DE2109222A1 - Ultraschall Meßanordnung fur akustische Messungen und Durchfluß messungen in Stromungsmitteln - Google Patents

Ultraschall Meßanordnung fur akustische Messungen und Durchfluß messungen in Stromungsmitteln

Info

Publication number
DE2109222A1
DE2109222A1 DE19712109222 DE2109222A DE2109222A1 DE 2109222 A1 DE2109222 A1 DE 2109222A1 DE 19712109222 DE19712109222 DE 19712109222 DE 2109222 A DE2109222 A DE 2109222A DE 2109222 A1 DE2109222 A1 DE 2109222A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
fluid
duration
arrangement
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712109222
Other languages
English (en)
Inventor
Albert Ville DAvray Courty (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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 Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2109222A1 publication Critical patent/DE2109222A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring 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
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G01F1/668—Compensating or correcting for variations in velocity of sound

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Patentanwälte
101 Ei. Murat, Paria I6eme,Frankreich
Ultraschall-Meßanordnung für akustische Messungen und Durchflußmessungen in Stro mungsrait te1 η
Die Erfindung bezieht sich auf Ultraschall-Meßanordnungen und-Mo ß/erfahre η für akustische Messungen und Durchflußmessungen in Strömungsmitteln, insbesondere in Strömungsmitteln, die durch eine Rohrleitung fließen.
Die Ultraschall-Meßverfahren machen Gebrauch von der Messung der Laufzeit von Schallwellen auf einem oder mehreren Wegen durch das Strömungsmittel, Die Messungen können kontinuierlich ohne Kontakt mit dem Strömungsmittel durchgeführt werden, also ohne Änderung des Strömungsverhaltens des Strömungsmittels.
Bei den bisher bekannten Meßanordnungen, ist selbst dann, wenn das auf einem Schallweg durch das Strömungsmittel geschickte Signal eine sehr kurze Dauer hat, der Zeitpunkt des Eintreffens des Ernpfa ngssignals im allgemeinen nur mit mäßiger Genauigkeit bestimmt, und zwar sowohl wegen der natürlichen Schwankungserscheinungen als auch wegen der Selektivität der piezoelektrischen Schwinger, die zur Umwandlung der elektrischen Signale in Schallwellen in dem Strömungsmittel und umgekehrt verwendet werden. Da die Empfangssignale im allgemeinen im Einseheingbereich durch Schwellenanordnungen festgestellt werden, drückt sich die
SAD ORIGINAL
Ungenauigkeit durch Schwankungen de3 Zeitpunktes des Überschreitens des Schwellenwerts dieser Anordnungen aus.
.üaa Zdel der Erfindung ist die Schaffung von Anordnungen und Verfahren, die diesen Nachteil nicht mehr aufweisen, da sie die Verwendung von verhältnismäßig langen Signalen ermöglichen, die praktisch keine Deformation beim Durchlaufen des Schallwegs erleiden und außerdem die kennzeichnenden •Meßzeitpunkte nicht mehr während des Einschwing bereich.3 der Signale auftreten.
Eine nach der Erfindung ausgeführte Ultraschall-Meßanordnung für akustische Messungen und Durchflußmessungen in Strömungsmitteln unter Verwendung der Laufzeiten von Schallwellen auf wenigstens einem durch das Strömungsmittel verlaufenden Weg , wobei die Schallwellen am einen Ende des Weges mit Hilfe eines elektrischen Signalgenerators piezoelektrisch erzeugt und am anderen Ende des Weges piezoelektrisch in elektrische Signale zurückverwandelt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Signal generator frequenzmodulierte oder nach einer quasi-zufälligen Folge modulierte Signale liefert, und daß die Schaltung, welche die Signale nach dem Durchlaufen dea akustischen Weges empfängt, eine Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit oder eine andere eine Kompression der Signale bewirkende Anordnung enthält, wobei das Auftreten der komprimierten Signale kennzeichnende Meßzeitpunkte bestimmt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:
Fig.1 das Übersichtsschema einer erfindungsgemäßen Anordnung,
i'ig.2 Diagramme der Signalforinen an verschiedenen Punkten einer Anordnung ohne Verzögerungsleitung mit froquenaabhängiger Laufzeit,
1Q9&37/T)U '
Fig.3 Diagramme der entsprechenden Signale bei einer Anordnung rait einer Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit und
Fig.4 das Schema eines Durchflußinessers, bei dem die erfi ndungsgeifläße Meßanordnung verwendet wird.
Fig.1 zeigt das Schema einer Schaltung, welche die Grundelemente umfaßt, die bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung und dem erfindungsgemäßen Meßverfahren angewendet werden· Die Zeichnung zeigt einen Rohrleitungsabschnitt 1, in dem ein Strömungsmittel J? in der Pfeilrichtung fließt. Piezoelektrische Schwinger· Ve und Vr, die außerhalb oder innerhalb der Rohrleitung angeordnet sind, bestimmen einen SchalIwsg der Länge L quer durch das Strömungsmittel Fv Der Schwinger Ve dient zur Umwandlung eines· elektrischen Signals in eine Schallwelle, die. sich auf dem Weg L ausbreitet, und der Schwinger Vr führt die umgekehrte Umsetzung durch. Diese Schwinger sind durch Plättchen aus Quarz, Keramik oder einem anderen piezoelektrischen Material gebildet, die akustisch durch die Wand der Rohrleitung hindurch mit dem Strömungsmittel gekoppelt sind, wobei die Wand gegebenenfalls an der Stelle der Schwinger dünner ausgeführt sein kann. Ein elektrischer Signalgenerator G ist mit einem Sendeverstärker E verbunden, der den Schwinger Ve steuert.
Dieser Generator gibt einen Sinusschwingungszug K ab, der nach einem genau festgelegten Gesetz frequenzmoduliert ist und eine konstante Dauer T hat.
Dieser Generator ist an eine Zeitbasis BT angeschlossen, die so ausgeführt ist, daß sie sehr kurze Impulse in genau bestimmten Zeitpunkten abgibt.
Die Zeitbasis BT ist außerdem mit dem einen Eingang einer bistabilen Anordnung BST verbunden« Jeder von der Zeitbasis BT abgegebene Impuls hat zwei Wirkungen:
a) er Iö3t den Generator G aus, der daraufhin einen impulsförmigen Weilenzug K abgibt,
b) Er bringt die bistabile Anordnung aus dem einen in den anderen Zustand, nämlich aus dem Zustand O in den Zustand 1.
Der Ausgang des Schwingers Yr ist αit dem Eingang einer Verzögerungsleitung LD mit frequenzabhängiger Laufzeit verbunden. Der Ausgang dieser "Verzögerungsleitung ist über einen Detektor D mit dem anderen Eingang der bistabilen Anordnung BST verbunden.
Die bistabile Anordnung BST liefert ihre Ausgangsspannung zu einem Und-Gatter ET, das an seinem anderen Eingang Impulse mit fester Frequenz empfängt, die von einem Taktgeber H kommen. Der Ausgang des Und-Gatters ET ist mit einem ZählerCT verbunden.
Das Signal K kann eine verhältnismäßig lange Dauer T haben. Die Schwinger Yr und Ye haben eine so große Bandbreite, daß sie alle Frequenzen des Signals K übertragen können.
Die Verzögerungsleitung LD ist in Abhängigkeit von dieser Dauer T und dieser Frequenzen so ausgebildet, daß sie an ihrem Ausgang nach einer festen Verzb'gerungszeit t., einen impulsförmigen Wellenzug der Dauer t abgibt, die sehr klein gegen die Dauer T ist. Der Detektor D gibt einen Impuls ab, der die bistabile Anordnung BST in den Zustand O zurückstellt.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist an Hand der Diagramme von Fig.2 verständlich.
Die Seitbasis BT gibt im Zeitpunkt t einen Impuls kurzer Dauer ab. Dieser Itapuls bringt einerseits die bistabile Kippschaltung BST aus dem Zustand O in den Zustand 1. Diese gibt somit votn Zeitpunkt"^ an e.te konstante Spannung ab.
Andrerseits löst der Impuls den Generator Gaus, der einen Wellenzug der Dauer T abgibt. Daraufhin wird ein Schallwellenzug Ke von dem Schwinger Ye ausgesendet. Nach der Laufzeit t in der "Rohrleitung wird ein Wellenzug Kr
von dem Schwinger Vr empfangen, der mit dem Wellenzug Ke identisch i3t und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird,
Dieses wird von einem Verstärker R verstärkt und dann dem Eingang der Verzögerungsleitung LP zugeführt. Diese liefert nach einer Zeit t , die durch die Eigenschaften des Signals K und durch ihre eigenen Eigenschaften festgelegt ist, einen impulsform igen Wellenzug I, der nach Gleichrichtung durch die Diode D einen Impuls ergibt, der die bistabile Anordnung BST in den Zustand O zurücks te 1 It.
Die Dauer des rechteckigen Ausgangssignals der bistabilen Anordnung BST beträgtt + t, = t , wobei t, ein fe3ter V/ert ist.
Der Taktgeber H und der Zähler CT ermöglichen die Zählung der Impulse, die während der Dauer des Rechtecksignals auftreten, so daß die Zeit t bekannt ist.
Da das Rechtecksignal genau definierte Flanken hat, ist die Messung sehr genau.
Die Vorteile der beschriebenen Anordnung ergeben sich aus der- Kompression des Signale K. Diese Vorteile sind
— O —
an Hand der Diagramme von Fig.2 und 3 erkennbar, wenn man die Ausbildung eines Signals im Fall einer Schaltung ohne Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit und die Ausbildung das entsprechenden Signals im Fall einer Schaltung mit einer solchen Verzögerungsleitung vergleicht.
Im Fall von Fig,2 '(ohne Verzögerungsleitung mit frequenzabhäEigiger Laufzeit) ist das zugeführte Signal ootwendigerweise ein kurzer impuls form iger 3inusschwingungszug. Infolge natürlicher Erscheinungen., die auf der Selektivität der Schwinger und der .Elastizität des Strönmngsmittels beruhen, ergibt das kurze Signal am Ausgang de3 Schwingers Ve ein längeres Signal, dessen Pegel nach einer Exponentialfunktion abnimmt, und nach einer Zeit Ϊ1, die sich aua dem Durchgang der Schallwelle durch das Strömungsmittel ergibt, besitzt das Signal, das man am Ausgang des Schwingers Vr erhält, eine Anstiegsphase und eine Phase exponentiell η Abstiegs. Diese exponentiell Phase beeinträchtigt die saubere Rückkehr der bistabilen Anordnung BST in den Ausgangszustand, so daß an deren Ausgang ein Rechtecksignal erhalten wird, dessen Dauer gleich der Laufzeit ti ist, vergrößert um einen Fehler tx, der durch die Auslösedauer der bistabilen Anordnung bestimmt ist. Dieser Fehler schwankt sowohl wegen der Unsicherheiten des Anstiegsgesetzes des Signals Vr als auch wegen der Unsicherheiten des Zeitpunkts, in welchem das Signal die Aualöseschwelle der bistabilen Anordnung übersteigt.
ImFaIl von Fig.3 ( mit einer Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit nach der Erfindung) empfängt der Schwinger Ve ein frequenzmoduliertes sinusförmiges Signal oder ein Signal, das nach einer quasi-zufälligen binären Folge (nach einem Code angeordnete Impulsfolge)
109137/1144
moduliert ist. Das Signal kann verhältnismäßig lang sein, und nahezu gleich der Laufzeit des Schalls auf dem Weg L. Unter diesen Bedingungen erreicht das Signal nach der Zeit Tl den Schwinger Vr ohne merkliche Störung. Das Signal geht anschließend durch die Verzögerungsleitung LD mit frequenzabhängiger Laufzeit oder irgendeine andere Zeitkompreosions- oder Korrelationsanordnung, aus der es mit einer genau definierten Verzögerungszeit Td in komprimierter Form austritt. Am Ausgang der bistabilen Anordnung BST ist die Dauer des Rechtecksignals gleich der Laufzeit ti, vergrößert um den konstanten Wert der Verzögerungszeit td der Verzögerungsleitung LD. Der für diese Dauer gefundene Wert weist keine Unsicherheit- auf, denn infolge der Verwendung von langen modulierten' Impulsen und der Kompression dieser Impulse werden die Messungen im Einschwingzustand vermieden. Die Messung kann dann an einem impulsform igen Signal erfolgen, das an die Stelle des Signals K tritt.
Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Durchflußmessers, bei dem Organe der in Fig.1 gezeigten Art verwendet werden. Dieser Durchflußmesser enthält zwei Schwinger V12 und V21, die einander so zugeordnet sind, daß jeder Schallwellenzüge aussenden und die vom anderen Schwinger ausgesendeten Schallwelleηzüge empfangen kann. Die UItraschallbundel sind gegen di'e Strömungsrichtung des Strömungsmittel geneigt, dessen Strömungsgeschwindigkeit festgestellt warden soll.
Den Schwingern V12 und V21 sind Verstärker E1 , R2 bzw. E2, R1 zugeordnet. Die Eingänge der Verstärker E1 und E2 sind mit einem Generator 6 verbunden, der elektrische Schwingungszüge erzeugt, die wie im Fall von Fig.1 frequenzmoduliert sind, und die Ausgänge dieser Verstärker sind rait den zugeordneten Schwingern verbunden.
109*37/1144
— ο —
Die Eingänge der Verstärker R2 und R1 sind mit den zugeordneten Schwingern verbunden, und ihre Ausgänge sind an die Eingänge von Verzögerungsleitungen LD1 bzw. LD2 angeschlossen, die. der Verzögerungsleitung ID von Fig.1 gleich sind. Die Ausgänge dieser Verzögerungsleitungen sind über nicht dargestellte Dioden rait den beiden Eingängen einer bistabilen Anordnung BST verbunden.
Der Generator G wird von einer Zeitbasis B1H gesteuert, die von einem Oszillator 3? mit fester Frequenz gesteuert wird.
Der Ausgang der bistabilen Anordnung BSH ist mit dem ersten Eingang eines Und-Gatters ET1 verbunden, dessen Ausgang an einen Zähler GT1 angeschlossen ist.
Diese erste Anordnung arbeitet in folgender Weise:
Unter der Wirkung der Zeitbasis BT und des Generators G senden die Schwinger V12 und V21 gleichzeitig impulsformige Wellenzüge aus, die dem Wellenzug Ke von Fig.3 gleich sind. Der eine Wellenzug geht in der Strömungsrichtung und braucht eine Laufzeit T2, während der andere Wellenzug gegen die StrötDungsrichtung geht und eine Laufzeit T1 braucht, wobei T2>T1. Wenn L die Weglänge ist, kann man schreiben:
C+V COS θ C-V COS θ
Darin sind :
c die Schallgeschwindigkeit in dem Strömungsmittel ν die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels θ der Neigungswinkel des Schallwegs gegen die Strümungsrichtung des Strömungsmittels..
108*37/1144
Da ν stet3 klein gegen c ist, gilt näherungsweise: T2 = T1 7^ 2L ν cos θ
Die Messung von T2-T1 ergibt also v, wenn c bekannt ist.
Die bistabile Anordnung BST1 ist während der Zeit T2-T1 offen, da die beiden Verzögerungsleitungen LD1 und LD2 gleich sind und die von ihnen hervorgerufene Verzögerungszeit td im Meßergeb*iis verschwindet.
Die Anordnung enthält ferner zwei weitere Schwinger E und R, die so angeordnet sind, daß der Schwinger E ein Ultraschallbündel aussendet, das senkrecht zu der Strömungsrichtling durch das Strömungsmittel geht und dann von dem Schwinger R empfangen wird. Die zugehörigen Schaltungen E3, R3, 1, D3 und BST3 sind der Anordnung von Fig.1 völlig gleich.
Ein von der Zeitbasis BT gesteuerter Generator G3 ist mit dem Sender E3 verbunden. Die Zeitba3is ist an den Eingang der Kippschaltung BST3 angeschlossen, deren Eingang 0 an den Au3gang der Verzögerungsleitung LD3 angeschlossen ist.
Die Kippschaltung bildet ein Rechtecksignal der Dauer T=D/c?t, wobei D der Durchmesser der Rohrleitung ist.
Der Ausgang der Kippschaltung BST3 ist mit einer Schaltungsgruppe verbunden, die so ausgeführt ist, daß sie Impulse
ρ erzeugt, deren Folgefrequenz direkt von c abhängt.
Der Ausgang des Oszillators P ist mit dem einen Eingang eines Und-Gafcters ET3 verbunden, dessen andrer Eingang die Ausgangsspannung der Kippschaltung BST3 empfängt. Der Ausgang des Und-Gatters ßT3 ist mit einem Zähler G verbunden, der jedesmal dann, wenn er einen Impuls empfängt, diesen zu einem
Digital-Analog-Umsetzer D/A überträgt.Dieser iat beispielsweise eine Integrationsanordnung mit einem Kondensator. Bei jedem Impuls wird der Kondensator aufgeladen. Er gibt daher an seinem Ausgang unter der Einwirkung der empfangenen Impulse eine Spannung ab, deren Amplitude linear rait der Zeit ansteigt. Die am Ende der Zählung des Zählers G erreichte Endamplitude ist der Zahl der gezählten .Impulse proportional,
Nun liefert die Kippschaltung BS23 eine Spannung 1 nur während der Zeit D/c. Die endgültige Amplitude der Ausgangs spannung V des Umsetzers D/A ist daher dem Wert 1/c proportional.
Eine Quadrieranordnung Q bildet das Quadrat dieser Spannung und liefert eine Spannung U, die dem Wert 1/c proportimal ist.
Diese Spannung U steuert die Frequenz eines Oszillators OSG, der zum zweiten Eingang des Und-G^tters ET1 Impulse mit einer Frequenz liefert, die dem Wert 1/c proportional ist.
Der Zähler CT1 zählt diese Impulse während der Zeit Ϊ2~Ϊ1. Der von ihm angezeigte Zählerstand ist daher dem folgenden Wert proportional:
g * c
2 , also: 2L ν cos θ
Das beschriebene Impulskompressionsverfahren ist natürlich nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern kann bei jedem Verfahren angewendet werden, bei den die Laufzeit von Ultraachallwellen auf Wegen durch ein strömendes Strömungsmittel angewendet wird. Falle erwünscht, kann das Verfahren auch nur auf einigen Wegen angewendet werden und auf anderen Wegen entfallen. So kann bei dem in Pig.4
10-9937/1144
gezeigten Durchflußmesser der Teil der Schaltung beibehalten werden, der die- Korrektur der Taktfrequenz mit Hilfe.des diametralen Weges T3 betrifft, während der Teil der Schaltung, der die Messung der Laufzeitdifferenz auf den schrägen Wegen 11, T2 betrifft, geändert wird. Durch Verwendung von sinusförmigen Signalen mit fester Frequenz kann man diese Laufzeitdifferenz beispielsweise mit Hilfe eine3 Verfahrens messen, bei dem die Phasenverschiebung zwischen der ausgesendeten Welle und der empfangenen Welle verwendet wird. Dieses Verfahren ist jedoch nur schwierig durchzuführen, da es die Verwendung einer sehr niedrigen Frequenz erfordert, insbesondere wenn es sich um ein Gas handelt.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß es mit dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Anordnung möglich ist, eine große Zeitauflösung zu erzielen, insbesondere dort, wo wegen der Erregung der Schwinger im Einschwingzustand die üblichen Verfahren, bei denen der Zeitpunkt des Überschreitens eines Schwellenwertes durch das Empfangssignal festgestellt wird, infolge des verhältnismäßig, langsamen Ansteigens des Empfangesignals und der schwankenden Amplitude des Signals nur eine mittelmäßige Auflösung liefern.
Das Verfahren der Impulskompression ermöglicht es, die Dauer der Signale beträchtlich zu verlängern, also in einem quasi-fetaiionären Bereich zu arbeiten, wobei jedoch infolge der empfangseeitig durchgeführten Zeitkompression die Zeitauflösung nicht verloren geht.
Diese Technik kann direkt bei der Messung der Laufzeit außdera Querweg, d.h. bei der Messung der Ultraschal !geschwindigkeit angewendet werden. Es eignet sich auch für die schrägen Wege, d.h. für die Messung der Strömungsgeschwindigkeit, denn es wird dadurch möglich, die oft
10***7/1144.
schwierig durchzuführende Phasenmessung durch eine Messung des Zeitabstand3 zwischen zwei in zeitlicher Hinsicht genau definierten Zeitpunkten zu ersetzen: Dem Zeitpunkt" der Au.3sendung des Wellenzugs und dem Zeitpunkt, in welchem der empfangene Wellenzug am Ausgang der Verzögerungsleitung abgegeben wird. Eine genaue Messung eier verachisdenen Laufzeiten in dem Strömungsmittel wird daher ohne Phasen-Bie3sung möglich.
Das Verfahren ist besonders vorteilhaft im Fall der Laufzeitmessung in Gasen.
Patente nsprüche
SAD

Claims (1)

  1. Pat e η t a η a ρ r ti ο h e
    Ultraschall-Meßanordnung für akustische Messungen und Durchflußmessungen in Strömungsmitteln unter Verwendung der Laufseiten von Schallwellen auf wenigstens einem durch das Strömungsmittel verlaufenden Weg, wobei die Schallwellen am einen Ende des Weges mit Hilfe eines elektrischen Signalgenerators piezoelektrisch erzeugt und am anderen Ende dea Weges piezoelektrisch in elektrische Signale
    zurückverwandelt werden, dadurch gekennzei.ch.tEt,daß j
    der Signalgenera tor frequenzmodulierte oder nach einer quasi-^ufälligen Folge modulierte Signal liefert, und daß die Schaltung, welche die Signale nach dem Durchlaufen des akustischen Weges empfängt, eine Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit oder eine andere, eine Kompression der Signale bewirkende Anordnung enthält, wobei das Auftreten der komprimierten Signale kennzeichnende Meßzeitpunkte bestimmt*
    . Ultraschall-Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von deta Generator abgegebenen Signale gleichzeitig einem Eingang einer bistabilen Anordnung und dem Eingang de3 Schallweges zugeführt "
    werden, und daß die von der Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit abgegebenen komprimierten Signale dem anderen Eingang der bistabilen Anordnung zugeführt werden, so daß das Ausgangs signal der bistabilen Anordnung eine Dauer hat, die der akustischen Laufzeit des Signals, vermehrt um die Verzögerungszoit der Verzögerungsleitung proportional ist.
    3. Ultraschall-Meßanordnung nach Anspruch 1, bei weicher zwei Schallwege angewendet werden, die durch das Strömungsmittel in der Aufwärts richtung bzw. in der Abwärtsrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die von der
    ÖH!3iN>,L
    Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit für jeden dec SchalIwege abgegebenen komprimierten Signale dem einen bzw, dem anderen Eingang einer bistabilen Anordnung derart zugeführt v/erde5, daß das Ausgangssignal der bistabilen Anordnung eine Dauer tat, die der Differenz der akustischen Laufzeiten auf dem Aufwärts weg bzw. auf dem Abwärtawog proportional ist.
    4. Ultraschall-Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Schallweg angewendet wird, dar in einer quer au der Ströraungarichtung liegenden Ebene enthalten ist, so daß das Auegangssignal der bistahlen Anordnung eine Dauar hat, die, bis auf eine Konstante, der Scha !!geschwindigkeit in dem Strömungsmittel proportional ist.
    5« Ultraschall-Meßanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4 zur Bildung eines Ultrasehall-Durchflußmessera dadurch gekennzeichnet, daß die durch das A usgangssignal der Meßanordnung nach Anspruch 3 gelieferte Dauer, die der Differenz der akustischen Laufzeiten auf dem Aufwärtsweg und dem Abwärts weg proportional ist, durch eine Taktfrequenz gemessen wird, die in Abhängigkeit von der Schallgeschwindigkeit in dem Strömungsmittel korrigiert wird, und daß die Korrektur dieser Taktfrequenz auf Grund des Ausgangssignals der Meßanordnung nach Anspruch 4 bestimmt ist, dessen Dauer bis auf eine Konstante der Schallgeschwindigkeit in dem Strömungsmittel gleich iat.
    6. UItraschall-Meßverfahreη für akustische Messungen und Durchflußaessungen in Strömungsmitteln unter Verwendung der Laufzeiten von Schallwellen auf wenigstens einem durch das Strömungsmittel verlaufenden Weg, wobei die Schallwellen am einen Ende des Weges auf Grund von
    109*37/1144
    elektrischen S ignaloti piezoelektrisch erzeugt
    und am anderen Ende des Weges piezoelektrisch in
    elektrische Signale zurückverwandelt werden» dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompression der empfangenen elektrischen Signale durchgeführt wird.
    109#37/114 4 bad original
    Leerseite
DE19712109222 1970-02-27 1971-02-26 Ultraschall Meßanordnung fur akustische Messungen und Durchfluß messungen in Stromungsmitteln Pending DE2109222A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7007189A FR2077968A1 (de) 1970-02-27 1970-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2109222A1 true DE2109222A1 (de) 1971-09-09

Family

ID=9051423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712109222 Pending DE2109222A1 (de) 1970-02-27 1971-02-26 Ultraschall Meßanordnung fur akustische Messungen und Durchfluß messungen in Stromungsmitteln

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3727454A (de)
CA (1) CA928418A (de)
DE (1) DE2109222A1 (de)
FR (1) FR2077968A1 (de)
GB (1) GB1315294A (de)
NL (1) NL7102500A (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015470A (en) * 1973-12-26 1977-04-05 Trw Inc. Flow measuring method and apparatus
DE2963483D1 (en) * 1978-07-22 1982-09-30 Robert James Redding Fluid flow measuring apparatus
US4856321A (en) * 1983-07-29 1989-08-15 Panametrics, Inc. Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters
US4754650A (en) * 1983-07-29 1988-07-05 Panametrics, Inc. Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters
US4596133A (en) * 1983-07-29 1986-06-24 Panametrics, Inc. Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters
GB8710064D0 (en) * 1987-04-28 1987-06-03 Micronics Ltd Ultrasonic fluid flowmeter
GB8813640D0 (en) * 1988-06-09 1988-07-13 Gill M J Speed measurement device
US5152174A (en) * 1990-09-24 1992-10-06 Labudde Edward V Mass flow rate sensor and method
ATE138735T1 (de) * 1991-01-29 1996-06-15 Landis & Gyr Tech Innovat Durchflussvolumenzähler für flüssige medien
GB9119742D0 (en) * 1991-09-16 1991-10-30 British Gas Plc Measurement system
US5343744A (en) * 1992-03-06 1994-09-06 Tsi Incorporated Ultrasonic anemometer
TW283763B (de) * 1992-10-06 1996-08-21 Caldon Inc
US6390999B1 (en) 1996-06-28 2002-05-21 Rocky Mountain Research, Inc. Method and apparatus for flow measurement with temperature and density compensation
DE19738146B4 (de) * 1997-09-01 2005-05-12 Fresenius Ag Ultraschallsender, insbesondere für einen Luftblasendetektor
US6460402B1 (en) * 1999-02-04 2002-10-08 Bechtel Bwtx Idaho, Llc Ultrasonic fluid quality sensor system
US8141434B2 (en) 2009-12-21 2012-03-27 Tecom As Flow measuring apparatus
WO2011078691A2 (en) 2009-12-22 2011-06-30 Tecom As C/O Christian Michelsen Research As Measuring apparatus
US10551406B2 (en) 2017-04-20 2020-02-04 Anemoment Llc Acoustic structural reflection interference mitigation systems, methods, and devices
WO2021142419A1 (en) 2020-01-11 2021-07-15 Anemoment Llc Wind sensor devices, systems, and methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3105967A (en) * 1959-01-12 1963-10-01 Sperry Rand Corp Velocity measuring radar apparatus for high speed vehicles
US3336801A (en) * 1964-09-21 1967-08-22 Benjamin L Snavely Apparatus for measuring water flow velocity
FR1504446A (fr) * 1966-02-08 1967-12-08 Electronique Appliquee Perfectionnements aux systèmes de jauges de niveau à ultra-sons
US3402606A (en) * 1966-08-03 1968-09-24 Westinghouse Electric Corp Fluid velocity measuring system
US3440876A (en) * 1966-10-31 1969-04-29 Westinghouse Electric Corp Flowmeter frequency control system
FR1545282A (fr) * 1966-11-25 1968-11-08 Westinghouse Electric Corp Système de mesure de caractéristiques d'un fluide et procédé correspondant

Also Published As

Publication number Publication date
US3727454A (en) 1973-04-17
GB1315294A (en) 1973-05-02
FR2077968A1 (de) 1971-11-05
NL7102500A (de) 1971-08-31
CA928418A (en) 1973-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2109222A1 (de) Ultraschall Meßanordnung fur akustische Messungen und Durchfluß messungen in Stromungsmitteln
DE2831270C2 (de) Vorrichtung zum Messen der Temperatur eines Objekts
DE2107586A1 (de) Ultraschall Durchflußmesser
EP0124897B1 (de) Vorrichtung zur Laufzeitbestimmung von Ultraschallimpulsen in einem Fluid
DE1958235A1 (de) Verfahren und Geraet zur Messung von Stroemungen in Leitungen
DE3515977A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zerstoerungsfreien pruefung ferromagnetischer koerper
DE2513143B2 (de) Geschwindigkeitsmessgeraet
DE10328662A1 (de) Verfahren zur Durchflußmessung mittels eines Ultraschall-Durchflußmessers
DE102018009199A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Messeinrichtung und Messeinrichtung
DE2552315A1 (de) Kontrollverfahren und einrichtung fuer den fluessigkeitsdruck in rohrleitungen
EP0072770B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Laufzeitdifferenzen von Ultraschallimpulsen zur Bestimmung von Strömungsfeldern
DE4330363C2 (de) Volumendurchflußmeßgerät
DE2947325A1 (de) Ultraschall-stroemungsmessgeraet
DE2045276A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernungsermittlung nach der Rückstrahlortungsmethode
DE3825422A1 (de) Vorrichtung zum messen der dichte von fluiden mittels akustischer signale
DE3304520A1 (de) Ultraschall-wegmesser
EP0855577A1 (de) Verfahren zur selbsttätigen Einstellung von Parametern eines Ultraschall-Messwertgebers
DE3601373A1 (de) Vorrichtung zur dickenmessung mit hilfe von ultraschall
DE2430746A1 (de) Doppler-navigationsverfahren zur bestimmung des von einem fahrzeug durchfahrenen weges
DE2813754A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen der stroemung eines materials durch wellenenergiestrahlung
DE2363356A1 (de) Ultraschallverfahren zur messung der wanddicken von hohlen prueflingen wie profilrohren o.dgl. sowie des rohrdurchmessers o.dgl.
DE2947317A1 (de) Ultraschall-stroemungsmessgeraet
DE2021095C (de) Ultraschalleinrichtung fur Dickenmessungen an dünnwandigen Prüflingen
DE2854321A1 (de) Vorrichtung zur messung der geschwindigkeit von fluidstroemungen
DE2201702C3 (de) Anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmittels in einer Rohrleitung

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination