DE2167255B2 - Vibration densitometer - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Vibrationsdichtmeßgerät mit Befestigungsmitteln zur Montage in einer bestimmten Lage und einer Sonde, die eine durch eine Antriebsspule zu Schwingungen angeregte rechteckige flache Schwingplatte und eine Anordnung zum Feststellen der Schwingungen aufweist, wobei die Schwingungen durch einen piezoelektrischen Kristall mit einer nachgeschalteten Linearisierungsschaltung zur Abgabe von der Dichte direkt proportionalen Signalen festgestellt werden und der Kristall einen Differenzverstärker speist, dessen Ausgangssignal eine Funktion der Frequenz des Kristallsignales ist.The invention relates to a vibration density measuring device with fastening means for mounting in a a certain position and a probe, which is a rectangular one that is excited to vibrate by a drive coil has flat vibrating plate and an arrangement for determining the vibrations, the vibrations by a piezoelectric crystal with a downstream linearization circuit for output signals directly proportional to the density can be detected and the crystal uses a differential amplifier feeds whose output signal is a function of the frequency of the crystal signal.
Bei einem derartigen Meßgerät können mitschwingende Teile und andere Geräusche Störungen in der Auswertung der festgestellten Signale verursachen.In such a measuring device vibrating parts and other noises can interfere with the Cause evaluation of the detected signals.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anordnung zum Feststellen der Schwingungen mit Hilfe eines piezoelektrischen Kristalls so auszugestalten, daß trotz Störungen eine genaue Messung möglich ist.The invention is therefore based on the object of using the arrangement for determining the vibrations of a piezoelectric crystal so that an accurate measurement is possible despite interference.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst. Eine Ausgestaltung kann dem Unteranspruch entnommen werden.This object is achieved with the means specified in the characterizing part of claim 1. One Design can be found in the subclaim.
Die Anzeige des Meßwertes geschieht mit einer sehr kleinen Toleranz von ±0,01 Prozent. Der Meßbereich reicht von 1,285 g pro dm3 bis 128.5 g pro dm3 und überstreicht somit einen sehr weiten Bereich.The measured value is displayed with a very small tolerance of ± 0.01 percent. The measuring range extends from 1.285 g per dm 3 to 128.5 g per dm 3 and thus covers a very wide range.
In der Beschreibung ist mit dem Ausdruck »erste Resonanzfrequenz« die tiefste Frequenz gemeint, auf der die Schwingplatte und damit der elektromagnetische Oszillator im zu messenden Medium schwingt. Es sei noch angemerkt, daß mehrere Resonanzfrequenzen auftreten und allen Resonanzfrequenzen eine Aussage über die Dichte anhaftet.In the description, the expression "first resonance frequency" means the lowest frequency, on which vibrates the vibrating plate and thus the electromagnetic oscillator in the medium to be measured. It it should also be noted that several resonance frequencies occur and all resonance frequencies make a statement adheres through density.
Die tiefste Resonanzfrequenz wird bevorzugt verwendet, weil sie das beste Signal-Störspannungsverhältnis aufweist.The lowest resonance frequency is preferred because it has the best signal-to-noise ratio having.
Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigtThe invention will now be described with reference to drawings of an exemplary embodiment. It shows
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Sonde für ein Dichtemeßgerät;
F i g. 2 ein Blockschaltbild des Dichtemeßgerätes;F i g. 1 is a perspective view of a probe for a density meter;
F i g. 2 is a block diagram of the density meter;
F i g. 3 ein Grundschaltbild des Strom-Spannungs-Konverters in F i g. 2;F i g. 3 shows a basic circuit diagram of the current-voltage converter in FIG. 2;
F i g. 4 ein Grundschaltbild der Differenzierschaltung in F i g. 2 undF i g. 4 shows a basic circuit diagram of the differentiating circuit in FIG. 2 and
F i g. 5 eine Schaltung zweier Blöcke gemäß F i g. 3 in Verbindung mit zwei weiteren Blöcken.F i g. 5 shows a circuit of two blocks according to FIG. 3 in connection with two other blocks.
In F i g. 1 ist eine Sonde 10 dargestellt, die einen Schaft 11, ein Gehäuse 12 an ihrem oberen Ende, eine
röhrenförmige Einrichtung 13 an ihrem unteren Ende und ein elektrisches Steckerteil 14 am oberen Ende des
Gehäuses 12, das mit Schrauben 15 befestigt ist, aufweist. Ringförmige Fittinge 16 und 17 sind am Schaft
11 vorhanden, um die Sonde 10 in einem hohlen zylindrischen Ansatz einer Rohrleitung zu befestigen.
Wie in F i g. 1 dargestellt, ist eine Schwingplatte 20 aus rostfreiem Stahl in der Einrichtung 13 in einer
senkrechten Position zur Achse eines hohlen zylindrischen magnetostriktiven inneren Rohres montiert. Die
Schwingplatte 20 kann bei Bedarf auch symmetrisch in bezug auf die Achse eines umschließenden Zylinders
angeordnet werden.In Fig. 1 shows a probe 10 which has a shaft 11, a housing 12 at its upper end, a tubular device 13 at its lower end and an electrical plug part 14 at the upper end of the housing 12 which is fastened with screws 15. Annular fittings 16 and 17 are provided on the shaft 11 to secure the probe 10 in a hollow cylindrical extension of a pipeline.
As in Fig. As shown in Fig. 1, a stainless steel vibrating plate 20 is mounted in the device 13 in a position perpendicular to the axis of a hollow cylindrical magnetostrictive inner tube. If necessary, the oscillating plate 20 can also be arranged symmetrically with respect to the axis of an enclosing cylinder.
Die Schwingplatte 20 sei eine rechteckige Platte mit flachen und parallelen oberen und unteren Oberflächen und sie ist mit einem Ausschnitt versehen, um einen piezoelektrischen Kristall 30 (F i g. 2) aufzunehmen. Der Kristall 30 weist elektrische Anschlüsse auf, die an eine Linearisierungsschaltung angeschlossen sind.Let the vibrating plate 20 be a rectangular plate with flat and parallel upper and lower surfaces and it is cut out to receive a piezoelectric crystal 30 (Fig. 2). Of the Crystal 30 has electrical connections that are connected to a linearization circuit.
Im Schaft 11 ist eine Antriebsspule 24 (F i g. 2) für die Schwingplatte 20 vorhanden, die mit einem Wechselstrom beaufschlagt wird. Die Anschlüsse der Antriebsspule 24 und die des Kristalls 30 sind magnetisch von einander abgeschirmt.In the shaft 11 is a drive coil 24 (FIG. 2) for the Oscillating plate 20 is present, to which an alternating current is applied. The connections of the drive coil 24 and those of the crystal 30 are magnetic from shielded each other.
Die elektrischen Anschlüsse des Kristalls 30 verlaufen innerhalb des inneren Rohres nach oben. Am oberen Ende des inneren Rohres sind die Anschlüsse an den Eingang eines Differenzverstärkers 61 (F i g. 2) angeschlossen. Dazu stehen die Anschlüsse über das obere Ende des inneren Rohres hinaus.The electrical connections of the crystal 30 run up inside the inner tube. At the upper end of the inner tube are the connections to the Connected to the input of a differential amplifier 61 (FIG. 2). The connections are above the top End of the inner tube.
Der Differenzverstärker 61 ist von bekannter Art und so beispielsweise auf einer Schaltkarte innerhalb einer Haube im Gehäuse befestigt. Zur Befestigung können auch die elektrischen Anschlüsse des Ausgangs verwendet werden. Die Anschlüsse des Ausgangs sind an Stifte des Steckerteils 14 angeschlossen. Ein weiterer elektrischer Anschluß schafft die Erdverbindung zwischen der Haube und dem fünften Stift des Steckerteils 14.The differential amplifier 61 is of a known type and so for example on a circuit board within a Hood fixed in the housing. The electrical connections of the output can also be used for fastening will. The connections of the output are connected to pins of the plug part 14. Another electric one The connection creates the earth connection between the hood and the fifth pin of the plug part 14.
Ein Blockschaltbild des Vibrationsdichtemeßgeräts ist in F i g. 2 dargestellt. Die Sonde ist wieder mit 10 bezeichnet und sie enthält die Antriebsspule 24, den piezoelektrischen Kristall 30 und den Differenzverstärker«. A block diagram of the vibration densitometer is shown in FIG. 2 shown. The probe is back at 10 and it contains the drive coil 24, the piezoelectric crystal 30 and the differential amplifier «.
Ein Strom-Spannungs-Konverter 76 folgt auf den Differenzverstärker 61. Der Konverter 76 ist in Fi g. 3 dargestellt und besteht aus. einem Verstärker 77 mit einem Widerstand 78 als Rückführung. Der Widerstand 78 liegt zwischen dem Ausgang 79 und dem Eingang 80. Der Verstärker 77 weist einen Erdanschluß 8t auf.A current-to-voltage converter 76 follows the differential amplifier 61. The converter 76 is shown in FIG. 3 shown and consists of. an amplifier 77 with a resistor 78 as a feedback. The resistance 78 lies between the output 79 and the input 80. The amplifier 77 has a ground connection 8t.
F i g. 2 zeigt weiterhin, daß auf den Konverter 76 einF i g. 2 also shows that the converter 76 is a
Differenzierer 82 folgt, dem ein Quadrierer 83 nachgeschaltet ist. Der Differenzierer 82 ist in Fig.4 dargestelltDifferentiator 82 follows, which is followed by a squarer 83. The differentiator 82 is shown in FIG shown
Fig.4 zeigt einen Verstärker 84 mit einem Widerstand 85 in der Rückführung, der vom Ausgang 86 zum Eingang 87 geschaltet ist Der Eingang 87 ist über einen Kondensator 88 mit dem Differenzierer 82 verbunden. Der Verstärker 84 ist außerdem mit einem Erdanschluß 89 versehen.4 shows an amplifier 84 with a resistor 85 in the feedback, which is switched from the output 86 to the input 87. The input 87 is via a Capacitor 88 connected to differentiator 82. The amplifier 84 is also provided with a ground connection 89 provided.
Das Eingangssignal des Differenzierers 82 ist in etwp eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz, die mit der vom Kristall 30 aufgenommenen Resonanzfrequenz übereinstimmt. Wie gewöhnlich produziert der Differenzierer 82 dann positive und negative Ausgangsimpulse, die im Nulldurchgang der Sinuswelle alternieren. Das Ausgangssignal des Differenzierers 82, das heißt die Impulse, werden dann in eine Rechteckwelle durch den Quadrierer 83 gewandeltThe input signal of the differentiator 82 is approximately a sinusoidal voltage with a frequency which corresponds to the resonance frequency picked up by the crystal 30. As usual, the differentiator 82 then produces positive and negative output pulses which alternate at the zero crossing of the sine wave. The output of the differentiator 82, i.e. the pulses, are then converted into a square wave by the squarer 83
Eine Amplitudenregelschaltung 90, ein Gleichlauffilter 91 und ein Leistungsverstärker 92 liegen in Reihe vom Quadrierer zur Antriebsspule 24. Ein Phasenvergleicher 93 erhält ein Eingangssignal vom Ausgang der Amplitudenregelschaltung 90 und ein weiteres Eingangssignal vom Ausgang des Gleichlauffilters 91 und speist eine Frequenzregelschaltung 94 mit seinem Ausgangssignal. Das Ausgangssignal der Frequenzregelschaltung 94 wird dazu verwendet, um elektrisch die mittlere Frequenz des Durchlaßbereichs des Gleich auffilters 91 zu ändern, wobei das Signal mit der Grundfrequenz der Rechteckwelle vom Ausgang der Amplitudenregelschaltung 90 das Gleichlauffilter 91 mit der kleinsten Dämpfung passiert.An amplitude control circuit 90, a synchronization filter 91 and a power amplifier 92 are in series from the squarer to the drive coil 24. A phase comparator 93 receives an input signal from the output of the amplitude control circuit 90 and another input signal from the output of the synchronization filter 91 and feeds a frequency control circuit 94 with its output signal. The output signal of the frequency control circuit 94 is used to electrically change the mean frequency of the pass band of the direct filter 91 , the signal with the fundamental frequency of the square wave from the output of the amplitude control circuit 90 passing through the synchronization filter 91 with the lowest attenuation.
Die Amplitudenregelschaltung 90 kann einfach aus einem Spannungsteiler bestehen, um die Amplitude des Ausgangssignales vom Quadrierer 83 auf einen ge- J5 wünschten Wert herabzusetzen. Es sei angemerkt, daß wenn alle bisher beschriebenen Schaltungen der F i g. 2 als ein elektromagnetischer Oszillator arbeiten, die Oszillatoramplitude bis zur Unendlichkeit ansteigen kann, bei der oder bevor einige der Teile versagen. Um eine Begrenzung der rückgeführten Amplitude zur Antriebsspule 24 zu erreichen, ist daher die Amplitudenregelschaltung 90 vorgesehen.The amplitude control circuit 90 can simply consist of a voltage divider in order to reduce the amplitude of the output signal from the squarer 83 to a desired value. It should be noted that if all of the circuits of FIG. 2 work as an electromagnetic oscillator, the oscillator amplitude can rise to infinity at or before some of the parts fail. In order to limit the amplitude fed back to the drive coil 24 , the amplitude control circuit 90 is therefore provided.
Der Phasenvergleicher 93 ist herkömmlicher Art. Die Frequenzregelschaltung 94 und das Gleichlauffilter 91 sind in F i g. 5 dargestellt. Der Gleichlauffilter 91 enthält einen Verstärker 95 (F i g. 5), einen Widerstand 96 zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers 95, einen Kondensator 97 zwischen dem Ausgang des Verstärkers 95 und einem Knotenpunkt 98, so einen Kondensator 99 zwischen dem Knotenpunkt 98 und dem Eingang des Verstärkers 95 und einen Widerstand 100 zwischen dem Ausgang der Amplitudenregelschaltung 90 und dem Knotenpunkt 98.The phase comparator 93 is conventional. The frequency control circuit 94 and the synchronization filter 91 are shown in FIG. 5 shown. The tracking filter 91 includes an amplifier 95 (FIG. 5), a resistor 96 between the output and the input of the amplifier 95, a capacitor 97 between the output of the amplifier 95 and a node 98, so a capacitor 99 between the node 98 and the input of amplifier 95 and a resistor 100 between the output of amplitude control circuit 90 and node 98.
Die Frequenzregelschaltung 94 enthält einen Verstärker 101, der über einen Widerstand 102 an den Phasenvergleicher 93 angeschlossen ist. Ein Widerstand 103 liegt zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers, ebenso wie ein Kondensator 104. Der Ausgang des Verstärkers 101 ist an das Tor 105 eines ßo Feldeffekttransistors 10§ geschaltet. Die Quelle 107 des Feldeffekttransistors 1OB ist mit dem Knotenpunkt 98 verbunden. Die Senke lOs ist an Erdpotential geschaltet.The frequency control circuit 94 contains an amplifier 101 which is connected to the phase comparator 93 via a resistor 102 . A resistor 103 is connected between the output and the input of the amplifier, as is a capacitor 104. The output of the amplifier 101 is connected to the gate 105 of a field effect transistor 10§ . The source 107 of the field effect transistor 10B is connected to the node 98. The sink lOs is connected to ground potential.
Das Ausgangssignal d<:s Gleichlauffilters 91 wird vom Knotenpunkt 98 abgenommen und dem Leistungsverstärker 92 und dem Phastnvergleicher 93 zugeführt.The output signal d <: s synchronization filter 91 is from Taken off node 98 and fed to the power amplifier 92 and the phase comparator 93.
In F i g. 2 ist der Ausgang des Gleichlauffilters 91 mit einer Linearisierungsschaltung 109 verbunden. Der Ausgang der Linearisierungsschaltung 109 ist an einen Indikator 110 geschaltet, der ein Voltmeter sein kann (Fig.2). Das Voltmeter 110 sei ein Gleichspannungsvoltmeter, dessen Skala linear in Dichtewerte geeicht istIn Fig. 2, the output of the synchronization filter 91 is connected to a linearization circuit 109. The output of the linearization circuit 109 is connected to an indicator 110 , which can be a voltmeter (FIG. 2). The voltmeter 110 is a direct voltage voltmeter, the scale of which is linearly calibrated in density values
Wenn es erforderlich ist, daß der Phasenvergleicher 93 ein größeres Signal erhält dann kann der Ausgang des Quadrierers 83 an den Phasenvergleicher 93 angeschlossen werden. Die bisherige Verbindung mit der Amplitudenregelschaltung 90 wird dann weggelassen. Gleichfalls wird die Verbindung zwischen dem Ausgang des Gleichlauffilters 91 und dem Phasenvergleicher 93 weggelassen und der Quadrierer vom Ausgang des Gleichlauffilters 91 zum rechten Eingang des Phasenvergleichers 93 geschaltet Wenn der Quadrierer eingefügt ist, erhält auch die Linearisierungsschaltung 109 sein Ausgangssignal.If it is necessary that the phase comparator 93 receives a larger signal, then the output of the squarer 83 can be connected to the phase comparator 93. The previous connection to the amplitude control circuit 90 is then omitted. Likewise, the connection between the output of the synchronization filter 91 and the phase comparator 93 is omitted and the squarer is switched from the output of the synchronization filter 91 to the right input of the phase comparator 93. When the squarer is inserted, the linearization circuit 109 also receives its output signal.
In F i g. 5 ist die Frequenzregelschaltung 94 von herkömmlicher Art, mit Ausnahme des Feldeffekttransistors 106. Der Feldeffekttransistor 106 selbst ist bekannt, aber nicht in dieser Schaltung oder wie hier gebraucht. Der Feldeffekttransistor 106 ändert den Widerstand zwischen dem Knotenpunkt 98 und Erde im Einklang mit dem Ausgang des Phasenvergleichers 93. Das Konzept der Frequenzregelschaltung 94, mit Ausnahme des Feldeffekttransistors 106, ist einfach ein Gleichspannungsverstärker und ein Filter. Jeder herkömmliche Gleichspannungsverstärker mit Filter kann dafür eingesetzt werden.In Fig. 5, the frequency control circuit 94 is of a conventional type, with the exception of the field effect transistor 106. The field effect transistor 106 itself is known, but not in this circuit or as used here. Field effect transistor 106 changes the resistance between node 98 and ground in accordance with the output of phase comparator 93. The concept of frequency control circuit 94, with the exception of field effect transistor 106, is simply a DC amplifier and filter. Any conventional DC voltage amplifier with a filter can be used for this.
Der Feldeffekttransistor 106 kann in der Schaltung der Frequenzregelschaltung 94 oder im Gleichlauffilter 91 eingesetzt werden. Die Hauptfunktion des Gleichlauffilters 91 ist, ein Durchlaßbereich mit einer Gleichlaufregelung durch den Zusammenschluß zwischen dem Feldeffekttransistor 106 und dem Knotenpunkt 98 über die Quelle 107 zu erreichen.The field effect transistor 106 can be used in the circuit of the frequency control circuit 94 or in the synchronization filter 91 . The main function of the synchronization filter 91 is to achieve a pass band with a synchronization control through the connection between the field effect transistor 106 and the node 98 via the source 107.
Jedes herkömmliche Gleichlauffilter und jede Regelung kann für das Gleichlauffilter 91 und die Frequenzregelschaltung 94 eingesetzt werden. Außer Phasenvergleich können andere Methoden ebenso verwendet werden, um ein Eingangssignal für das Gleichlauffilter mit Frequenzregelung zu erzeugen.Any conventional synchronization filter and control can be used for the synchronization filter 91 and the frequency control circuit 94 . In addition to phase comparison, other methods can also be used to generate an input signal for the synchronous filter with frequency control.
Bei der Funktion des Dichtemeßgeräts nach F i g. 2 veranlassen Nebengeräusche den piezoelektrischen Kristall 30 Signale aufzunehmen, die in einem Frequenzband liegen, das auch die Frequenzen des elektromagnetischen Oszillators enthält. Daher werden diese Signale durch den Differenzierer 92 differenziert. Das Ausgangssignal des Differenzierers 82 ist eine Serie von abwechselnd positiven und negativen Impulsen, die durch den Quadrierer 93 in eine Rechteckwelle gewandelt werden. Die Amplitudenregelschaltung 90 wird verwendet um den Ausgangswert des Quadrierers 81 auf einen begrenzten Wert zu bringen. Der Durchlaßbereich des Gleichlauffilters 91 wird dann durch die Frequenzregelschaltung 94 variiert, um die Grundfrequenz des Ausgangssignals der Amplitudenregelschaltung 90 zum Leistungsverstärker 92 mit einer minimalen Dämpfung passieren zu lassen. Die Grundfrequenz des Durchlaßbereichs des Gleichiauffilters 91 wird deshalb durch die Veränderung des Widerstandswertes des Feldeffekttransistors 106 (F i g. 5) geregelt. Diese wird in Übereinstimmung mit der Differentation der Phase der Ausgangssignale der Amplitudenregelschaltu.ig 90 und dem Gleichlauffilter 91 durch den Phasenvergleicher 93 vorgenommen. Der Leistungsverstärker 92 versorgt dann die Antriebsspule 24 mit einem Signal, das in Phase mit der Resonanzfrequenz desIn the function of the density measuring device according to FIG. 2, background noises cause the piezoelectric crystal 30 to pick up signals which lie in a frequency band which also contains the frequencies of the electromagnetic oscillator. Therefore, these signals are differentiated by the differentiator 92 . The output of the differentiator 82 is a series of alternating positive and negative pulses which are converted by the squarer 93 into a square wave. The amplitude control circuit 90 is used to bring the output value of the squarer 81 to a limited value. The pass band of the synchronization filter 91 is then varied by the frequency control circuit 94 in order to allow the fundamental frequency of the output signal of the amplitude control circuit 90 to pass to the power amplifier 92 with minimal attenuation. The fundamental frequency of the pass band of the DC filter 91 is therefore regulated by changing the resistance value of the field effect transistor 106 (FIG. 5). This is carried out in accordance with the differentiation of the phase of the output signals of the amplitude control circuit 90 and the synchronization filter 91 by the phase comparator 93. The power amplifier 92 then supplies the drive coil 24 with a signal that is in phase with the resonance frequency of the
piezoelektrischen Kristalls 30 ist. Die von der Antriebsspule 24 erzeugten Schwingungen nehmen in der Amplitude zu, bis sie von der Amplitudenregelschaltung 90 begrenzt werden. Dann erreichen die Amplituden der Schwingungen einen annähernd gleichbleibenden Pegel. Fließt eine Flüssigkeit in der Rohrleitung in der die Sonde eingesteckt ist, und wechselt sie die Dichte dabei, dann ändert sich auch die Frequenz des Ausgangssignales des Gleichlauffilters 91. Die Linearisierungsschaltung 109 produziert dann eine Gleichspannung, die direkt proportional der Dichte ist die am Voltmeter 110 abgelesen werden kann, wenn es auf die Dichte abgeglichen ist.piezoelectric crystal 30 is. The vibrations generated by the drive coil 24 take in of the amplitude until they are limited by the amplitude control circuit 90. Then the amplitudes reach the vibrations have an almost constant level. A liquid flows into the pipeline into which the probe is plugged in, and if it changes the density, then the frequency of the changes as well Output signal of the synchronization filter 91. The linearization circuit 109 then produces a DC voltage, which is directly proportional to the density which can be read on the 110 voltmeter when it is on the Density is balanced.
Es ergeben sich dadurch Vorteile, daß ein Differenzverstärker 61 und ein Strom-Spannungs-Konverter 76 verwendet werden. Beispielsweise kann der Strom-Spannungs-Konverter 76 weit entfernt von der Sonde 10 aufgestellt sein. Der Strom-Spannungs-Konverter 76 weist einen niederohmigen Eingang auf und ist deshalb eine Grundeingangsschaltung. Die Genauigkeit mit der die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Kristalls 30 zum Strom-Spannungs-Konverter 76 übertragen wird, wird nicht ausschlaggebend beeinflußt von einer langen Übertragerleitung zwischen der Sonde 10 und dem Strom-Spannungs-Konverter 76. Das kommt daher, weil diese Grundgröße unabhängig von der Länge der Leitung ist. Der Spannungsverlust entlang der Leitung verändert nicht die Genauigkeit der Signalübertragung vom Differenzverstärker 61 zum Strom-Spannungs-Konverter 76. Außerdem soll die Abweisung von extremen Geräuschen begrenzt werden.Advantages result from the fact that a differential amplifier 61 and a current-voltage converter 76 be used. For example, the current-to-voltage converter 76 can be located far from the probe 10 be set up. The current-voltage converter 76 has a low-resistance input and is therefore a basic input circuit. The accuracy with which the resonance frequency of the piezoelectric crystal 30 is transmitted to the current-voltage converter 76 is not significantly affected by a long Transmission line between the probe 10 and the current-voltage converter 76. This is because because this basic size is independent of the length of the line. The loss of voltage along the line does not change the accuracy of the signal transmission from the differential amplifier 61 to the current-voltage converter 76. In addition, the rejection of extreme noises should be limited.
Aus dem Gebrauch des Differenzierers 82 mit dem Gleichlauffilter 91 ergibt sich, daß der Differenzierer 82 mehr oder weniger als Hochpaßfilter wirkt. Wird die Amplitude des Ausgangssignals des Differenzierers 82 als eine Funktion der Frequenz gezeichnet, dann ergibt sich eine wesentlich gerade Linie mit einer vorgegebenen positiven Neigung, wenn die Amplitude auf der Ordinate positiv nach oben und die Frequenz positiv nach rechts aufgetragen wird. Durch die Tatsache, daß der Differenzierer 82 als ein sehr gutes Hochpaßfilter arbeitet, erzeugt er eine konstante 90° Phasenverschiebung des Eingangssignales. Das Gleichlauffilter 91 erzeugt ebenfalls solch eine Phasenverschiebung bei der Frequenz, bei der die Signale am wenigsten heruntergeregelt sind. Der Differenzierer 82 und das Gleichlauffilter 91 erzeugen eine Phasenverschiebung in die gleiche Richtung, voreilend oder nacheilend. Das bedeutet, daß das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 92 ein alternierendes Signal ist, das in Phase justiert wird, beispielsweise auf 180° oder 0°, einfach dadurch, daß die Anschlüsse der Antriebsspule 24 vertauscht werden. Ein Betreiben in Phase ist angestrebt.The use of the differentiator 82 with the synchronization filter 91 results in the differentiator 82 acts more or less as a high-pass filter. The amplitude of the output signal of the differentiator 82 drawn as a function of the frequency, then the result is a substantially straight line with a given one positive slope if the amplitude on the ordinate is positive upwards and the frequency is positive is applied to the right. Due to the fact that the differentiator 82 is a very good high-pass filter works, it generates a constant 90 ° phase shift of the input signal. The synchronous filter 91 also creates such a phase shift at the frequency at which the signals are least turned down are. The differentiator 82 and the synchronization filter 91 produce a phase shift into the same Direction, leading or lagging. This means that the output of the power amplifier 92 is on alternating signal which is adjusted in phase, for example to 180 ° or 0 °, simply by the fact that the Connections of the drive coil 24 are interchanged. The aim is to operate in phase.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (2)
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|---|---|
| DE (1) | DE2167255C3 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0069833A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-19 | Zellweger Uster Ag | Method and device for determining the density of fibre bundles |
| DE3741568A1 (en) * | 1986-12-08 | 1988-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | DEVICE AND METHOD FOR DETECTING THE RESONANCE FREQUENCY OF AN VIBRATION ORGAN WHICH IS IN CONTACT WITH A FLUID |
| DE3741558A1 (en) * | 1986-12-17 | 1988-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | DEVICE FOR DETECTING THE RESONANCE FREQUENCY OF A VIBRATING ORGAN IN CONTACT WITH A FLUID |
-
1971
- 1971-08-18 DE DE19712167255 patent/DE2167255C3/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0069833A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-19 | Zellweger Uster Ag | Method and device for determining the density of fibre bundles |
| DE3741568A1 (en) * | 1986-12-08 | 1988-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | DEVICE AND METHOD FOR DETECTING THE RESONANCE FREQUENCY OF AN VIBRATION ORGAN WHICH IS IN CONTACT WITH A FLUID |
| DE3741558A1 (en) * | 1986-12-17 | 1988-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | DEVICE FOR DETECTING THE RESONANCE FREQUENCY OF A VIBRATING ORGAN IN CONTACT WITH A FLUID |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2167255C3 (en) | 1982-03-11 |
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