DE2313149A1

DE2313149A1 - PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR ULRASONIC LENGTH MEASUREMENT

Info

Publication number: DE2313149A1
Application number: DE2313149A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: TRANSFER TECHNIK GmbH
Current assignee: TRANSFER TECHNIK GmbH
Priority date: 1973-03-16
Filing date: 1973-03-16
Publication date: 1974-09-19

Description

Verfahren und Einrichtung zum Ultraschall-Längenmessen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zu dessen Ausübung besonders vorteilhafte Einrichtung zum Ultraschall-Längenmessen, insbesondere zum Messen von Längen im lOÖ-Meter-Bereich, bei dem über einen Taktgenerator gesteuert die Laufzeit eines von einem Ultraschallsender ausgestrahlten Signals gemessen wird. Method and device for ultrasonic length measurement The invention relates to a method and a device which is particularly advantageous for its implementation for ultrasonic length measurement, especially for measuring lengths in the 10 meter range, in which the running time of one is controlled by a clock generator from an ultrasonic transmitter radiated signal is measured.

Es ist ein mit kurzen Wellen die Umgebung abtastendes Radar-Funkmeßverfahren bekannt (Band 1 von Bley/Goldmann "Elektronische Meßfühler", Frankh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, Seiten 54 ff.), bei dem vom Meßobjekt die Impulse reflektiert werden und als Echo zum Sender/Empfänger zurückgelangen. Die Entfernung (x) erhält man aus der Laufzeit t (in Sekunden) der Impulse vom Senderort und zurück gemäß der Beziehung t x = c . t/2, wobei c = 300.000.000 m/sec = # . f die Geschwincigkeit des Lichts darstellt.It is a radar radio measurement method that scans the environment with short waves known (Volume 1 by Bley / Goldmann "Electronic measuring sensors", Frankh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, pages 54 ff.), In which the impulses are reflected from the test object and get back as an echo to the sender / receiver. The distance (x) is obtained from the transit time t (in seconds) of the pulses from the transmitter location and back according to the Relationship t x = c. t / 2, where c = 300,000,000 m / sec = #. f the speed of light.

( # = Wellenlänge [m] und f = Frequenz [MHz] (x) ergibt sich somit aus 8 x = 1,5 10 t (Meter) Die Genautgkeit der Anzeige hängt erheblich von der richtige.: Eineichung des Gerätes bei der Montage ab. Für kleinere½'Meßbereiche (z. B. von wenigen Metern bis ca. 100 Meter) bestehen trotz Eichung Schwierigkeiten wegen der kurzen Laufzeiten des Signals. (# = Wavelength [m] and f = frequency [MHz] (x) thus results from 8 x = 1.5 10 t (meters) The accuracy of the display depends significantly on the correct: Calibration of the device during assembly. For smaller ½ 'measuring ranges (e.g. B. from a few meters to approx. 100 meters) there are difficulties despite calibration because of the short transit times of the signal.

Bei einem bekannten Landvermessungsgerät, das nach dem Impulsradar-Verfahren arbeitet, sind Wellenlängen von 3 mm angewendet worden. Dieses Verfahren ermöglicht zwar die Verschiebung des Meßbereiches bis unter 100 Meter, vermindert Jedoch nicht die Schwierigkeiten der ungenauen Eichung.In a known land surveying device that uses the pulse radar method works, wavelengths of 3 mm have been used. This procedure enables the shift of the measuring range up to less than 100 meters, however, does not decrease the difficulties of inaccurate calibration.

Entfernungsmessungen unter Wasser nach dem Ultraschall-Echolot-Verfahren sind ungenauer als Radar, weil die Laufzeiten des Schallsignals trotz schnellerer Ausbreitung als in Luft gegen-Uber dem Radarverfahren relatiV lang sind. Die Geräte sind ebenfalls in Metern, d. h. in einer für manche Zwecke wie z. B. in der Landvermessung, Vermessung -von Bauten sehr groben Längeneinheit zu eichen.Distance measurements under water using the ultrasonic echo sounder method are less accurate than radar, because the propagation times of the sound signal are faster Spread than in air compared to the radar method are relatively long. The devices are also in meters, i.e. H. in one for some purposes such as B. in land surveying, Measurement -of buildings to calibrate very rough units of length.

Sämtlichen bekannten Verfahren haften Mängel einer Eichung an, die bei dem während des Eichvorgangs herrschenden Einflußgrößen der Umgebung durchgeftihrt wird. Diese Bedingungen liegen Jedoch nur selten am Einsatzort des Meßgerätes vor. Die Meßgenauigkeit der bekannten Verfahren leidet daher unter den Folgen sich ändernder Temperatur des Mediums, gegebenenfalls des LuStdruckes und der Luftfeuchtigkeit. Bei Flüssigkeiten ist wechselnde Dichte nachteilig.All known methods have defects in calibration, which carried out with the influencing variables of the environment prevailing during the calibration process will. However, these conditions are seldom present at the location where the measuring device is used. The measurement accuracy of the known methods therefore suffers from the consequences of changing Temperature of the medium, possibly the air pressure and the air humidity. In the case of liquids, changing density is disadvantageous.

Der vorliegenden Erfindung ist die A-lfgabe zugrundegelegt, ein Ultrascha.l-Längenmeßverfahren aufzuzeigen, das unabhängig von sich ändernden Einflußgrößen in dem von Ultraschall durchwanderten Medium arbeitet, derart, daß eine hohe5 gleichbleibende Meßgenauigkeit erzielt wird.The present invention is based on the task, an ultrasonic length measuring method to show that regardless of changing influencing variables in that of ultrasound traversed medium works in such a way that a high5 constant measurement accuracy is achieved.

Es ist ferner eine Unteraufgabe der Erfindung, das Meßverfahzen mittels besonders für die Bauindustrie geeigneten, leichten und handlichen, transportablen und wenig aufwendigen Meßgeräten durchführen zu können.It is also a sub-task of the invention, the measuring method by means of Lightweight, handy, transportable, especially suitable for the construction industry and to be able to carry out less expensive measuring devices.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Laufzeit des (Ultraschall-) Signals im Meßbereich mit der Laufzeit eines Signals in einer Referenzstrecke von vorgegebener und konstanter Länge, die sich während des Meßvorgangs im gleichen Medium des Meßbereiches befindet, elektronisch verglichen wird, und daß der Vergleich durch Division der vorgegebenen und der gemessenen Laufzeiten erfolgt. Etwaige Anderungen der bezeichneten Einflußgrößen des Mediums in der Meßstrecke werden vorteilhafterweise bei Jeder Messung automatisch berücksichtigt. Hierbei ergibt sich ein erster Teil des Grundgedankens der Erfindung aus der bei Jedem einzelnen Meßvorgang zunächst eingeleiteten t'Feststellung der Einflußgrößen wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck", obgleich deren absolute Größe nicht ermittelt und festgehalten wird. Der zweite Teil des Grundgedankens liegt darin, den Vergleich der Referenzstrecke mit der Meßstrecke praktisch gleichzeitig durchzuführen.This goal is achieved according to the invention in that the running time of the (ultrasonic) signal in the measuring range with the transit time of a signal in a Reference distance of a given and constant length that changes during the measurement process is in the same medium of the measuring range, is compared electronically, and that the comparison is made by dividing the given and the measured transit times he follows. Any changes in the specified influencing variables of the medium in the measuring section are advantageously automatically taken into account for each measurement. Here A first part of the basic idea of the invention results from that of each individual Measuring process initially initiated determination of the influencing variables such as air temperature, Air humidity, air pressure ", although their absolute size has not been determined and is being held. The second part of the basic idea is to make the comparison the reference section to be carried out practically at the same time as the measuring section.

Besonders vorteilhaft ist, Jede änderung der störenden Einflußgrößen total zu eliminieren. Zwei verschiedene Meßergebnisse, die in zeitlichem Abstand ermittelt werden, sind theoretisch ausgeschlossen. Das Erfindungsprinzip beruht ferner auf einem Vergleich von zwei Strecken", von denen die eine eine genaue neleEtrischet' Länge besitzt und die andere ein Vielfaches davon ist.Any change in the disruptive influencing variables is particularly advantageous to be eliminated completely. Two different measurement results, which are separated in time are theoretically excluded. The principle of the invention is based also on a comparison of two routes, "one of which is an exact neleEtrischet ' Length and the other is a multiple thereof.

Das Verfahren läßt sich elektronisch dahingehend ausfUhren, daß durch den Taktgenerator ausgelöst ein linearer Spannung anstieg in einem Integrator elektrisch mit der Laufzeit des Schalls in der Referenzstrecke verglichen wird, das erhaltene Referenzsignal mit einem aus einem zweiten Integrator und der Meßstrecke erhaltenen Spannungsanstieg verglichen und das Ergebnis unmittelbar auf einem Anzeigegerät registriert wird.The method can be carried out electronically in such a way that the clock generator triggered a linear voltage rise in an integrator electrically is compared with the travel time of the sound in the reference path, the obtained Reference signal with one obtained from a second integrator and the measuring section Voltage rise compared and the result immediately on a display device is registered.

Die bekannten Einrichtungen, die auf der Basis von Radar oder neuerdings auch kohärenten Lichtstrahlen arbeiten, bedürfen meist besonders aufwendiger Bauteile, deren Herstellung langwierig und teuer ist und die im Betrieb mit großer Umsicht behandelt werden müssen (Rubinkristalle, Gasentladungsröhren und dergl.). Eine relativ große, schwere und kompakte Einrichtung kann Jedoch durch leichtere, mit herkömmlichen elektronischen Bauteilen bestückte Einrichtung ersetzt werden. Diese ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, daß ein aus einem fleferenzelement, einer Meßauswertung mit Anzeigegerät und mit einer Steuereinheit bestehendes Meßgerät zusammen mit der Meßstrecke und dem Empfänger einen geschlossenen Meßkreis bilden.The known facilities based on radar or more recently coherent light beams also work, usually require particularly complex components, their production takes a long time and is expensive and which in operation with must be handled with great care (ruby crystals, gas discharge tubes and the like). However, a relatively large, heavy, and compact device can get by replaced lighter equipment equipped with conventional electronic components will. According to the invention, this is constructed in such a way that a fleferenzelement, a measurement evaluation with display device and with a control unit existing measuring device together with the measuring section and the receiver form a closed measuring circuit.

Das erfindungsgemäße Referenzelement, das vorstehend als telektrische" Länge bezeichnet worden istsbesteht nach einer, besonders vorteilhaften Lösung dieser Teilaufgabe aus einem Schallsender und einem Schall-Empfänger, die in einem langzeitstabilen Abstand auf einem Träger befestigt sind, so daß eine akustische Kopplung zwischen beiden gebildet ist.The reference element according to the invention, which is described above as a telectric " According to a particularly advantageous solution, this exists Sub-task consisting of a sound transmitter and a sound receiver, which in a long-term stable Distance are mounted on a support, so that an acoustic coupling between both is formed.

Die einfache aber wirkungsvolle Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden schwierigen Problems der Längenmessung bei sich ändernden Einflußgrößen äußert sich in der Gestaltung des Trägers, wonach dieser aus einem verwindungssteifen Stab aus wärmedehnungsarmem Werkstoff besteht.The simple but effective solution to the underlying of the invention difficult problem of length measurement with changing influencing variables expresses itself in the design of the girder, according to which it consists of a torsion-resistant rod low-thermal expansion material.

In Ausgestaltung der Er£tndung ist es ftlr eine unmittelbare Ablesung des Meßergebnisses vorteilhaft, wenn das Anzeigegerät mit einer DigitalanZeige versehen ist.In the embodiment of the invention, it is for an immediate reading of the measurement result is advantageous if the display device is provided with a digital display is.

Bei kleineren lteßstreeken ist zweckmäßig, den Empfänger> der im Meßabstand aufgestellt ist, mit dem Meßgerät mittels eines Kabels zu verbinden. Ohne Kabel kann nach einer weiteren Verbesserung der Erfindung ausgekommen werden, wenn der Meßkreis Uber eine drahtlose Empfangs-Sende-Anlage geschlossen ist In der Zeichnung ist eine der mglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch dargestellt und im folgenden näher beschrieben. In der Beschreibung sind zusätzliche, besonders hervorzuhebende Merkmale der Erfindungent sprechend erläutert.For smaller lteßstreeken it is advisable to call the recipient> the im Measuring distance is set up to be connected to the measuring device by means of a cable. According to a further improvement of the invention, no cables can be used, when the measuring circuit is closed via a wireless receiving-transmitting system In the Drawing is one of the possible embodiments of the device according to the invention shown schematically and described in more detail below. In the description are additional, particularly noteworthy features of the invention accordingly explained.

Es zeigen: Fig. 1 die Aufstellung der Meßeinrichtung am Meßort, Fig. 2 die zu einem Referenzelement zusammengefaßte Referenzstrecke, Fig. 3 ein Diagramm des Spannungsverlaufes am Integratorausgang des Referenzelementes, Fig. 4 die Meßstrecke, Fig. 5 ein Diagramm des Spannungsverlaufes am Ausgang des Meßintegrators, Fig. 6 ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung. They show: FIG. 1 the installation of the measuring device at the measuring location, FIG. 2 the reference path combined to form a reference element, FIG. 3 a diagram the voltage curve at the integrator output of the reference element, Fig. 4 the measuring section, FIG. 5 shows a diagram of the voltage profile at the output of the measuring integrator, FIG. 6 a block diagram of the entire facility.

Am Meßort (Baustelle, Sportanlage, und dergl.) ist gemäß Figur 1 der Ultraschallgeber 1 auf einem Stativ 2 vorteilhafterweise höhen- und winkeleinstellbar angeordnet. Ultraschallgeber 1 und die Meßauswertung 3 bilden zweckmäßigerweise eine Baueinheit. At the measuring site (construction site, sports facility, etc.), according to FIG the ultrasonic transducer 1 is advantageously height and angle adjustable on a stand 2 arranged. Ultrasonic transmitter 1 and the measurement evaluation 3 expediently form a unit.

Die Meßauswertung 3 ist daher im Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Ultraschallgeber 1 auf der einen Seite der Meßstrecke und der Empfänger 4 auf der anderen Seite angeordnet. Der Empfänger 4 ist ebenfalls auf einem Stativ 5 gehalten und vorzugsweise auf dem Gelenk 6 befestigt, In der PleBauswertung 3 befindet sich außer dem Taktgenerator und der notwendigen Stromquelle, z. B. einer Batterie, als Referenzstrecke ein Referenzelement, das gemäß Figur 2 aus einem Träger 7, dem mit vorgegebenem Abstand befestigten Schailsender 8 und dem Schallempfänger 9 besteht. Der Träger 7 ist aus längenbeständigem Material hergestellt. Der Bezugsabstand L zwischen dem Schallsender 8 und dem Schallempvänger 9 ist praktisch unveränderlich. Temperaturschwankungen wirken sich auf den Träger 7 vernachlässigbar aus, so daß darin keine Fehlerquelle für das anzustrebende Meßergebnis zu sehen ist. Temperaturschwankungen, Sehwankungen der Luftfeuchtigkeit und des LuStdrucks bilden ebensowenig eine Fehlerquelle für die Schallwellen. The measurement evaluation 3 is therefore in the exemplary embodiment together with the ultrasonic transmitter 1 on one side of the measuring section and the receiver 4 arranged on the other side. The receiver 4 is also held on a tripod 5 and preferably attached to the joint 6, in the PleBausicherung 3 is located except for the clock generator and the necessary power source, e.g. B. a battery, as Reference path a reference element which, according to FIG. 2, consists of a carrier 7 with which a predetermined distance attached Schailender 8 and the sound receiver 9 consists. The carrier 7 is made of length-stable material. The reference distance L between the sound transmitter 8 and the sound receiver 9 is practically invariable. Temperature fluctuations have a negligible effect on the carrier 7, so that no source of error in it to see for the desired measurement result is. Temperature fluctuations, visual fluctuations in humidity and air pressure also do not constitute a source of error for the sound waves.

In der nachfolgenden Beschreibung wird noch erläutert werden, daß deren Größen bei Jeder Messung gemessen und bei der Division der Laufzeiten zwar getrennter Schallwellen la/8a, jedoch solcher Schallwellen im selben Medium, zur gleichen Zeit und nahezu am selben Ort in die elektronische Rechenoperation eingehen und somit berücksichtigt werden.In the following description it will be explained that whose sizes are measured with each measurement and when dividing the transit times separate sound waves la / 8a, but such sound waves in the same medium, for enter the electronic arithmetic operation at the same time and almost in the same place and thus be taken into account.

In der Meßauswertung 3 erzeugt das Referenzelement am Ausgang eines weiter nicht dargestellten Analogwertspeichers ein Signal, welches ein genaues Maß für die Schallgeschwindigkeit an dem Ort ist, an dem sich die Meßstrecke befindet. Dieses Signal wird gemäß Figur 3 durch den Taktgenerator-nach einer Startzeit t Start aufgrund der Laufzeit t=O (Aussendung des Impulses) bis t-t1 festgelegt. Nach der Zeit t1 wächst als Maß fUr die Laufzeit des Schalls in der Referenzstreckev die dem Bezugsabstand L entspricht, +UB bis auf den Wert Ual an: U = Kl a1 Ua1 = Spannung am Integratorausgang des Referenzelementes; K1 = Eichkonstante entsprechend dem Träger-Bezugsabstand-L, den vorhandenen Einflußgrößen usw.In the measurement evaluation 3, the reference element generates one at the output Analog value memory, not shown further, a signal which is an exact measure is for the speed of sound at the place where the test section is located. According to FIG. 3, this signal is generated by the clock generator after a start time t Start determined based on the running time t = O (emission of the pulse) to t-t1. To the time t1 increases as a measure of the propagation time of the sound in the reference distance v which corresponds to the reference distance L, + UB up to the value Ual an: U = Kl a1 Ua1 = Voltage at the integrator output of the reference element; K1 = calibration constant accordingly the carrier reference distance L, the existing influencing variables, etc.

#t = t1 - t0 (t1 = Ankunftszeit des Impulses am Schallempfänger 9 Die positive Spannung U, ist nunmehr am Ausgang des erwähnten Analogwertspeichers vorhanden.#t = t1 - t0 (t1 = arrival time of the pulse at the sound receiver 9 The positive voltage U, is now at the output of the aforementioned analog value memory available.

Gemäß Figur 4 durchläuft eine zweite Schallwelle la unabhängig von der ersten Schallwelle 8a der Referenzstrecke jedoch durch den Taktgenerator und einer Steuerlogik ausgelöst die MeBstr¢»cke (Figur 1). Die Meßstreckenschallwelle la geht vom Ultraschallgeber 1 aus und durchläuft die Meßstrecke von der Länge x.L.According to Figure 4, a second sound wave passes through la independently of of the first sound wave 8a of the reference path, however, by the clock generator and a control logic triggers the measuring line (FIG. 1). The test section sound wave la starts from the ultrasonic transducer 1 and traverses the measuring section of length x.L.

Die Schallwelle la wird von der innerhalb der Meßauswertung 3 angeordneten Steuerlogik freigegeben. Sobald ein dafür vorgesehener zweiter Integrator durch 0 Volt geht (Figur 5), erscheint an seinem Ausgang ein linearer Anstieg, der vorteilhafterweise nur vom Eingangsstrom und der Meßzeit abhängt: Die Meßzeit beträgt: t = t2 - t0.The sound wave la is arranged within the measurement evaluation 3 Control logic released. As soon as a dedicated second integrator comes through 0 volts (Figure 5), a linear rise appears at its output, which is advantageous depends only on the input current and the measuring time: The measuring time is: t = t2 - t0.

t=0 (Meßbeginn) t=t2 (Meßende) Sobald das Ultraschallsignal (Schallwelle la) den Empfänger 4 erreicht, wird der Augenblickswert des zweiten Integrators in einem zweiten Analogwertspeicher eingeschrieben. Zu dieser Zeit t (praktisch = t2) d. h. am Meßende, beträgt die Spannung *' am Ausgang des zweiten Integrators Ua2 = K2 (t2-t0) K2 = Konstante aus Ua1/K1. t = 0 (start of measurement) t = t2 (end of measurement) As soon as the ultrasonic signal (sound wave la) reaches the receiver 4, the instantaneous value of the second integrator is in written into a second analog value memory. At this time t (practically = t2) d. H. at the end of the measurement, the voltage * 'at the output of the second integrator is Ua2 = K2 (t2-t0) K2 = constant from Ua1 / K1.

Es ist besonders hervorzuheben, daß die Konstante K2 des zweiten Integrators aus einem einen etwaigen Eichfehler des Referenzelementes enthaltenden Wert derart gewonnen wird, daß die sehr genau bekannte Spannung Uai durch den Wert K1 dividiert wird.It should be particularly emphasized that the constant K2 of the second integrator from a value containing a possible calibration error of the reference element in this way it is obtained that the very precisely known voltage Uai is divided by the value K1 will.

Weicht K1 ab, so wirkt sich dies nur im Verhältnis der Werte Ua1/K1 aus und nicht etwa im Wert der absoluten Größen von Ua1 und K1.If K1 deviates, this only has an effect in the ratio of the values Ua1 / K1 and not in the value of the absolute values of Ua1 and K1.

Der Augenblickswert in dem zweiten Analogwertspeicher ist ein Maß für die Länge der durchlaufenen Meßstrecke, aber auch für Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und dergl. Da aber dieser Wert mit dem oben beschriebenen Wert (Ua1) der Referenzstrecke verglichen wird, handelt es sich beim erfindungsgemäßen Meßverfahren um einen Vergleich zweier Strecken, von denen die eine eine genaue ttelektrisuhe" Länge besitzt und die andere ein Vielfaches davon ist. Die Störeinflüsse wie z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. brauchen nicht mehr berücksichtigt zu werden und müssen daher auch reicht 7,ahlenmæßig gemessen werden.The instantaneous value in the second analog value memory is a measure for the length of the measured section, but also for temperature, air pressure, Humidity and the like. But since this value corresponds to the value described above (Ua1) of the reference distance is compared, it is the invention Measurement method to compare two routes, one of which is an exact one ttelektrisuhe "length and the other is a multiple thereof such as B. temperature, humidity, etc. no longer need to be taken into account are and must therefore also be sufficient 7, be measured vertically.

Die im ersten und zweiten Analogwertspeicher vorhandenen Spannungen U und U werden nach Beendigung der Messungen aba1 a2 gerufen und einer Digltalvoltmeterschaltung zugeführt. Dort wird das Divisionsergebnis unmittelbar auf einer Digitalanzeige ablesbar gemacht.The voltages in the first and second analog value memory U and U are called after completion of the measurements aba1 a2 and a digital voltmeter circuit fed. There the division result is immediately shown on a digital display made readable.

Die Übertragung des im Empfänger 4 aufgefangenen Ultraschallsignals zur Meßauswertung 3 erfolgt gemäß Figur 1 mittels des Senders 10 Der Empfänger 4 ist mit einer Stromquelle wie z. B. einer Batterie ausgerüstet. Die Neßauswertung 3 weist eine Empfangsvorrichtvng mit einer Antenne 11 auf.The transmission of the ultrasonic signal captured in the receiver 4 For measurement evaluation 3, according to FIG. 1, the transmitter 10 is used. The receiver 4 is connected to a power source such as B. equipped with a battery. The health evaluation 3 has a receiving device with an antenna 11.

In Figur 6 ist eine mögliche Grundschaitung im Blocksehaltbild dargestellt. Die Steuerung arbeitet auf das Referenzelement, die Meßelektronlk und die Anzeige. Für die räumliche Zuordnung der elektronischen Baugruppen ergeben sich mehrere Möglichkeiten.In Figure 6, a possible basic circuit is shown in the block diagram. The control works on the reference element, the measuring electronics and the display. There are several possibilities for the spatial allocation of the electronic assemblies.

Gemäß Figur 1 sind die Stromquelle, der Taktgenerator, Träger 7, Schallsender 8, Schallempfänger 9, erster Integrator, erster Analogwertspeicher, Ultraschallgeber 1, die Steuerlogik, zweiter Itegrator, der zweite Analogwertspeicher, die Digitalvoltmeterschaltung und die Antenne 11 auf der Geberseite zusammengefaßt. Die Seite des Empfängers 4 bedarf somit nur noch einer Stromquelle und des Senders 10 (von einem erforderlichen Verstärkungsteil für das empfangene Signal abgesehen5.According to Figure 1, the power source, the clock generator, carrier 7, sound transmitter 8, sound receiver 9, first integrator, first analog value memory, ultrasonic transmitter 1, the control logic, the second itegrator, the second analog value memory, the digital voltmeter circuit and the antenna 11 combined on the transmitter side. The recipient's side 4 thus only requires a power source and the transmitter 10 (of a required Gain part for the received signal apart5.

Die Digitlanzeige und die Ste-aerung (Figur 6) können auch, falls dies z. B. in Sportstadien wünschenswert ist, tn einer Zentrale angeordnet werden. Es ist eine vorteilhafte Gestalt tung der erfindungsgemäßen Einrichtung, am Meßort nur den Ultraschallgeber 1, das Referenzelement, den Empfänger 4 und die Sende-Empfangsvorrichtung anzuordnen. Die Einrichtung wird dadurch so leicht wie nur möglich. Ultraschallgeber 1, die Antenne 11 und das Referenzelement klonen hierbei ortsfest am Beginn, der Meßstrecke verbleiben. Der Empfänger 4, die Stromquelle und der Sender 10 sind von geringem Gewicht und werden nach Bedarf auf die Meßstrecke eingestellt. Die Einstellung erfolgt grob von Hand und fein mittels einer üblichen Schraubspindel-Vorrichtung. Alle übrigen Baugruppen, insbesondere die Stromquelle, Taktgenerator, erster Integrator, erster Analogwertspeicherß die Steuerlogik, der zweite Integrator, der zweite Analogwertspeicher sowie die Digitalvoltmeterschaltung werden in einem Gerät in der Zentrale abgestellt, oder fest eingebaut und mittels eines Kabels an den Ultraschallgeber 1 am Beginn der Meßstrecke angeschlossen.The digital display and the steering (Figure 6) can also, if this z. B. in sports stadiums is desirable to be arranged tn a control center. It is an advantageous design of the device according to the invention, at the measurement site only the ultrasonic transmitter 1, the reference element, the receiver 4 and the transceiver to arrange. This makes it as easy as possible to set up. Ultrasonic transducer 1, the antenna 11 and the reference element clone in a stationary manner at the beginning, the Measuring distance remain. The receiver 4, the power source and the transmitter 10 are from light weight and are adjusted to the measuring section as required. The setting is made roughly by hand and finely by means of a conventional screw spindle device. All other assemblies, in particular the power source, clock generator, first integrator, first analog value memory, the control logic, the second integrator, the second analog value memory as well as the digital voltmeter circuit are stored in a device in the control center, or permanently installed and by means of a cable to the ultrasonic transducer 1 at the beginning connected to the test section.

Claims

1. Method for ultrasonic length measurement, in particular for measuring of lengths in the 100 meter range, in which the The transit time of a signal emitted by a U1 ultrasonic transmitter is measured, ~ characterized in that the transit time of the signal in the measuring range with the transit time of a signal in a reference path of a given and constant length, -die is in the same medium of the measuring range during the measuring process, electronically is compared, and that the comparison is made by dividing the predetermined and the measured Terms takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that by the Clock generator triggered a linear voltage increase in an integrator electrically is compared with the travel time of the sound in the reference path> the obtained Reference signal with one obtained from a second integrator and the measuring section Voltage rise compared and the result immediately on a display device is registered.

3. Facility to carry out the procedure after the responses 1 and 2 with an ultrasonic transmitter and receiver, which are spaced apart from the length of the measuring path are arranged, characterized in that a reference element (7,8,9)) a MeD evaluation (3) with display device and with a control unit Measuring device together with the measuring section and the receiver (4) form a closed measuring circuit form.

4. Device according to claim 3, characterized in that the reference element consists of a Schailsender (8) and a sound receiver (9), which in one long-term stable distance on a carrier (7) are attached in such a way that an acoustic Coupling between the two is formed.

5. Device according to claim 4, characterized in that the carrier (7) consists of a torsion-resistant rod with low thermal expansion material.

6. Device according to claim 3> characterized in that the Display device is provided with a digital display.

7. Device according to one or more of claims 3 to 6, characterized characterized that the measuring circuit via a wireless receiving-transmitting system (lQ, 11) closed is.

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