DE2321018C

DE2321018C - Procedure for measuring the distance between two measuring points by measuring the transit time of sound pulses

Info

Publication number: DE2321018C
Authority: DE
Inventors: Walter 5800 Hagen; Lange Gerhardt 4600 Dortmund; Koetter Gerd 5800 Hagen; Bergerhoff Wolfgang 5802 Wetter Rose
Original assignee: Walter Rose KG, 5800 Hagen; E. u. G. Lange KG, 4600 Dortmund
Publication date: 1976-09-16

Description

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Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Messung der Entfernung zwischen zwei für die Anordnung von Meßeinrichtungen zugänglichen Meßpunkten durch Laufzeitmessung von Schallimpulsen, wobei die beiden Meßpunkte durch eine Signalrückführung miteinander verbunden sind, welcher Steuer- und Anzeigeeinrichtungen für die Auslösung der Schallimpulse und für die Messung der Schallaufzeit und damit die zu messende Entfernung nachgeschaltet sind.The invention is directed to a method of measuring the distance between two for the assembly measuring points accessible from measuring devices by time of flight measurement of sound pulses, the both measuring points are connected to one another by a signal return, which control and display devices for the triggering of the sound impulses and for the measurement of the sound propagation time and thus the to measuring distance are connected downstream.

Zur Bestimmung des Abstandes ».wischen zwei Punkten im Raum aus der I aufzeit eines Schallirnpulses sindTo determine the distance ».wipe two points are in space from the time of a sound impulse

ewei Methoden im Gebrauch, nämlich einerseits die direkte Messung der Laufzeit eines Schallimpulses von einem an einem Punkt angeordneten Sender zu einem ■m anderen Punkt angeordneten Empfänger und andererseits die Echomethode, bei der die Laufzeit eines von dem einen Punkt ausgesandten und nach Reflexion vom anderen Punkt zum Ausgangsorl rückkehrenden Schallimpulses gemessen wird.Two methods in use, namely the direct one on the one hand Measurement of the transit time of a sound pulse from a transmitter arranged at a point to a ■ at the other point arranged receiver and on the other hand the echo method, in which the transit time of a sent from one point and, after reflection, from the other point, returning to the starting point Sound pulse is measured.

Beide Methoden haben Vorteile und Nachteile, wobei beiden vorbenannten Methoden gemeinsam ist, daß eich diese bisher nur zur Messung gerader Strecken eigneten.Both methods have advantages and disadvantages, the two aforementioned methods having in common that cal these were previously only suitable for measuring straight stretches.

Bei einem bekannten Verfahren (DT-AS 11 66 056) der eingangs erwähnten Art hat man zwei gleichartige Schwinger an den beiden Meßpunkten in gemeinsamer Verbindung angeordnet und gleichzeitig zur Abgabe von Schallimpulsen veranlaßt und kurz nach der Aussendung der Schallimpulse die Schwinger als Empfänger auf eine gemeinsame Verstärkeranordnung wirken lasten, die mit der Laufzeitapparatur verbunden ist. Hierdurch wird die Rückführung der Schallimpulse zu der Laufzeitmeßapparatur derart vereinfacht, daß eine einadrige Kabelleitung verwendbar ist, aber keine Lösung für das Problem der Messung ungerader Strecken geliefert. In a known method (DT-AS 11 66 056) of the type mentioned at the beginning, there are two of the same type Vibrator arranged at the two measuring points in common connection and at the same time for the delivery of Initiates sound impulses and shortly after the emission of the sound impulses the transducers act as receivers loads act on a common amplifier arrangement which is connected to the runtime equipment. Through this the return of the sound pulses to the transit time measuring apparatus is simplified in such a way that a single-core Cable line can be used, but no solution is provided for the problem of measuring odd distances.

Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Messung von Entfernungen auf See, bei dem zunächst ein Unterwasserschallsignal ausgesandt wird, welches bei Ankunft desselben an einer Signalstelle wie einem Feuerschift, Leuchtturm, Boje od. dgl. ein anderes Unterwasserschall- oder F-T-Signal auslöst und zurücksendet Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Messung einer gekrümmten Rohrleitung zwischen den an den beiden Enden derselben angeordneten beiden Meßpunkten von einem der beiden Meßpunkte ein Schallimpuls ausgesandt wird, der am anderen Meßpunkt aufgefangen und in einen Schallimpuls anderer Frequenz umgewandelt wird und daß der Schallimpuls geänderter Frequenz über dieselbe gekrümmte Rohrleitung zu den Steuer- und Anzeigeeinrichtungen zurückgelangt und dort ausgewertet wird.A method for measuring distances at sea is also known, in which an underwater sound signal is initially generated is sent out, which upon arrival at a signal point such as a fire engine, Lighthouse, buoy or the like triggers another underwater sound or F-T signal and sends it back In a method of the type specified at the outset, this object is achieved according to the invention in that that for measuring a curved pipe between the arranged at the two ends of the same a sound pulse is emitted from both measuring points from one of the two measuring points, and that from the other The measuring point is captured and converted into a sound pulse of a different frequency and that the Sound pulse of changed frequency via the same curved pipe to the control and display devices is returned and evaluated there.

Auf Grund dieser Methode ist es nicht möglich, daß durch die Krümmung der zu vermessenden Rohrleitung Fehldeutungen durch Teilreflexion erfolgen können, da nur der zuerst ankommende Hauptschaliimpuls /ur Umwandlung in ein Signal anderer Frequenz wirkt, d. h. später ankommende, von Reflexionen in Krümmungv beroichen herrührende Teilschallimpulse unberücksichtigt bleiben und das am zweiten Meßpunkt aufbereitete bzw. umgewandelte Signal entsprechend eindeutig /u den Steuer- und Anzeigeeinrichtungen rückgeführt und don ausgewertet werden kann. Ferner ergibt sich eine sehi einfache Ausbildung der erforderlichen Einrichtungen, da keinerlei besondere Rückführungsleitungen und zugehörige Apparaturen erforderlich sind, was naturgemäß insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn längere Rohrleitungen in schwer zugänglichen Bereichen, insbesondere mit starkem Verkehr beaufschlag-.... Gegenden, zu messen sind.Due to this method, it is not possible that due to the curvature of the pipeline to be measured Misinterpretations can occur due to partial reflection, since only the main sound impulse / ur that arrives first Conversion into a signal of a different frequency acts, d. H. arriving later, from reflections in curvaturev partial sound impulses originating from the surface are not taken into account remain and the processed or converted signal at the second measuring point accordingly unambiguous / u the control and display devices and can be evaluated. Furthermore, there is a very simple training of the necessary facilities, since no special return lines and associated equipment are required, which of course is particularly important when longer pipelines in areas that are difficult to access, especially with heavy traffic - areas are to be measured.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgernäßen Verfahrens.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example. This shows in schematic Representation of a device for carrying out the according to the invention Procedure.

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform ist am einen Ende einer gekrümmten Rohrleitung 2 ein Schallimpuls-Geber und -Empfänger 1 angeordnet, sowie am anderen Ende ein Schallimpuls-Empfänger und Geber 3, der mit einer kombinierten Signalaufbereitung 4 und einem Signalgeber 5 verbunden ist.In the embodiment shown in the drawing, a curved pipe is at one end 2, a sound pulse transmitter and receiver 1 are arranged, as well as a sound pulse receiver at the other end and transmitter 3, which is connected to a combined signal processing unit 4 and a signal transmitter 5 is.

Der Schallimpuls-Geber bzw. Empfänger 1 ist mit einem Steuerteil 6 verbunden, und zwar mit einem elektrischen Signalgeber 7 desselben, der seinerseits mit einem elektrischen Schalter (Flip-Flop) 8 verbunden ist.The sound pulse generator or receiver 1 is connected to a control part 6, namely with a electrical signal transmitter 7 of the same, which in turn is connected to an electrical switch (flip-flop) 8 is.

Ferner ist der elektrische Schalter 8 des Steuerteils 6 mit dem Schallimpuls-Geber bzw. Empfänger 1 verbunden. Furthermore, the electrical switch 8 of the control part 6 is connected to the sound pulse transmitter or receiver 1.

Das Steuerteil 6 ist mit einem Anzeige- und Auswerteteil 10 verbunden, und zwar führt vom elektrischen Schalter 8 eine Leitung zu einem UND-Gatter 11, das wiederum mit einer Zeilbasis 12 und einer Anzeige 13 verbunden ist.The control part 6 is connected to a display and evaluation part 10, namely leads from the electrical Switch 8 connects a line to an AND gate 11, which in turn has a line base 12 and a display 13 connected is.

Ferner ist der elektrische Schalter 8 direkt mit der Anzeige 13 über eine weitere Leitung verbunden.Furthermore, the electrical switch 8 is connected directly to the display 13 via a further line.

Die Funktion der Vorrichtung ist wie folgt: Der elektrische Signalgeber 7, der als üblicher Impulsgenerator ausgebildet sein kann, betätigt den Schallimpuls-Gebei· 1 und sendet gleichzeitig ein Startsignal über den elek trischen Schalter 8 an das UND-Gatter 11 zur Anzeige:The function of the device is as follows: The electrical Signal transmitter 7, which can be designed as a conventional pulse generator, actuates the sound pulse generator 1 and at the same time sends a start signal via the elec tric switch 8 to the AND gate 11 to display:

13. Damit können die ständig von der Zeilbasis 12 erzeugten Impulse das Gatter passieren und zur Anzeige 13 gelangen. Vom Schallimpuls-Geber 1 gelangt ein Schallimpuls durch die gekrümmte Rohrleitung 2 zum Schallimpuls-Empfänger 3, der dieses, umgewandelt in ein elektrisches Signal, der Signalaufbereitung 4 zuführt, in der das Signal in eine andere Frequenz umgewandelt wird. Das aus der Signalaufbereitung 4 kommende Signal wird über den Signalgeber 5 zum Schallimpuls-Geher 3 zurückgeführt, dort in ein Schallimpulssignal anderer Frequenz umgewandelt und über den Schallimpulsempfänger 1 dem elektrischen Schalter 8 zugeführt und gelangt von dort als Stopsignal zur Anzeige 13.13. This means that they can be continuously generated by the cell base 12 Pulses pass the gate and get to display 13. A comes from the sound pulse generator 1 Sound pulse through the curved pipe 2 to the sound pulse receiver 3, which converts it into an electrical signal fed to the signal conditioning 4, in which the signal is converted into another frequency will. The signal coming from the signal processing unit 4 is transmitted via the signal generator 5 to the sound impulse-goer 3, where it is converted into a sound pulse signal of a different frequency and via the Sound pulse receiver 1 is fed to the electrical switch 8 and from there it is displayed as a stop signal 13th

In der Anzeige 13 werden die zwischen den Start- und Stopsignaien liegenden Zeitimpulse von der Zeitbasis 12 ausgewertet und in digitaler oder analoger Form angezeigt. Vorzugsweise trifft man die Anordnung dabei mittels üblicher elektronischer Mittel derart, daß unmittelbar eine Entfernungsanzeige in Metern bzw. Zentimetern erfolgt. Natürlich ist es auch möglich, eine einfache Zeitanzeige vorzunehmen worauf man dann anschließend eine Umrechnung vornehmen muß.In the display 13, the time pulses between the start and stop signals are taken from the time base 12 evaluated and displayed in digital or analog form. The arrangement is preferably made by means of conventional electronic means in such a way that immediately a distance display in meters or centimeters. Of course it is also possible to make a simple time display whereupon you then have to make a conversion.

Natürlich kann das beschriebene Ausführungsbeispiel in vielfacher Weise abgeändert werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So kann man im Anzeige- und Auswerteteil 10 die Zeitbasis 12 derart ausgestalten, daß durch entsprechende Veränderung der Impulsfolge der Zeilbasis eine Anpassung an die Laufzeiten in verschiedenen Medien, beispielsweise Luft, Wasser u. dgl. möglich is:.Of course, the embodiment described can be modified in many ways without the To leave the basic idea of the invention. Thus, in the display and evaluation part 10, the time base 12 designed in such a way that an adaptation to the line base by a corresponding change in the pulse sequence the running times in different media, for example air, water and the like is possible :.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Method of measuring the distance between two accessible for the arrangement of measuring devices Measuring points by measuring the transit time of sound pulses, the two measuring points being connected to one another by a signal feedback are what control and display devices for triggering the sound pulses and for the Measurement of the sound travel times and thus the distance to be measured are connected downstream, thereby characterized in that for measuring a curved pipe between the at the two Ends of the same arranged two measuring points from one of the two measuring points a sound pulse '-emitted is picked up at the other measuring point and converted into a sound pulse of a different frequency is converted and that the sound pulse of changed frequency over the same curved pipe is returned to the control and display devices and evaluated there.

(DT-PS 4 06 240). This known one offers a solution or suggestion for the measurement of odd distances However, the procedure is not.

The object of the invention is to be able to precisely measure curved underground pipelines, for example Expensive cables to be drawn into such pipelines can be precisely divided beforehand without losses