DE3013809C2

DE3013809C2 - Ultraschall-Durchfluß- oder Geschwindigkeitsmeßgerät für in einem Rohr strömende Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE3013809C2
Application number: DE3013809A
Authority: DE
Inventors: Jean Le Plessis-Robinson Appel; Francois Paris Dunand
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1983-04-07
Also published as: CA1151284A; JPH0133762B2; US4334434A; FR2454101B1; GB2050603A; JPS5635018A; DE3013809A1; FR2454101A1; GB2050603B

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschall-DurchfJuß- oder Geschwindigkeitsmesser für in einem Rohr strömende Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, r.iit dem durchflußmengen in einem breiten Bereich und besonders auch kleine Mengen gemessen werden können.

Aus der FR-PS 22 81 571 ist ein Ultraschallmeßgerät dieser Art bekannt, bei dem zwei elektroakustische Wandler längs einer Sekante des Rohres angeordnet sind, in welchem die bezüglich ihrer Geschwindigkeit oder ihres Durchsatzes zu messende Flüssigkeit fließt. In der Sendephase des Meßvorganges wird über die beiden Wandler gleichzeitig eine Impulsfolge mit einer Impulsfrequenz f* z. B. etwa 5 MHz, und einer Dauer f_ft ausgesendet. Während dieser Zeit sind die elektronischen Empfangskreise gesperrt Am Ende der Sendephase werden die mit den beiden Wandlern verbundenen elektronischen Kreise auf Emfang geschaltet Diese aus Verstärkern, Vergleichern und Frequenzteilern bestehenden Kreise stellen die ursprüngliche Form der empfangenen Signale wieder her und untersetzen die Frequenz dieser Impulse um einen Faktor d, so daß eine Folge von ρ Impulsen einer Impulsfrequenz fcld=\lt_r entsteht.

Die von den beiden Wandlern empfangenen, in ihrer Frequenz um den Faktor d untersetzten und mit R\ und R₂ bezeichneten Impulsfolgen sind bezüglich der Sendeimpulsfolge bei R\ durch die Vei'Zögerung T\ und bei R₂ durch die Verzögerung T₂ gekennzeichnet. Man mißt die Differenz T= ±(T₁-T₂), d.h. den zeitlichen Abstand zwischen den beiden Impulsfolgen R\ und R₂. Diese Verzögerung bleibt für alle Impulse der einen folge relativ zu den entsprechenden Impulsen der anderen Folge gleich. Es ist also möglich, ein Signal R zu bilden, das aus ρ Impulsen der Länge Tbesteht

Das Interesse an ρ Impulsen rührt aus der Tatsache, daß die Unscharfen bezüglich der Vorder- und Rückflanken dieser Impulse durch Summieren reduziert werden können in dem Maße, wie diese Unscharfen nicht mit dem Signal korreliert sind. Die Geschwindigkeit Vder Strömung ist dann gegeben durch

KT Ά T₂

(D

K ist darin ein Koeffizient der von den Abmessungen des Rohres und der Art der Flüssigkeit abhängt.

Die Impulsfolgen R\ und R₂ werden von einer in der erwähnten Patentschrift beschriebenen elektronischen Schaltung verarbeitet Die in GL (1) verbundenen Verzögerungen T, T\ und T₂ werden mittels analoger Gleichstromintegratoren gemessen, die diesen Verzögerungen T, T\ und T₂ analoge Spannungen liefern, und die Geschwindigkeit wird aus diesen Spannungen in analoger Technik berechnet

Der Nachteil dieses aus der französischen Patentschrift bekannten Meßgerätes ist darin zu sehen, daß seine Bauelemente in ihrer Genauigkeit begrenzt sind und hauptsächlich temperaturabhängig driften. Genau besehen können die in den beiden Empfangskanälen verwendeten logischen Kreise niemals exakt identisch sein. Die beiden Empfangskanäle führen daher andere ungleiche Verzögerungen in den Empfangssignalen als die zu messenden ein und beeinflussen folglich die Genauigkeit des Meßergebnisses.

Daher soll mit der Erfindung der Einfluß der der elektronischen Schaltung innewohnenden zeitlichen Verschiebung zwischen den beiden Kanälen auf die Genauigkeit der Messung möglichst weitgehend ausgeschaltet werden. Dazu sieht die Erfindung ein Geschwindigkeitsmeßgerät für ein in einem Rohr strömendes Medium gemäß Anspruch 1 vor.

Bei der Erfindung wird das Sendesignal, um diese partielle Verzögerung messen zu können, nicht nur über die beiden elektroakustischen Wandler geschickt, sondern gleichermaßen über die beiden Empfangskanäle der elektronischen Verarbeitungsschaltung. Da die Sendung über die beiden Wege mit einer Verzögerung gleich Null oder von bekanntem Betrage läuft, läßt sich die gesuchte partielle Verzögerung aus der gemessenen Verzögerung ermitteln.

Die Verzögerungen Ti und Ti, deren Nominalwerte 3s von der Größenordnung 100 μβ sind, werden mit Hilfe eines Taktgebers von 20 MHz durch Zählen ermittelt. Die Verzögerung T von einem Nominalwert in der Größenordnung von 1 μ$ wird gemessen teils mit Hilfe des 20-MHz-Takigebers, teils mit Hilfe von analogen Integratoren. Ein Rechteckimpuls fi der Länge t\ entsteht an der Vorderflanke des Rechteckimpulses T der Länge Tur.d endet mit dem darauf folgenden ersten oder allgemeiner rt^en Taktimpuls. Ein Rechteckimpuls t₂ der Länge t₂ entsteht an der Rückflanke des Impulses T und endet mit dem folgenden ersten oder allgemeiner n'en Taktimpuls. Ein Rechteckimpuls to der Länge fo entsteht an der Rückflanke des Impulses fi und endet an der Rückflanke des Impulses ti. Der Rechteckimpuls /o,¹ dessen Länge oder Dauer exakt gleich einer ganzen Zahl von Taktimpulsen ist, wird durch Zählen dieser Taktimpulse gemessen. Die Rechteckimpulse fi und t₂ werden mittels analoger Gleichstromintegratoren gemessen, deren Ausgangswerte anschließend numerisch umgesetzt werden.

Die Länge oder Dauer des Taktimpulses Tist dann

7"=<0+/ΐ-ί2

(2)

Wie erwähnt, enden die Rechteckimpulse t\ und h bei den folgenden ersten oder n^lcn Taktimpulsen. Wenn man sie bei den zweiten folgenden Taktimpulsen enden läßt, die auf die Vorder- und die Rückflanke des Impulses T folgen, so folgt daraus, daß die Impulse fi und f2 eine Minimallänge gleich einer Periode des Taktgebers von 20 MHz haben.

Die Gleichstromintegratoren, die t\ und t₂ messen, arbeiten also niemals nahe bei Null, sondern in einem Bereich, in dem ihre Linearität ODtimal ist.

Die beiden Integratoren werden periodisch und selbsttätig durch Eichimpulse bekannter Länge überprüft Dies erlaubt in den Rechnungen gleichzeitig der Nullverschiebung und dem Verstärkungsunterschied der Integratoren Rechnung zu tragen.

In der elektronischen Verarbeitungsschaltung des Gerätes wird ein Mikroprozessor verwendet, der im wesentlichen die folgenden Funktionen hat:

— Synchronisierung der verschiedenen Phasen des Meßvorganges (Senden, Empfangen, Eichen);

— Sammlung der verschiedenen Meßdaten

zur partiellen Verzögerung zwischen den Meßwegen,

zur Eichung der Integratoren, zur Durchfluß- bzw. Geschwindigkeitsmessung selbst;

— gleichzeitige (real time) Messung der Geschwindigkeiten oder Durchflüsse mit Korrektur der Meßfehler und der Möglichkeit der Bestimmung des geflossenen Volumens durch Integration des Durchsatzes;

— numerische Darstellung der Ergebnisse auf einem Display und Ausdrucken dieser Werte zur etwaigen Aufbewahrung.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 ein Diagramm der Signale zur Erläuterung der Art der Messung der Dauer Tder Impulsfolge R;

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Messung der Verzögerungszeiten Ti und T2 der Impulsfolgen R\ und R₂;

Fig.3 ein Diagramm zur Erläuterung der Messung gewisser Größen, die in den mathematischen Ausdrükkenfür Ti, T2und Tvorkommen;

F i g. 4 ein Blockschaltbild des Durchflußmessers (A + B) nach der Erfindung; und

Fig.5 ein Schaltbild des die Impulsfolgen to, tu I₂ erzeugenden Impulsgenerators in F i g. 4 B.

In der Beschreibung werden zur Abkürzung die folgenden Symbole verwendet:

— V: Geschwindigkeit der untersuchten Flüssigkeit;

— K: eine Konstante in der Geschwindigkeitsgleichung;

— Ti: die korrigierte Verzögerungszeit zwischen der

Sende- und der Empfangsimpulsfolge N⁰ 1;

— T₂: die korrigierte Verzögerungszeit zwischen der

Sende- und der Empfangsimpulsfolge ΛΛ" 2;

— T: die korrigierte Verzögerungszeit zwischen den

beiden Empfangsimpulsfolgen;

— At: die für die Messung der Verzögerungszeiten

benützte Periode des Taktgebers;

— r: die der Verschiebung zwischen den beiden

Sendeimpulsfolgen entsprechende Zahl der Taktperioden;

— Nr. die Zahl der für die Messung von Ti gezählten

Taktimpulse;

— T_e: die gemessene Verschiebung zwischen den

beiden Sendeimpulsfolgen;

— T_r: die gemessene Verschiebung zwischen den

beiden Empfangsimpulsfolgen;

— n_r: die für die Messung von ρ Rechteckimpulsen

der Dauer T_r gemessene Zahl von Taktperioden;

— tor= ^-At

die für die Messung von ρ Rechteckimpulsen der Dauer T_e gemessene Zahl von Taktperioden;

T₂ = Τι + σ,Τ - rAt

- foe=—-At

- O_c:

- o_r:
-fir:

- t_2r: -he'-

t .

- U₁ _f

Uif. U_1n,:

-U_2m:

Vorzeichen der Veraögerung zwischen beiden Sendeimpulsfolgen;
Vorzeichen der Verzögerung zwischen beiden Empfangsimpulsfolgen; die Zeit zwischen der Vorderflanke von T_r und dem zweiten darauf folgenden Taktimpuls; die Zeit zwischen der Rückflanke von T_r und dem zweiten darauf folgenden Taktimpuls; die Zeit zwischen der vorderflanke von T_c und dem zweiten darauf folgenden Taktimpuls; die Zeit zwischen der Rückflanke von T_c und dem zweiten darauf folgenden Taktimpuls; die Ausgangsspannung des während einer Zeit fiefreigegebenen ersten Integrators; die Ausgangsspannung des während einer Zeit t_2c freigegebenen zweiten Integrators; die Ausgangsspannung des während einer Zeit tu freigegebenen ersten Integrators; die Ausgangsspannung des während einer Zeit t_2r freigegebenen zweiten Integrators; die Ausgangsspannung des während ρ Eichimpulsen freigegebenen ersten Integrators; die Ausgangsspannung des während 2p Eichimpulsen freigegebenen ersten Integrators; die Ausgangsspannung des während ρ Eichimpulsen freigegebenen zweiten Integrators; die Ausgangsspannung des während 2p Eichimpulsen freigegebenen zweiten Integrators.

F i g. 1 zeigt auf der Zeile a) die Sendeimpulsfolge E mit der Impulsdauer t_a auf der Zeile b) die Impulsfolge Ri mit der Periode t_r= d/fe, die von dem ersten Wandler empfangen wird und eine Verzögerung Ti gegenüber der Sendeimpulsfolge Eaufweist, und auf der Zeile c) die Impulsfolge R₂ mit der Periode t_r=d/fe, die von dem zweiten Wandler empfangen wird und eine Verzögerung T₂ gegenüber der Sendeimpulsfoige £ aufweist.

Auf den folgenden Zeilen sind aufgetragen:

Zeile d) die t Impulse R, Impulsdauer T, als Differenz der Signale R, und R₂,

und in vergrößertem Maßstab

Zeile e) noch einmal ein Impuls R,

Zeile f) die Folge der Taktimpulse,

Zeile g)ein Impuls f,, dessen Vorderflanke mit der Vorderflanke des Impulses R und dessen Rückflanke mit dem zweiten Taktimpuls, der auf die Vorderflanke folgt, koinzidiert, ein Impuls ti, dessen Vorderflanke mit der Rückflanke des Impulses R und dessen Rückfianke mit dem zweiten Taktimpuls, der auf diese letztere Rückflanke folgt, koinzidiert, ein Impuls fo, dessen Vorderflanke mit der Rückflanke des Impulses fi und dessen Rückflanke mit der Rückfianke des Impulses t₂ koinzidiert.

In F i g. 2 ist wieder in vergrößertem Maßstab der Fall dargestellt, daß die Sendeimpulsfolgen der beiden Wandler nicht konzidieren und einen Betrag rAt gegeneinander verschoben sind. Es sind mit Pfeilen die Anfänge der beiden Sendeimpulsfolgen und der beiden Empfangsimpulsfolgen dargestellt

Aus F i g. 2 kann man entnehmen, daß

ist. Γ, und T₂ sind also bekannt, sobald man Γ und t_2r kennt. Die Ausdrücke hierfür werden im folgenden entwickelt.

Die durch die Verschiebung zwischen den Sendewegen erzeugte Verzögerung ist gleich rAt, vergrößert oder verringert durch eine Verzögerung 7^, die der elektronischen Verarbeitungsschaltung inhärent ist. Es ist

Te	+ T₁
T_; -	+ T₁ + T
= r A t
= r A t	T_e.
und daraus	gegeben durch die Gleichungen
T --	U ₊ M,,.-,,)
T_r und T,	■,+ Μ.,,-.,,).
T_r =
*L =*
-Tr-
, sind
P
P

(5)

(6)

jo Es müssen nun noch die Größen tu, hr, 'ir, he als Funktion der von den beiden Integratoren gelieferten Spannungen ausgedrückt werden.

In F i g. 3 ist die Verstärkungskennlinie der Integratoren dargestellt und auf der Ordinate die Spannungen

j5 Um U, Um, die nach den Integrationszeiten pAt, pt, 2pAt erhalten werden. Aus F i g. 3 ergeben sich

2, - U₂* 1 - .

_2M - U₁K J

ir - Ulm 1 M-U_2nJ

(8)

(9)

Gemäß F i g. 4A weist der Sender 11 einen Taktgeber 110 auf, dessen Frequenz z. B. 20 M Hz ist (vgl. F i g. 1, f)),

so und einen Rechteckgenerator 111, der 1000 Impulse/sec von einer Impulsdauer i_e erzeugt. Diese Takt- und Rechteckimnulsfolgen werden auf ein UND-Tor 112 gegeben, dessen Ausgang mit zwei UND-Toren 113 und 114 verbunden ist, deren Ausgänge wiederum mit zwei Verstärkern 115 und 116 verbunden sind, die die beiden elektroakustischen Wandler 1 und 2 speisen. Diese Wandler sind in der Wandung des Rohres 10 angeordnet, in dem man die Strömungsgeschwindigkeit messen will.

Mit dem Tor 114 ist noch ein Sperrimpulsgenerator 117 verbunden, der Rechteckimpulse mit der Dauer rAt in Phase mit den Rechteckimpulsen des Generators 111 erzeugt Man kann so auf dem einen der beiden Impulswege r Impulse unterdrücken und somit eine bekannte Verzögerung zwischen den beiden Sendeimpulswegen erzeugen. Auf diese Weise verarbeitet die Elektronik Werte für sehr kleine Durchsätze, die nahe bei Null liegen, nicht im Nullbereich, und es kann auch

keine Mehrdeutigkeit bezüglich des gemessenen Geschwindigkeitswertes geben.

Die Empfangsschaltung 12 umfaßt zwei Verstärker 121 und 122, welche die Sende- und Empfangssignale empfangen.

Ein Verstärkungsregler, z. B. ein Feldeffekttransistor 120, der von einem Logiksignal gesteuert wird, regelt die Verstärkung der Verstärker 121 und 122 herunter, solange sie die Sendesignale empfangen, und herauf, solange sie die Empfangssignale empfangen. Denn die Amplitude der Sendesignale ist wesentlich größer als die der Empfangssignale, bedingt durch die Abschwächung längs der Wegstrecke in der Flüssigkeit.

Der Umstand, daß die Empfangsverstärker zugleich auch die Sendesignale empfangen, erlaubt es, die Differenzverzögerung auszuwerten, die sich zwischen den auf den beiden Meßwegen laufenden Ernpfangssignalen ergibt. Da die Sendesignale auf den beiden Wegen in Phase empfangen werden, müßte das Maß der Verzögerung theoretisch gleich Null sein. Da aber in den Logikkreisen gewisse Verzögerungen entstehen, ist dies in praxi nicht der Fall, und der effektive Betrag erlaubt es, die Differenzverzögerung T₁ zwischen den beiden Wegen zu bestimmen.

Die Ausgänge der Verstärker 121, 122 liegen an UND-Toren 123 und 124, deren Ausgänge zu Frequenzteilern 125 und 126 führen; der Teilerwert ist d Die Frequenzteiler sind mit Auswahlschaltungen 127 und 128 verbunden, welche die Zahl ρ der in Betracht gezogenen Sende- oder Empfangsimpulse bestimmen. Diese Auswahlschaltungen sind an die UND-Tore 123 und 124 zurückgeführt, um diese zu schließen, sobald ρ Impulse empfangen worden sind.

An den Ausgängen der Auswahlschaltungen 127 und 128 stehen die Signale R₁ und R₂ der F i g. 1 an.

Die Empfangsschaltung 12 hat also zwei Aufgaben: Zum einen wird die Frequenz der beiden empfangenen Signalfolgen durch einen Faktor d geteilt, so daß die Verzögerung zwischen den beiden Folgen mehrmals dargestellt wird. Diese Verzögerung muß kleiner als eine Halbperiode des Signals nach der Frequenzteilung sein. Zum anderen wird die Zahl ρ an rechteckimpulsen ausgewählt, über die die Messung der Verzögerung T durchgeführt wird.

Zur Messung der Dauer 71 der Ausgangssignale R\ und R₂ der Empfangsschaltung 12 werden diese auf einen Impulsgenerator 1300 einer elektronischen Verarbeitungsschaltung 13 (F i g. 4B) über ODER-Tore 1301 und 1302 gegeben. Der Impulsgenerator 1300 subtrahiert zunächst die Signale /?i und R2, um das Signal R zu bilden. Er empfängt außerdem die Taktimpuise und erzeugt drei Impulsfolgen aus ρ Impulsen und den Impulslängen ίο, ή, I₂ (F i g. 1, g) bis i}). Die Impulse fi werden über die Leitung 1310 auf einen Integrator 1311 gegeben und die Impulse <₂ über die Leitung 1320 auf einen Integrator 1312. Die beiden Integratoren 1311,1312 sind jeweils mit A/D-Wandlern 1321 und 1322 verbunden, die ρ Impulse Io werden über die Leitung 1330 auf ein UND-Tor 1303 gegeben, das außerdem die Taktimpulse des Taktgebers 110 erhält Die Taktimpulse, die das UND-Tor 1303 während der ρ Rechteckimpulse to durchlaufen, werden von einem Zähler 1323 gezählt

Um die Verzögerung 71 zu messen, werden die Signale fund R\ auf einen Impulsformer 1304 gegeben, es der ein einfacher bistabiler Kippkreis sein kann. Er liefert einen Rechteckimpuls der Länge 71, der zugleich mit den Taktimpulsen auf ein UND-Tor 1314 gegeben wird, und die dieses durchlaufenden Impulse werden in dem Zähler 1324 gezählt.

Man erhält so an den Ausgängen 131 bis 134 der Stufen 1321 bis 1324 der Verarbeitungsschaltung 13 die Quantitäten pU\, PU₂, η und Nu Diese Ausgänge führen zu einem Mikroprozessor 14, der die Daten ρί/ie, PU_2ls /ic oder pU\_r, pU_2n n_r erhält je nachdem, ob man sich in der Sende- oder in der Empfangsphase befindet, und daraus die Größen 71, T₂, T_n 7"_cund Tnachden Formeln (3), (4), (6), (7) und (5) berechnet.

In der Schaltung nach F i g. 4B findet man noch einen Eichimpulsgenerator 1305, mit dem den Rechteckimpulsen R₁ und R₂ Rechteckimpulsfolgen vorgegebener Dauer überlagert werden können, und zwar der einen Folge ρ Rechteckimpulse und der anderen Folge 2p Rechteckimpulse. Diese Rechteckimpulse haben eine bekannte Länge und erlauben, auf der Verstärkungskennlinie gem. Fig. 3 der Gleichstrom-Integratoren 1311,1312 zwei Punkte zu bestimmen. Der Strom dieser Integratoren wird geregelt durch die Verstärkungssteuerung als Funktion der Anzahl ρ Impulse der Sende- und Empfangsimpulsfolgen.

In Fig.5 ist die Schaltung des Impulsgenerator 1300 für die Impulsfolgen to, tu t₂ im einzelnen dargestellt. Man findet in F i g. 5 den Eichimpulsgenerator 1305 und die beiden ODER-Tore 1301, 1302 wieder. Die Betriebsweise wird vom Mikroprozessor 14 über die Leitung 1350 gesteuert, und zwar bedeutet eine 1 »Messen« und eine 0 »Eichen«. Während des Meßvorganges sind die UND-Tore 1351, 1352, 1357 und 1358 offen; während des Eichens sind die UND-Tore 1353 und 1354 offen.

Im folgenden wird nur einer der beiden Meß- und Eichkanäle beschrieben, da beide identisch aufgebaut sind.

Die Kippschaltung 1361 kippt an der Vorderflanke der Meß- oder Eichimpulse Äi, und der Kreis 1365 erzeugt einen kurzen negativen Impuls koinzidient mit dieser positiven Vorderflanken, der bei 1 an die Kippschaltung 1369 gelangt.

Die Kippschaltung 1363 erhält während der Dauer der Rechteckimpulse /?, die Taktimpulse; sie ist als binärer Impulsteiler geschaltet und kippt auf den zweiten Impuls, den sie nach Beginn eines Rechteckimpulses R\ empfängt, nach 1. Korrespondierend zu diesem Vorgang erzeugt der Kreis 1367 einen kurzen negativen Impuls, der die Kippschaltungen 1361 und 1369 nach 0 zurücksetzt. Mithin erzeugt die Kippschaltung 1369 die Impulse tu In gleicher Weise erzeugt die Kippschaltung 1370 die Impulse k mittels der Kippschaltungen 1362 und 1364, deren Funktion mit denen der Kippschaltungen 1361 und 1363 identisch ist, und der Kreise J366 und 13SS, deren Funktion mit denen der Kreise 1365 und 1367 identisch ist.

Die Kippschaltung 1371 kippt nach 1, wenn h von 1 nach 0 geht, und entsprechend kippt die Kippschaltung 1372 nach 1, wenn k von 1 nach 0 geht. Das exklusive-ODER-Tor 1370 gibt ein Signal gleich 1, wenn die Kippschaltungen 1371 und 1372 unterschiedlich stehen, und ein Signal gleich 0, wenn sie gleich stehen. Dieses ODER-Tor 1370 erzeugt also die Impulse to.

Das Vorzeichen der Geschwindigkeit wird durch die beiden Kippschaltungen 1381 und 1382 bestimmt. Wenn Ri vor R₂ eintrifft kippt die auf 0 gestellte Kippschaltung 1381 bei der Ankunft der Vorderfront von Ri nach 1, und der Steuereingang der Kippschaltung 1382 befindet sich dann auf 0. Bei Ankunft der Vorderfront von R₂ bleibt sie auf 0. - Wenn Zt₂ vor /?i eintrifft kippt

die auf 0 gestellte Kippschaltung 1382 nach 1 beim Eintreffen der Vorderfront von /?2. da sich ihr Steuereingang durch die Kippschaltung 1381 auf 1 befindet. Das spätere Eintreffen von Ri bleibt ohne Wirkung.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ultraschall-Durchfluß- oder Geschwindigkeitsmeßgerät für in einem Rohr (10) strömende Flüssigkeiten mit

- zwei elektroakustischen Schallwandlern (1, 2), die mit einem gewissen seitlichen Versatz auf einer Sekante des Rohres (10) angeordnet sind,

- einem Mittel (11), das erste und zweite elektrische Sendeimpulsfolgen erzeugt und die Wandler zur Aussendung von Ultraschailimpulsen speist,

- einer Empfangsschaltung (121, 122) mit zwei Kanälen, von denen je einer an einen der is Wandler angeschlossen ist und die elektrischen Empfangsimpulse aufnimmt, die jeder Wandler beim Empfang der von dem anderen Wandler ausgesendeten Ultraschallimpulse erzeugt,

- Frequenzteilern (123, 128), die die Impulsfolgefrequnz der Empfangsimpulse um einen vorgegebenen Faktor d untersetzen und eine erste und zweite Empfangsimpulsfolge liefern,

- Mitteln (13) zur Messung einer ersten Verzögerung {Ti) zwischen dem Beginn der ersten Sendeimpulsfolge und der ersten Empfangsimpulsfolge und einer zweiten Verzögerung (T₂) zwischen dem Beginn der zweiten Sendeimpulsfolge und der zweiten Empfangsimpulsfolge,

- Mitteln (13, 14) zum Messen einer dritten Verzögerung (T_r) zwischen dem Beginn der ersten und der zweiten Empfangsimpulsfolge und zur Korrektur des Wertes dieser dritten Verzögerung (T_r),

- sowie Mitteln (14) zur Bildung eines Quotienten aus diesem korrigierten Wert (T) der dritten Verzögerung und dem Produkt der ersten und zweiten Verzögerung (T₁, T₂) zur Berechnung der gesuchten Geschwindigkeit (Formel (I)),

gekennzeichnet durch

- Frequenzteiler (123, 128), die die Impulsfolgefrequenz der Sendeimpulse um den vorgegebenen Faktor d untersetzen und eine erste und zweite Sendeimpulsfolge liefern,

- Mittel (13, 14) zum Messen einer vierten Verzögerung (T_e) zwischen dem Beginn der ersten und der zweiten Sendeimpulsfolge und

- Mittel (14) zur Bildung der Differenz aus der dritten (Ti) und der vierten Verzögerung (T_c) zur Berechnung der korrigierten Verzögerung (T-Tr-U

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dessen Sendeimpulse Rechteckimpulse einer ganzzahligen Anzahl von Taktimpulsen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (13, 14) zum Messen der dritten und der vierten Verzögerung (T_n T_e) einen ersten Gleichstromintegrator (1311) aufweisen, der diesen Gleichstrom über eine Zeit fi zwischen dem Beginn der ersten Empfangs- (bzw. Sende-) Impulsfolge und dem darauf folgenden n^lcn Taktimpuls integriert, und einen zweiten Gleichstromintegrator (1312), der diesen Gleichstrom über eine Zeit t₂ zwischen dem Beginn der zweiten Empfangs- (bzw. Sende-)Impulsfolge und dem darauf folgenden n^le" Taktimpuls integriert, sowie einen Zähler (1323), der die Anzahl der zwischen diesen beiden verschiedenen rf'" Taktimpulsen liegenden Taktimpulse zählt.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn

zeichnet, daß /i=2 gewählt ist

4. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11) zur Erregung der Wandler (1,2) eine Schaltung (117) zur Verschiebung der beiden Sendeimpulsfolgen gegeneinander um eine ganzzahlige Anzahl Taktimpulse aufweist

5. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (1305, 14) vorgesehen sind, um den Impulsfolgen eine ganzzahligen Anzahl von laktimpulsen umfassende Eichimpulse zu überlagern und die Verstärkung der beiden Gleichstromintegratoren (1311,1312) als Funktion ihrer Ausgangsspannungen für die der Eichimpulsfolge entsprechende Integrationsdauer zu regeln.