DE2201702A1 - Anordnung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit eines Stroemungsmittels in einer Rohrleitung mit Ultraschall - Google Patents

Anordnung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit eines Stroemungsmittels in einer Rohrleitung mit Ultraschall

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DE2201702A1 DE19722201702 DE2201702A DE2201702A1 DE 2201702 A1 DE2201702 A1 DE 2201702A1 DE 19722201702 DE19722201702 DE 19722201702 DE 2201702 A DE2201702 A DE 2201702A DE 2201702 A1 DE2201702 A1 DE 2201702A1
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Description

Anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmitteln in einer Rohrleitung mit Ultraschall.
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Messung der Strömungsmenge in Rohrleitungen, in denen ein Strömungsmittel, beispielsweise eine flüssigkeit fließt.
Bei einigen bekannten Anordnungen dieser Art wird die Zeit gemessen, die eine Ultraschallwelle braucht, um von einer Wand der Rohrleitung zur anderen Wand zu gehen.
Diese Zeit hängt von der Strömungsgeschwindigkeit des Ströraungsmittels und von der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in dem Strömungsmittel ab, Nun ist aber die Schallgeschwindigkeit nicht immer genau bekannt.
Wenn ferner die Flüssigkeit riicht homogeo ist, v|ie es bei einer Ölleitung vorkommen kann, in der verschiedene. Erdölsorten nacheinander fließen können, kann sich die Schallgeschwindigkeit iq einem ziemlich großen Bereich ändern.
In der FR-PS 1 375 940 iat eine Anordnung beschrieben, die nach zwei aufeinanderfolgenden Messungen mit Hilfe eines digitalen Rechengeräts ein Ergebnis als Folge eines Verfahrens liefert, mit welchem der Einfluß der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in dem Strömungsmittel beseitigt werden kann.
Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie die Verwendung eines digitalen Rechengeräts erfordert und demzufolge teuer ist.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, bei der das gleiche Verfahren angewendet wird, jedoch das digitale Rechengerät durch drei Vorwärts-Rückwärts-Zähler ersetzt ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:
Fig.1 ein Übersichtsscheraa der Anordnung nach dor Erfindung, Fig.2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise,
Fig.3 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer ersten SGhaltungsgruppe der Anordnung nach der Erfindung,
Fig.4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise und
Fig.5 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer zweiten Schaltungsgruppe der Anordnung nach der Erfindung.
Fig.1 zeigt eine Rohrleitung 1, in der sich ein Strömungsmittel mit der Geschwindigkeit ν in der Richtung des Pfeils bewegt.
An zwei Mantellinien dieser Rohrleitung, die zur gleichen Diametralebene gehören, sind zwei erste elektroakustisch^
20983Q/Q814
Wandler 11 und 12 angebracht, wobei der Wandler 11 stromaufwärts von dem Wandler 12 liegt. Jeder dieser Wandler ist in da?lage ein Ultraschallbündel auszusenden und das von dem anderen Wandler ausgesendete Ultraschallbündel zu empfangen; diese beiden Wandler senden auf Grund eines elektrischen Signals, das von einem Generator 2 erzeugt wird. Das A us gangs signal dieses Generators wird mit Hilfe eines von einem Programmwerk 4 betätigten Umschalters 3 abwechselnd zu dem Wandler 11 und zu dem Wandler 12 geschickt. Die Ausgänge der beiden Wandler 11 und 12 sind mit den Eingängen eines Zählers 5 verbunden, dessen Betrieb sie steuern. Dieser Zähler zählt die Impulse eines Taktgebers 6, der von dem Programmwerk 4 in Tätigkeit gesetzt wird. ■
Anschließend wird dieser Zähler 5 von dem Programmwerk 4 in die RUckwärtszählstellung gebracht. Die Impulse, die er während der Rückwärtszählung abgibt, bis er auf Null zurückgestellt ist, halten eine bistabile Anordnung 7 offen..
Zwei weitere Wandler 21 und 22 , nämlich ein Sendewandler 22 und ein Ecapfangswandler 21, sind an den Enden eines Durchmessers des gleichen Querschnitts der Rohrleitung angebracht,' beispielsweise stromabwärts von den beiden ersten Wandlern. Der Ausgang des Wandlers 21 ist mit dem Eingang des Wandlers 22, über einen Yo:stärker 8 verbunden. Wenn also der Wandler 22 einen Ultraschallimpuls aussendet, vjird dieser von dem Wandler empfangen, der daraufixin einen elektrischen Impuls abgibt, der dem Eingang des Wandlers 22 über den Verstärker 8 zugeführt wird.
Ea wird also eine Impulsfolge erzeugt, deren Folgeperiode gleich der Laufzeit tQ ist, welche die Ultraschallwelle für ;... den Weg von dem Wandler 22 zum Wandler 21 benötig ti Der Wandler 22 wird von dem Programmwerk 4 inüätigkeit gesetzt*
2098307
Die von dem Wandler 21 empfangenen Impulse werden nach- ~einandervon zwei Zählern 9 und 10 gezählt.
Der Zähler 9 wird von der bistabilen Anordnung 7 in Tätigkeit gesetzt.
Der Zähler 10 wird von einer zweiten bistabilen Anordnung in Tätigkeit gesetzt, die von dem Zähler 9 in der gleichen V/eise gesteuert wird, wie die bistabile Anordnung 7 von dem Zähler 5.
Der Zähler 9 wird von dem Programmwerk 4 betätigt. Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise:
Der Generator 2, der während eines ersten Zeit interval Is der Messung von dem Umschalter 3 mit dem Wandler 11 verbunden wird, sendet einen ungedämpften Wellenzug aus, dessen Frequenz so gewählt ist, daß die Phasendifferenz, die durch die Laufzeit der'Welle vom Wandler 11 zum Wandler 12 oder durch die Laufzeit der Welle vom Wandler 12 zum Wandler 11 verursacht wird, kleiner als 2π ist.
Nach Beendigung des Einschwingzustands und von einem durch das Programtnwerk 4 vorgeschriebenen Zeitpunkt an, wird der erste positiv gerichtete Nulldurchgang der abgegebenen elektrischen Schwingung in einem Zeitpunkt tQ markiert (I?ig.2).
Der Zähler 5 und der Taktgeber 6 werden in diesem Zeitpunkt to in Tätigkeit gesetzt. Der Zähler 5 zählt die Taktimpulse bis er im Zeitpunkt t1 von dem Wandler 12 angehalten wird. Dieser Zeitpunkt t1 ist der erste Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt t0, in dem die Schwingung, die der Wandler 12 auf Grund der vom Wandler 11 ausgesendeten Welle erzeugt, mit einer positiven Steigung durch den Wert O geht. Die Zeit t1 entspricht der Laufzeit des. Schalls vom Wandler 11 zum Wandler
20983Θ/0814
Die Messung wird dann angehalten. Der Zähler hat eine . Anzahl N1 von Taktimpulsen gezählt.
In einem zweiten Zeitintervall der Messung bringt der Um*- schalter 3 den Generator 2 mit dem Wandler 12 in "Verbindung. Die Messung erfolgt genau in der gleichen Weise, abgesehen davon, daß jetzt der Zähler 5 in die Rückwärts zählstellung
■κ -'
gebracht wird, bis er den Zählerstand O'erreicht',' UBd dann wieder in die Vorwärts Zählstellung gebracht wird, bis zum Zeitpunkt t2, in welchem die vom Wandler 11 empfangene Welle mit positiver Steigung durch den Wert O geht, wodurch der Zähler 5 stillgesetzt wird.
Der Zähler zeigt dann eine Anzahl N2 von Taktimpulsen an. Diese Anzahl N2 ist , bis auf eine Taktimpuls periode ,. gleich
Nun giIt:
Ί c + ν cos θ
t =
2
=
2 c-v cos θ
Darin sind L der Abstand zwischen den Wandlern 11 und 1.2, c die Schallgeschwindigkeit in dem Strömungsmittel, ν die Geschwindigkeit des Strömungsmittels,
cos θ der Winkel zwischen .den beiden Richtungen 11-Tz und T"
2 2
Da ν gegen c vernachlässigbar ist, lautet der Ausdruck für tg - t. in erster Ordnung:
t2 -11 &-g
Die Zahl N2 ermöglicht die Kenntnis von v, wenn Ii und C bekannt sind. Fun kann es aber sein, daß die Schallgeschwindig-
209830/0814
keit c nicht konstant ist, und daß sie nicht immer genau bekannt ist. Damit dieses Glied eliminiert wird, gibt es noch zwei· weitere Zeitintervalle der Messung.
Im dritten Zeitintervall wird der Zähler 5 vom Prograramwerk in die Rückwärts Zählstellung gebracht. Die Taktimpulse, die er nun zählen soll, können eine sehr viel kleinere Frequenz als in den ersten beiden Zeitintervallen haben. In den beiden ersten Zeitintervallen muß nämlich die Taktimpuls periods klein gegen die Periode der Ultraschallwelle sein, damit eine gute Auflösung erzielt wird.
Wie zu erkennen sein wird, ist im zweiten Fall gerade das Umgekehrte von Vorteil.
Der Wandler 22 wird in Tätigkeit gesetzt. Er sendet einen Impuls aus, der nach einerZait tß vom Wandler 21 empfangen wird. Dieser gibt daraufhin einen elektrischen Icopuls ab, der vom Verstärker 8 verstärkt und dem Eingang des Wandlers zugeführt wird. Da eine Schleife gebildet ist, wird eine Impulsfolge mit der Periode tQ abgegeben.
Damit der Faktor c eliminiert wird, braucht nur die Zeit tQ gemessen zu werden, worauf der Quotient (t2 - t.)/i,Q gebildet wird, in dem nur noch ν und konstante Glieder auftreten.
2 2 2
Es läßt sich nämlich zeigen, daß tQ gleich dem Wert D /c ist, wenn mit D der Durchmesser der Rohrleitung bezeichnet wird.
Die 53iler 9 und 1C ermöglichen die Durchführung dieser Operation.
Der Zähler 9 zählt die Impulse mit der Folgeperiode tQ, solange er von der bistabilen Anordnung 7 in Tätigkeit gehalten wird, d.h. solange der Zähler 5 nicht geleert ist? der Zähler 9 bleibt stehen, wenn der Zähler 5 leer ist.
209830/0814
Die dann vom Zähler 9 angezeigte Zahl N^ ist dem Wert (t-p-t-j/tg proportional. Die Zeit, die der Zähler 5 bis zum Entleeren benötigt ,ist nämlich dem Wert t2 - t.. proportional , und die vom Zähler 9 angezeigte Zahl ist der Frequenz fQ = 1/tQ der umlaufenden Impulse proportional, also dem Wert tQ umgekehrt proportional.
Der gleiche Vorgang wird in einem vierten Zeitintervall mitdem Zähler 10 unter der !Wirkung des gleichen Taktgebers durchgeführt, während der Zähler 9 in die Rückwärts zähl stel lang gebracht ist.
Man hat dann das gesuchte Ergebnis .: Der Zähler 10 zeigt-eine
2 Zahl N. an, die dem Wert (t2 - t^/tg proportional ist.
Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeisp.iel der Schaltungen, die. für die Durchführung der ersten und der zweiten Messung geeignet sind.
Die in Fig.3 dargestellte Anordnung enthält eine erste bistabile Kippschaltung FF1, die von dem nicht dargestellten Programmwerk das Signal für die Auslösung der Messung empfängt. Sie geht dann in die; Arbeitsstellung und gibt eine Spannung des Wertes ab, die an die Und-Gatter ET1 und ET2 angelegt wird.
Diese beiden Und-Gatter ET1 und ET2 sind mit den beiden Eingängen einer bistabilen Kippschaltung FF2 verbunden. Diese bistabile Kippschaltung FF2 liefert ein Meß-Rechtecksignal, indem sie bei der Ankunft des ersten Nulldurchgangs der vom Senderwandler abgegebenen Welle in die Stellung 1 geht. Das diesem Nullüurehgang entsprechende Signal wird über den zweiten Eingang des Und-Gatte rs ET1 übertragen.: D j,e bistabile Kippschaltung FF2 bleibt in diesem Zustand, bis sie.in die■■ Stellung O zurückgestellt wird, was. durch das und ^Gatter· beim Eintreffen des ersten KuI!durchgängs der; Schwitirguhg
2098:3 0/0814 ;"
Empfangs wandle rs erfolgt. Der gleiche Torgang findet in den beiden Meßrichtungen statt.
Wenn die bistabile Kippschaltung FFp ^η ^er Stellung 1 ist, öffnet sie ein Und-Gatter ET,. Dieses Und-Gatter ET, empfängt an seinem zweiten Eingang Taktsignale mit einer Frequenz in der Größenordnung von beispielsweise 1 14Hz. Der Ausgang des Und-Gatters ET, ist über ein Oder-Gatter OIL mit dem Eingang eines Zählers O. verbunden (dessen Punktion derjenigen des Zählers 5 von Fig.1 entspricht).
Diese erste Gruppe von SchaltungsOrganen ermöglicht die Durchführung der ersten Messung, d.h. der Messung der Zeit t..(in welcher der stromaufwärtsliegende Wandler 11 der Sender ist). Wenn nämlich die bistabile Kippschaltung FP1 unter der Wirkung des Programmwerks in die Stellung 1 geht, gibt sie eine Spannung ab, welche die Unü-Gatter ET1 und ET2 öffnet. Die von dem elektrischen Signalgenerator abgegebene Schwingung wird zuvor durch Größtwertbegrenzung und anschließendes Differenzieren in eine Folge von positiven Impulsen (Pig.4) umgewandelt (während die negativen Impulse beseitigt werden). Diese Impulse entstehen ,"jedesmal dann, wenn die ursprüngliche Schwingung in ansteigender Richtung durch Null geht. Bei dem ersten Impuls, der auf die Auslösung der Messung folgt, wird die bistabile Kippschaltung FP2 von dem Und-Gatter ET1 in die Stellung 1 gebracht. Beim Erscheinen des ersten Impulses, der anschliessend vom Empfänger abgegeben wird, wird sie wieder in die Stellung O gebracht. Ds^s Und-Gatter ET, ist also für die Zeit'tj offen.
Der Zähler C. empfängt dann die Taktimpulse über das Und-Gatter ET, und äas Oder-Gatter OU1. Er zählt die Taktimpulse, bis die bistabile Kippschaltung PFp zurückgestellt wird, also während der Zeit t.. Er zeigt dann eine Zahl N1 an, die,bis auf eine Takt Impulsperiode , gleich der Zeit t..ist.
209830/08U
Die folgenden Schaltungsorgane ermöglichen die Messung der Zeit t2 - *ι· ■
Unter der Wirkung einer vom Programmwerk gesteuerten bistabilen Kippschaltung FF5 wird der Zähler G1 über ein Dif fere nzier glied D2 in die Rückwärts zählstellung gebracht.
Die Stufen des Zählers C. sind mit einem Und-Gatter ETg verbunden. Das Und-Gatter EIg ist mit einem Und-G-atter ET^, verbunden, das geöffnet wird, wenn der Zähler Cj durch Full geht, wodurch ein zweites Auslösesignal für die Messung zum Und-Gatter ET9 geliefert wird.
C.
Dieses zweite Auslösesignal für die Messung ist notwendig, damit der Zähler C. nach einer Zeit angehalten wird, die tatsächlich der zu messenden Phasenverschiebung entspricht, unabhängig von der gegenseitigen Lage der gesendeten und
empfangenen Wellen.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist an Hand der Zeitdiagramme von Fig. 4 besser verständlich.
Das nicht dargestellte Programmwerk bewirkt, daß die folgenden Operationen der Reihe nach durchgeführt werden:
a) Im Zeitpunkt t-g beginnt die Messung, die zur Kenntnis von At1 führt. Sie bistabile Kippschaltung PF1 bewirkt das Umkippen der bistabilen Kippschaltung FF, an ihrem ersten Eingang, und die Messung läuft in der zuvor angegebenen Weise ab, wobei der Zähler C1 in der Vorwärtsrichtung zählt.
b) Im Zeitpunkt t-g (Ende der ersten Meßphase) wird von dem Differenzierglied D1 ein negativer Impuls erzeugt. Dieser bringt die Kippschaltung FF, in die Stellung O zurück, wodurch der Zähler C1 am Eingang R in die Rückwärtszähtstellung gebracht wird.
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Im Zeitpunkt iij, wird die Kippschaltung PP4 in die Stellung gebracht. Sie sperrt dann das Und-Gatter ETp. Die Rückwärtszählung beginnt in gleicher Weise wie die Vorwärtszählung bei der vorhergehendenOperation. Der Zähler kann aber erst dann wieder zu zählen beginnen, wenn er seinen Zählerstand erreicht hat. In diesem Augenblick wird nämlich ein Impuls von dem Und-Gatter ETg abgegeben, durch den die bistabile Kippschaltung IT. zum Umkippen gebracht wird. Das Und-Gatter ETp öffnet sich, die Messung beginnt in der Vorwärtszählrichtung und hört auf, wenn der Empfänger einen Nulldurchgang der Welle in ansteigender Richtung (positiver Impuls) empfängt. Der Zähler hat in diesem Zeitpunkt einen Zählerstand Atp registriert. Es ist nämlich bekannt, daß At2 zwangsläufig gros ser als At.. ist, so daß normalerweise in der ersten Rückwärtszählphase der ganze Inhalt des Zählers C, , nämlich das Äquiva lent von At^, gelöscht worden ist.
Jedes Eintreffen eines Impulses, der einem Wert A tp < At., entspricht, muß vermieden werden, so daß dadurch die Messung nicht beeinflußt werden kann.
Wenn die Messung durch das Und-Gatter ET. und das Differenzier glied D1 beendet wird, wird ein negativer Impuls erzeugt, der die bistabile Kippschaltung PF, zurückstellt.
Der Zähler C1 wird in die Rückwärtszähliellung zurückgestellt.
Pig.5 zeigt die Schaltungen für die Durchführung des Messungen von
und
*O t2
In Pig.5 sind einige Schaltungsteile zu finden, die bereits in Pig.3 zu erkennen sind, und von denen bisher noch nicht die Rede war, nämlich eine bistabile Kippschaltung PFf , die
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an ihreneinen Eingang von dem Programmwerk betätigt wird.
Diese bistabile-Kippschaltung liefert in ihrer Arbeitsstellung eine Ausgangsspannung zu einem Und-Gatter ET1-; wenn dieses offen ist, überträgt es zu dem Zähler C. Takt impulse, deren Frequenz in der Größenordnung von 10 kHz sehr viel niedriger als diejenige der vorhergehenden Taktimpulse ist.
Der Zähler C1, der in der Rückwärts Zählstellung steht, empfängt also über das Und-Gatter ETc die Niederfrequenten Taktimpulse.
Die-bistabile Kippschaltung .I1IV geht unmittelbar nach dem Schließen der Schleife über die Wandler. 21 und 22 auf Befehl des Programmwerks zu die - Arbeitsstellung. Sie läßt das Entleeren des Zählers C. im 10 kHz -Takt und die Vorwärts zäh Lung im Zähler C^ zu. Sie wird vom Zähler Cj auf KuIl zurückgestellt, wenn dieser durch O geht. Der dann vom Zähler C. zum zweiten Eingang der Kippschaltung FF,- gelieferte Impuls bringt diese in die Ruhestellung. .
Andrerseits öffnet die Kippschaltung FFn ein Und—Gatter ET dessen Ausgang mit dem Zähler C2 verbunden ist, der die Aufgabe hat, den Wert (t^ - t.jO/tg zu messen.
Da3 Und-Gatter ET„ empfängt andrerseits- die in der Schleife der Wandler 21 und 22 umlaufenden Impulse.
Die beschriebene Schaltungsgruppe arbeitet in folgender Weise:
Der erste umlaufende Impuls bringt die Kippschaltung FFj- in die Arbeitsstellung und die Kippschaltung FF, in öie Ruhestellung.
Das Und-Gatter ET,- ist'geöffnet. Der Zähler Cj- beginnt, seine· = Rückwärts zäh lung im Takt der vom Taktgeber gelieferten ΐθ .kHz- '
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original
Impulse. D3 aas Und-Gatter ET~ von der Kippschaltung PEc geöffnet ist, zählt der Zähler C2 die von den Wandlern bei geschlossener Schleife gelieferten umlaufenden Impulse.
Wenn der Zähler C1 durch den Zählerstand O geht, geht die Kippschaltung FF,- in die Ruhestellung, und die Operationen werden stillgesetzt. Da sich das Und-Gatter ET~ schließt, hat der Zähler C2 die Impulse sit der Frequenz f^ = 1Aq während der Zeit gezählt, die der Zähler C1 zum Entleeren benötigte, d.h. während einer Zeit, die dem Viert t2 - t1 proportional ist. Der Zähler Cp zeigt daher einen Zählerstand an, der dem Wert (t2 - ^1)An proportional ist.
Die übrigen Schaltungsbestandteile ermöglichen die Messung des Werts (t2 ■-- ^)A0*
Die bistabile Kippschaltung TPF,- ist über ein Differenzierglied D, αit dem einen Eingang einer bistabilen Kippschaltung PFg verbunden. Der andere Eingang dieser Kippschaltung ist an den Ausgang des Zählers C2 angeschlossen, der einen Impuls abgibt, wenn der Zähler auf O geht.
Die bistabile Kippschaltung PPg ist mit dem Eingang R des Zählers C2 verbunden, "wodurch dieser auf Rückwärts zählung eingestellt wird. Sie ist ferner mit einem Und-Gatter ETg verbunden, das im geöffneten Zustand die niederfrequenten Taktimpulse überträgt. Die umlaufenden Impulse werden dem Zähler C5 über ein Und-Gatter ETg zugeführt, das offen ist, wenn sich die bistabile Kippschaltung PFg in der Arbeitsstellung befindet.
Der Ausgang des Zählers C, ist mit einer -Anzeigevorrichtung A verbunden.
Diese Eohaltungsgruppe arbeitet in folgender Weise:
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Wenn die Kippschaltung FF^in ihre Ruhestellung geht, veranlaßt sie das Differen zierglied D5 zur Abgabe eines negativen Impulses, der die bistabile Kippschaltung FFg in die Arbeitsstellung bringt. In dieser Stellung öffnet diese Kippschaltung das Und-Gatter ETq, das die Zuführung der Zählimpulse zu dem Zähler C2 in der Rückwärts Zählstellung ermöglicht. Der Zähler Co entleert sich dann im Takt der Taktimpulse. Wenn er den Zählerstand 0 erreicht., bringt der Zähler C^ die bistabile Kippschaltung FFg in die Ruhestellung.
Die bistabile Kippschaltung FFg öffnet in der Arbeitsstellung ferner das Und-Gatter ETg, das die Zuführung von Impulsen zumZähler C~ ermöglicht. Dieser zählt dann die von den Wandlern erzeugten umlaufenden Impulse ausschließlich während der Zeit, in der sich die Kippschaltung FFg in der Arbeitsstellung befindet.
Der am Ende der .Zählung erhaltene Zählerstand entspricht auf Grund der gleichen Überlegung, wie sie zuvor für den Zähler C0 angestellt wurde, dem Wert (t2 - t-ι)Α0.
Die Anzeigevorrichtung A zeigt dann die Geschwindigkeit ν des Strömungsorittels in der Rohrleitung an.
Patentansprüche
20983Q/0814

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    I.JAnordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines — Strömungsmittels in einer Rohrleitung mit zwei ersten elektroakustischen Wandlern, die an den Wänden der Rohrleitung angeordnet sind und Ultraschallbündel aussenden bzw« empfangeη können, die abwechselnd von dem einen gesendet und von dem anderen empfangen werden, nachdem sie die Rohrleitung in einer Richtung durchquert haben, die um einen bekannten Winkel gegen die zu messende Geschwindigkeit geneigt ist, mit Einrichtungen zur Messung derDifferenz t2 ~ t1 zwischen der Laufzeit tp des -Schalls von dem stromabwärts liegenden Wandler zu dem stromaufwärts liegenden Wandler und der Laufzeit t^ des Schalls von dem stromaufwärts liegenden Kandier zu den stromabwärts liegenden Wandler, zwei zweiten elektroakustischen Wandlern, von denen der eine für die Sendung und der andere für den Empfang eines durch die Rohrleitung gehenden Ultraschallbündels geeignet sind,' mit Einrichtungen zur Verbindung der beiden zweiten Wandler in einer Schleife für die Abgabe einer Impulsfolge der Periode tQ, die in der Nähe der Werte t. und tp liegt, und mit Einrichtungen zur Messung der Periode tQ und zur Bildung des Verhältnisses (t2~ "^)Aq ' dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Differenz ^2~^ϊ ein erster Vorwärts-Rückwärts-Zähler vorgesehen ist, der Taktimpulse während der Zeit t.. zählt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den ersten Zähler in die Rückwärtszählstellung bringen und ihn bei Erreichen des Zählerstands Null wieder in die Vqrwärtszählstellung zurückstellen, so daß er am Ende der Zeit tp die Differenz t2 - t.. anzeigt.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 ,· dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Berechnung des Verhältnisses (*2~^
    209830/0814
    einen zweiten Vorwärts-Rückwärts-Zähler und einen dritten Zähler enthalten, daß dem ersten Zähler Einrichtungen zugeordnet sind, die den zweiten Zähler für eine Zeit in Tätigkeit setzen, die dem Wert t2 - t^ proportional ist, daß dem zweiten Zahler Einrichtungen zugeordnet sind, die den dritten Zähler für eine Zeit (tg-t^ )/tQ in Tätigkeit setzen, daß dem dritten Zähler Einrichtungen zur Anzeige der Geschwindigkeit des Strömungsmittels zugeordnet sind, und daß der zweite und der dritteZähler die Impulse der Periode tQ vorwärts zählen.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber eine erste Impulsfolge hoher Frequenz liefert, deren Impulse von dem ersten Zähler während der Messung von tp - t, vorwärts gezählt werden, und eine zweite Impulsfolge niedriger Frequenz, die von dem ersten Zähler während der Messung von (tp- t\.)/tQ und von dem zweiten Zähler währepd der Kessung von (to - t.)/tQ rückwärts gezählt werden.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Wandler mit einem elektrischen Signslgenerator abwechselnd über einen Umschalter verbunden sinä.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die das Stillsetzen des ersten Zählers während der Messung von t^ verhindern, solange er nicht wieder denZnhlerstand Null erreicht hat.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der Operationen durch ein Programtawerk und durch bistabile Schaltungen gesteuert wircL
    209830/08U
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB9119742D0 (en) * 1991-09-16 1991-10-30 British Gas Plc Measurement system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3329017A (en) * 1963-05-07 1967-07-04 Tokyo Keiki Seizosho Co Ltd Ultrasonic flow quantity measuring apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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