einer Industrie eingesetzt werden. Jedoch gibt es auch viele wichtige technische Flüs­ sigkeiten, die solche physikalische Eigenschaften haben, daß die Ultraschallgeschwindigkeit trotz die Änderungen der Zusammensetzung keine Änderungen zeigt. Die Ursache dieser Fälle besteht darin, daß die Ultraschallgeschwindigkeit v ist von zwei physikalischen Para­ metern - die Kompressibilität K und die Dichte D - abhängig:
There are certain cases when even "on-line" measurements of two-component liquids can become very problematic. Such a situation arises in the composition control on the basis of the measurements of ultrasonic speed, which normally provides precise information about the composition of technical fluid and are therefore very often used in an industry. However, there are also many important technical fluids that have such physical properties that the ultrasonic velocity shows no changes despite the changes in the composition. The cause of these cases is that the ultrasound speed v is dependent on two physical parameters - the compressibility K and the density D -:

v2 = K/D (1)v 2 = K / D (1)

Dadurch sollten die relative Änderungen der Kompressibilität und der Dichte wegen der Än­ derungen der Zusammensetzung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Vorzeichen vorkom­ men, bleibt die Ultraschallgeschwindigkeit unveränderlich oder fast unveränderlich und muß die Dichte oder die Kompressibilität unabhängig gemessen werden.This should allow the relative changes in compressibility and density due to the changes changes in the composition of liquids with different signs occur the ultrasonic speed remains unchangeable or almost unchangeable and must  density or compressibility are measured independently.

Was auf die Regelung zur mehrkomponenten Flüssigkeit betrifft, muß einige Kombination von physikalischen Parametern gemessen werden, um entsprechende Menge der Gleichun­ gen zu bekommen. In heutiger Situation bedeutet es, daß eine Gerätekombination benutzt werden muß und deswegen wird solche Regelung sehr teuer.As far as the regulation of multi-component liquid is concerned, some combination must be made of physical parameters can be measured in order to corresponding amount of equation to get. In today's situation it means that a device combination is used must be and therefore such regulation is very expensive.

Aufgabetask

Die Erfindung hat die Aufgabe, in einem Gerät hochgenaue "on-line" Messungen der Dichte, der Ultraschallgeschwindigkeit (der Kompressibilität), der Ultraschalldämpfung und der Viskosität zu realisieren und dadurch "on-line" Zusammensetzungsregelung der zweikompo­ nenten Flüssigkeiten zu verbessern und die Regelung dar mehrkomponenten Flüssigkeiten zu ermöglichen.The object of the invention is to provide high-precision "on-line" measurements of the density, the ultrasonic speed (compressibility), the ultrasonic damping and the Realize viscosity and thereby "on-line" composition control of the two-component nent liquids to improve and the regulation of multi-component liquids to enable.

Lösungsolution

Um die oben geschilderte Aufgabe zu realisieren, wird eine Kombination von "on-line" Ultra­ schallgeschwindigkeit-, Ultraschallniveau-, Gravimetrie- und die Zeitintervallmessungen zusammen mit entsprechendem Meßverlauf verwendet.In order to achieve the task described above, a combination of "on-line" Ultra Sound velocity, ultrasound level, gravimetry and the time interval measurements used together with the corresponding measurement course.

Die Skizze erläutert, wie das Gerät funktioniert. Das Gerät besteht aus
The sketch explains how the device works. The device consists of

  • - einer präzisen Waage 1;- a precise scale 1 ;
  • - einem Gefäß 2, das sich auf die Plattform 3 der Waage befindet und das einen Anschluß 4 zum Ventil 5 hat;- A vessel 2 , which is located on the platform 3 of the scale and which has a connection 4 to the valve 5 ;
  • - einem Meßkammer 6, in dem zwei Ultraschallwandler 7 und 8, zwei Reflektors 9 und 10, eine Auslauföffnung 11 und zwei Anschlüsse 12 und 13 zu Ventilen 14 und 15 sich befindet;- A measuring chamber 6 , in which two ultrasonic transducers 7 and 8 , two reflectors 9 and 10 , an outlet opening 11 and two connections 12 and 13 to valves 14 and 15 are located;
  • - einer Ultraschallmeßeinheit 16;an ultrasonic measuring unit 16 ;
  • - einer Steuereinheit 17;a control unit 17 ;
  • - einer Pumpe 18.a pump 18 .

Nach dem Start schaltet die Steuereinheit 17 die Pumpe 18 ein. Die Pumpe pumpt die unter­ suchte Flüssigkeit vom Platz z. B., die Rohrleitung, das Reinigungsbad usw. wo diese Flüs­ sigkeit sich befindet, zum Meßkammer 6. Dabei hält die Steuereinheit die Ventile 5, 14 und 15 auf. Der Durchmesser der Auslauföffnung 11 ist viel kleiner als die Durchmesser des An­ schlusses 12. Dadurch wird das Niveau der Flüssigkeit im Meßkammer immer höher. Die Luft, die im Meßkammer war, geht durch den Anschluß 13 und das Ventil 15 raus. Gleich­ zeitig mit der Einschaltung von der Pumpe schaltet die Steuereinheit die Ultraschallmeßein­ heit ein. Die Ultraschallwandler 7 und 8 senden die Impulse, die von der Oberfläche der Flüs­ sigkeit reflektieren. Da das Niveau der Flüssigkeit immer höher wird, vergrößert sich stets die Laufzeiten beider reflektierten Impulse. Gemessene Werte der Laufzeiten überträgt die Ultraschallmeßeinheit zur Steuereinheit. In einiger Zeit erreicht die Flüssigkeit zuerst die Oberfläche des Reflektors 10 und später die Oberfläche des Reflektors 9 (zur Bestimmtheit nahmen wir, das d1 größer als d2 ist), wo d1 und d2 die Abstände zwischen dem Boden der Meßkammer und dem Reflektor 9 und Reflektor 10 entsprechend. Wenn die Steuer­ einheit bemerkt, daß die gemessene Laufzeiten unveränderlich bleiben, macht die Ventile 5, 14, 15 zu. Damals hört die Flüssigkeit wegen des Luftdrucks auf, aus der Auslauföffnung 11 der Meßkammer 6 zu fliessen. Nach dem Befehl der Steuereinheit startet die Ultraschall­ einheit die Laufzeiten t1 und t2 und die Amplitude A1 und A2 beider reflektierten Impulse zu messen. Normalerweise sind die Parameter der Ultraschallwandler bekannt.After the start, the control unit 17 switches on the pump 18 . The pump pumps the liquid under investigation from place z. B. the pipeline, the cleaning bath, etc. where this liquid is located, to the measuring chamber 6 . The control unit stops the valves 5 , 14 and 15 . The diameter of the outlet opening 11 is much smaller than the diameter of the circuit 12 . This increases the level of the liquid in the measuring chamber. The air that was in the measuring chamber comes out through the connection 13 and the valve 15 . At the same time as the pump is switched on, the control unit switches on the ultrasonic measuring unit. The ultrasonic transducers 7 and 8 send the pulses that reflect liquid from the surface of the liquid. As the level of the liquid gets higher and higher, the running times of both reflected impulses always increase. The ultrasound measuring unit transmits measured values of the transit times to the control unit. In some time, the liquid first reaches the surface of the reflector 10 and later the surface of the reflector 9 (for certain we assumed that d 1 is greater than d 2 ), where d 1 and d 2 are the distances between the bottom of the measuring chamber and the Reflector 9 and reflector 10 accordingly. If the control unit notices that the measured transit times remain unchanged, the valves 5 , 14 , 15 closes. At that time, the liquid stopped flowing from the outlet opening 11 of the measuring chamber 6 because of the air pressure. After the command from the control unit, the ultrasound unit starts measuring the transit times t 1 and t 2 and the amplitude A 1 and A 2 of both reflected pulses. The parameters of the ultrasonic transducers are usually known.

Insbesondere werden die Zeitverzögerungen der Wandler t01 und t02 und die Wandlungsfakto­ ren R1 und R2 vom Hersteller gegeben. Damals entsteht die Möglichkeit die Ultraschall­ geschwindigkeit v und das Dämpfungsfaktor b berechnen:
In particular, the time delays of the converters t 01 and t 02 and the conversion factors R 1 and R 2 are given by the manufacturer. At that time there was the possibility to calculate the ultrasonic speed v and the damping factor b:

v = 0,5 (d1-d2)/(t1-t01-t2+t02) (2)
v = 0.5 (d 1 -d 2 ) / (t 1 -t 01 -t 2 + t 02 ) (2)

b = 0,5 ln(A2R1/A1R2)/(d1-d2) (3)b = 0.5 ln (A 2 R 1 / A 1 R 2 ) / (d 1 -d 2 ) (3)

Der nächste Schritt besteht darin, daß die Steuereinheit macht das Ventil 15 auf. Dadurch verschwindet der Druckunterschied ober und unter der Flüssigkeit und die Flüssigkeit fängt an rauszufliessen. Dieser Verlauf dauert, bis das Niveau der Flüssigkeit unter der Oberfläche vom Reflektor 9 wird. Dieser Zeitpunkt bemerkt die Steuereinheit dadurch, daß die Laufzeit des Impulses, das vom Reflektor 9 reflektiert wird, andere wird. Damals macht die Steuerein­ heit das Ventil 15 zu und nimmt der Fluß der Flüssigkeit wegen o. g. Ursache ein Ende. Bei stehender Flüssigkeit mißt die Ultraschallmeßeinheit mittels des Ultraschallwandlers 7 die Ultraschalllaufzeit t3 und dadurch bestimmt das Niveaus H1 von Flüssigkeit:
The next step is that the control unit opens the valve 15 . As a result, the pressure difference above and below the liquid disappears and the liquid begins to flow out. This course lasts until the level of the liquid is below the surface by the reflector 9 . The control unit notices this point in time by the fact that the duration of the pulse which is reflected by the reflector 9 becomes different. At that time, the control unit closed the valve 15 and the flow of the liquid came to an end because of the above-mentioned cause. When the liquid is standing, the ultrasound measuring unit uses the ultrasound transducer 7 to measure the ultrasound transit time t 3 and thereby determines the level H 1 of the liquid:

H1 = v t3 (4)H 1 = vt 3 (4)

Gleichzeitig nimmt die Steuereinheit die Anzeige der Waage P1. Dann macht die Steuer­ einheit das Ventil 15 nochmal auf, startet innere Uhr und wartet, soweit die Laufzeit des Im­ pulses, das von Reflektor 10 reflektiert wird, andere wird. Nachdem macht die Steuerein­ heit das Ventil 15 zu und stoppt die Uhr und damit wird die Auslaufzeit T einiges gut be­ stimmtes Volumens V der Flüssigkeit gemessen. Das Volumen V ist:
At the same time, the control unit takes the display of the scale P 1 . Then the control unit opens the valve 15 again, starts the internal clock and waits as far as the running time of the pulse, which is reflected by the reflector 10 , is different. After the control unit closes the valve 15 and stops the clock and thus the run-out time T some well-determined volume V of the liquid is measured. The volume V is:

V = (d1-d2)S (5)V = (d 1 -d 2 ) S (5)

S ist hier der Querschnitt des Meßkammer. Wie es gut bekannt ist, wenn das Volumen der ausgelaufenden Flüssigkeit unveränderlich bleibt und der Durchmesser der Auslauföffnung richtig gewählt ist, sind die Änderungen der Auslaufzeit mit der Viskositätsänderungen sehr gut angekoppelt und dadurch entsteht die Möglichkeit, das Gerät gerade in der Viskositätsein­ heiten vorläufig zu kalibrieren. Bei entsprechende Vorkalibrierung gibt auch die Möglichkeit, solcherweise die absolute Werte der Viskosität zu erfassen, obwohl es zur Regelungsaufgaben unwichtig ist.S here is the cross section of the measuring chamber. As is well known when the volume of the leaking liquid remains unchangeable and the diameter of the outlet opening is chosen correctly, the changes in the run-out time with the viscosity changes are very well coupled and this creates the possibility of being straight in the viscosity to calibrate provisionally. With appropriate pre-calibration there is also the possibility such way to record the absolute values of viscosity, although it is used for control purposes is unimportant.

Der nächste Schritt besteht darin, daß die Steuereinheit wartet darauf, daß die Ultraschall­ laufzeiten und die Anzeige der Waage keine Sprünge nach der Bewegung von Flüssigkeit hätten. Falls es erreicht wird, nimmt die Steuereinheit den neuen Laufzeitwert t4 und die Waagenanzeige P. Die Dichte und die Kompressibilität können folgendermaßen berechnet werden:
The next step is that the control unit waits for the ultrasound run times and the display of the scale to have no jumps after the movement of liquid. If it is reached, the control unit takes the new runtime value t 4 and the scale display P. The density and the compressibility can be calculated as follows:

H2 = v t4 (6)
H 2 = vt 4 (6)

D = (P2-P1)/(H1-H2)S (7)
D = (P 2 -P 1 ) / (H 1 -H 2 ) S (7)

K = 1/(v2D) (8)K = 1 / (v 2 D) (8)

Somit maß das Gerät für untersuchte Flüssigkeit die Werte der Dichte, der Ultraschallge­ schwindigkeit (der Kompressibilität), der Ultraschalldämpfung und der Viskositätsänderungen. Damit ist das Gerät in der Lage zu wählen, wenn es um die Zusammensetzungsregelung der zweikomponenten Flüssigkeit geht, welches von dieser Parameter bessere Empfindlichkeit zur Zusammensetzungsänderungen hat oder der Anwender bekommt die Möglichkeit, mittels oben geschriebenes Gerätes die Zusammensetzungsregelung der mehrkomponenten Flüssig­ keit zu installieren.The device thus measured the values of the density, the ultrasound ge, for the liquid examined speed (compressibility), ultrasonic damping and viscosity changes. This means that the device is able to choose when it comes to regulating the composition of the two-component liquid goes, which of these parameters better sensitivity has to change the composition or the user has the option of using  device written above, the composition control of the multi-component liquid ability to install.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

Durch die beschriebene Erfindung bekommt das Gerät die Möglichkeit:
The described invention gives the device the possibility of:

  • - "on-line" hochgenaue Messungen der Dichte, der Ultraschallgeschwindigkeit, der Kom­ pressibilität, der Ultraschalldämpfung und der Viskosität zu realisieren;- "on-line" high-precision measurements of density, ultrasound speed, com pressibility, the ultrasonic damping and the viscosity to realize;
  • - zu wählen und benutzen, was für Regelungsparameter zur Zusammensetzung von zweikom­ ponenten Flüssigkeit mehr optimal ist.- to choose and use what control parameters for the composition of two com component liquid is more optimal.
  • - als Regelungseinheit zur mehrkomponenten Flüssigkeiten eingesetzt werden.- Can be used as a control unit for multi-component liquids.
Bezeichnung der Einzelteile der vorseitigen ZeichnungDesignation of the individual parts of the drawing on the front

11

die Waage
the scales

22nd

das Gefäß
the container

33rd

die Plattform
the platform

44th

der Anschluß
the connection

55

das Ventil
the valve

66

das Meßkammer
the measuring chamber

77

der Ultraschallwandler
the ultrasonic transducer

88th

der Ultraschallwandler
the ultrasonic transducer

99

das obenliegenden Reflektor
the overhead reflector

1010th

das untenliegenden Reflektor
the reflector below

1111

die Auslauföffnung
the outlet opening

1212th

der Anschluß
the connection

1313

der Anschluß
the connection

1414

das Ventil
the valve

1515

das Ventil
the valve

1616

die Ultraschallmeßeinheit
the ultrasonic measuring unit

1717th

die Steuereinheit
the control unit

1818th

die Pumpe
the pump

Claims (6)

1. Das Gerät zur Bestimmung der Parameter von Flüssigkeiten und zur Zusammensetzungs­ regelung auf dieser Basis, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reflektoren, die sich im Meßkammer auf verschiedenen Abstände von der Wandler befinden, eingesetzt werden.1. The device for determining the parameters of liquids and for composition control on this basis, characterized in that two reflectors, which are located in the measuring chamber at different distances from the transducer, are used. 2. Die Einschaltung und die Ausschaltung der Auslaufbewegungen der Flüssigkeit aus das Meßkammer durch das Ventil, daß die Meßkammer mit der Atmosphäre ankoppelt und bzw abtrennt, zustande gebracht werden.2. The activation and deactivation of the outflow movements of the liquid from the Measuring chamber through the valve that couples the measuring chamber with the atmosphere and or separated, brought about. 3. Ganzer Meßverlauf durch das Merkmal gesteuert wird, ob die Oberflächen der Reflektoren mit der untersuchten Flüssigkeit bedeckt werden oder frei sind
  • 1. 3.1 falls beide Oberfläche der Reflektoren frei sind, macht die Steuereinheit alle Ventile des Gerätes auf;
  • 2. 3.2 falls beide Oberfläche der Reflektoren mit der untersuchten Flüssigkeit bedeckt sind, macht die Steuereinheit alle Ventile des Gerätes zu und die Ultraschallmeßeinheit führt die Laufzeit- und Amplitudenmessungen durch;
  • 3. 3.3 falls der Punkt 3.2 erledigt ist, macht die Steuereinheit das Ventil, daß die Meßkam­ mer mit der Atmosphäre ankoppelt, auf und dadurch fängt die Flüssigkeit an auszu­ fliessen;
  • 4. 3.4 falls die Oberfläche des untenliegenden Reflektors mit der untersuchten Flüssigkeit be­ bedeckt ist und die Oberfläche des obenliegenden Reflektors frei wird, macht die Steuereinheit das Ventil, daß die Meßkammer mit der Atmosphäre ankoppelt, zu und dadurch hört die Flüssigkeit auf auszufliessen, die Ultraschallmeßeinheit mißt das Ni­ veau der Flüssigkeit im Meßkammer und die Steuereinheit nimmt die Anzeige der Waage;
  • 5. 3.5 falls der Punkt 3.4 erledigt ist, macht die Steuereinheit das Ventil, daß die Meßkammer mit der Atmosphäre ankoppelt, auf, dadurch fängt die Flüssigkeit aus dem Meßkam­ mer weiter auszufliessen und die Steuereinheit schaltet die innere Uhr ein;
  • 6. 3.6 falls die Oberfläche des untenliegenden Reflektors auch frei wird, schaltet die Steuer­ einheit die innere Uhr aus, macht das Ventil, daß die Meßkammer mit der Atmos­ phäre ankoppelt, zu und nimmt die neue anzeige der Waage;
  • 7. 3.7 falls der Punkt 3.6 erledigt ist, macht die Steuereinheit notwendige Berechnungen und Meldungen, macht das Ventil, das sich im Gefäß auf der Waage befindet, und das Ventil, das das Meßkammer mit der Atmosphäre ankoppelt, auf (das Meßkammer wird leer und nach vorgegebenes Zeitinterval kommt zum Punkt 3.1.
3. The entire course of the measurement is controlled by the feature as to whether the surfaces of the reflectors are covered with the examined liquid or are free
  • 1. 3.1 if both surfaces of the reflectors are free, the control unit opens all valves of the device;
  • 2. 3.2 if both surfaces of the reflectors are covered with the examined liquid, the control unit closes all valves of the device and the ultrasonic measuring unit carries out the transit time and amplitude measurements;
  • 3. 3.3 if the point 3.2 is done, the control unit makes the valve that the measuring chamber couples with the atmosphere, and thereby the liquid begins to flow out;
  • 4. 3.4 if the surface of the reflector below is covered with the liquid under investigation and the surface of the reflector above is free, the control unit makes the valve that couples the measuring chamber with the atmosphere, and thereby the liquid stops flowing out, the ultrasonic measuring unit measures the level of the liquid in the measuring chamber and the control unit takes the display of the balance;
  • 5. 3.5 if the point 3.4 is done, the control unit opens the valve that couples the measuring chamber to the atmosphere, thereby causing the liquid to continue to flow out of the measuring chamber and the control unit switches on the internal clock;
  • 6. 3.6 if the surface of the reflector below is also free, the control unit switches off the internal clock, makes the valve that couples the measuring chamber with the atmosphere, and increases the new display of the scale;
  • 7. 3.7 if point 3.6 is completed, the control unit makes the necessary calculations and messages, opens the valve that is in the vessel on the scale and the valve that couples the measuring chamber to the atmosphere (the measuring chamber becomes empty and after the specified time interval comes to point 3.1.
4. Das Gefäß sich, wohin die untersuchte Flüssigkeit aus dem Meßkammer ausfließt, auf der Plattform der Waage befindet und die Auslauföffnung hat.4. The vessel, where the liquid under investigation flows out of the measuring chamber, on the Platform of the scale is located and has the outlet opening. 5. Die Steuereinheit den Zeitpunkt, wenn die Oberfläche des Reflektors frei wird, dadurch er­ fährt, daß Laufzeiten entsprechender Echoimpulsen anfängt, sich als Funktion der Zeit zu ändern.5. The control unit the time when the surface of the reflector becomes free, thereby drives that run times of corresponding echo pulses begin as a function of time to change. 6. Auf Basis gemessener Laufzeiten und Amplituden von Impulsen, die von untenliegenden und obenliegenden Reflektoren gespiegelt werden, gemessener Auslaufzeit, die zeigt, wie schnell bestimmtes Volumen der Flüssigkeit durch die Öffnung im Boden der Meßkam­ mer ausfließt, gemessener Änderungen von der Waagenanzeige berechnet das Gerät auto­ matisch folgende physikalische Parameter - die Dichte, die Ultraschallgeschwindigkeit, die Kompressibilität, die Viskositätsänderungen.6. Based on measured transit times and amplitudes of impulses from below and overhead reflectors are mirrored, measured run-off time, which shows how quickly determined volume of the liquid through the opening in the bottom of the measuring chamber the device automatically calculates measured changes from the scale display following physical parameters - density, ultrasound speed, the compressibility, the viscosity changes.
DE1999140192 1999-08-25 1999-08-25 Device for determination of fluid parameters and fluid composition control based on on-line measurement of such fluid parameters using twin ultrasonic transducer and reflector arrays for accurate measurement of fluid parameters Withdrawn DE19940192A1 (en)

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