DE3030851C2

DE3030851C2 -

Info

Publication number: DE3030851C2
Application number: DE3030851A
Authority: DE
Inventors: Sieghard 7507 Pfinztal De Klemm; Martin Klobe; Ludwig Ing.(Grad.) 7500 Karlsruhe De Rausch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1990-05-23
Also published as: JPS5755499A; DE3030851A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterdrückung von unter einer Mindestzahl von Impulsen auftretenden Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Nutzfrequenzbereich, wobei die von einem Meßwertgeber kommenden Impulse parallel in einen Hauptspeicher und einen Zwischenspeicher eingezählt werden und auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Meßeinrichtungen mit frequenzanalogem Ausgangssignal sind beispielsweise Durchflußmeßeinrichtungen, insbesondere solche nach dem Prinzip der Karman′schen Wirbelstraße (siehe z. B. DE-AS 24 46 147), bei denen von der Strömungsgeschwindigkeit des Meßguts in der Meßstrecke abhängige Folgen von Druckimpulsen erzeugt werden, die in einem Meßumformer in entsprechend elektrische Impulse umgesetzt werden. Die Summe der Impulse ist der durchgeflossenen Menge proportional.

Der vorgebene Nutzfrequenzbereich für die Messung ist durch eine untere Eckfrequenz f _min und eine obere Eckfrequenz f _max begrenzt.

f _min hängt im wesentlichen von der Ausbildung der Meßstrecke und der geringsten, mit dem verwendeten Meßgeber noch sicher auflösbaren Meßgröße, beispielsweise dem Durchfluß, ab. Die obere Eckfrequenz f _max wird durch die höchstmögliche Fließgeschwindigkeit in der Meßstrecke bestimmt. Die Eckfrequenzen können bis zu zwei dezimale Größenordnungen auseinanderliegen.

Mengenmessungen dieser Art sind um mindestens ±1 Impuls unbestimmt, so daß erst ab einer gewissen Mindestanzahl von Impulsen einer Impulsfolge, z. B. 100 Impulsen, die Messung repräsentativ wird. Einzelimpulse oder kleine Impulsgruppen, die unterhalb der Mindestanzahl liegen, sind als Störsignale anzusehen und ihr Einfluß auf das Meßergebnis ist möglichst zu unterdrücken. Störimpulse können beispielsweise durch Druckstöße bei der Betätigung von Ventilen in Rohrnetzen entstehen.

Aus der DE-25 52 079 A1 von deren Gegenstand das Verfahren nach dem Anspruch 1 und die Schaltungsanordnung nach dem Anspruch 3 ausgehen, ist eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Mittelwerts einer Frequenz bekannt, bei der fortlaufend während des Meßvorgangs in konstanten Zeitspannen die Inhalte dreier Speicher miteinander verglichen und für die jeweilige Zeitspanne der Mittelwert gebildet wird. Die Schaltungsanordnung dient dazu, Störsignale während des Betriebs zu eliminieren bzw. ihre Akkumulation zu vermeiden. Sie weist dazu Hauptspeicher, Zwischenspeicher und Verzögerungsglieder auf. Für Meßverfahren der eingangs genannten Art ist diese Schaltungsanordnung jedoch nicht geeignet.

Es besteht somit die Aufgabe, bei einem Verfahren und einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu verhindern, daß unterhalb einer Mindestanzahl von Impulsen auftretende Störimpulse oder Impulsgruppen in das Meßergebnis eingehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art mit den in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 3 jeweils dazu angegebenen Merkmalen ausgebildet. Eine besondere Ausführungsart ist Gegenstand des Anspruches 2.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die vom Meßwertgeber bzw. aus dem Meßumformer kommenden Impulse nach einem Impulszahl- und Zeitkriterium bewertet, bevor die die Meßgröße abbildende Impulssumme gebildet wird.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Beispiel einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Schaltungsanordnung angegeben und im folgenden erläutert.

Die von einem hier nicht gezeigten Meßwertgeber oder Meßumformer kommenden Impulse werden über einen Impulseingang 1 der Schaltungsanordnung den Zähleingängen eines Hauptspeichers 3 und eines Zwischenspeichers 2 zugeführt. In einem Vergleichsglied 4 wird der Inhalt des Zwischenspeichers 2 ständig mit einem vorgegebenen Wert n verglichen. n ist kleiner als die Mindestanzahl von Impulsen, die noch als meßwertrelevant angesehen werden können. Sie kann je nach Art der Meßeinrichtung und des gegebenen Nutz frequenzbereichs zwischen 1 und 99 angesetzt werden.

Das Vergleichsglied 4 führt ein Ausgangssignal so lange, bis der Inhalt des Zwischenspeichers 2 den Wert n erreicht hat. Der Ausgang des Vergleichsglieds 4 ist mit dem einen Eingang eines UND-Glieds 5 verbunden.

An den Impulseingang 1 ist weiter ein Zeitglied 6 angeschlossen, das von jedem ankommenden Impuls neu angestoßen wird und welches nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne t _a ein Schaltsignal abgibt.

Für die Zeitspanne t _a gilt t _a = k/f _min, wobei 1k2 und f _min die untere Eckfrequenz des Nutzfrequenzbereichs der Meßeinrichtung ist. Trifft während des Ablaufs der Zeitspanne t _a kein weiterer Impuls ein, wird das dann auftretende Schaltsignal am Ausgang des Zeitglieds 6 dem zweiten Eingang des UND-Glieds 5 und dem Eingang eines Verzögerungsglieds 7 zugeführt. Der Ausgang des UND-Glieds 5 ist mit einem Befehlseingang "Übertrag" des Zwischenspeichers 2, der Ausgang des Verzögerungsglieds 7 mit dem Befehlseingang "Löschen" verbunden.

Zur Funktion

Ist die Zahl der am Impulseingang 1 eintreffenden und in den Hauptspeicher 3 eingezählten Impulse <n, so gilt sie als meßwertrelevant. Tritt nach dem letzten Impuls einer Impulsfolge innerhalb der Zeitspanne t _a kein weiterer Impuls auf, wird der Inhalt des Zwischenspeichers 2 gelöscht.

Bleibt dagegen die Zahl der am Impulseingang 1 eintreffenden Impulse unter dem Wert n, schaltet nach Ablauf der Zeitspanne t _a aufgrund des aus dem Zeitglied 6 stammenden Schaltsignals und dem Schaltsignal aus dem Vergleichsglied 4 das UND-Glied 5 durch. Sein Ausgangssignal veranlaßt die subtraktive Übernahme des Inhalts des Zwischenspeichers 2 in den Hauptspeicher 3 über dessen invertierenden Zähleingang. Die Schaltungsanordnung ist so eingerichtet, daß die Übernahme des Zwischenspeicherinhalts in einer möglichst kurzen Zeitspanne t _ü erfolgt, wobei t _ü«t _a ist. Das Schaltsignal aus dem Zeitglied 6 gelangt über das Verzögerungsglied 7, dessen Verzögerung der Übernahmezeit t _ü entspricht, auf dem Löscheingang des Zwischenspeichers 2, so daß dieser wieder aufnahmebereit ist.

Claims

1. Verfahren zur Unterdrückung von unter einer Mindestanzahl von Impulsen auftretenden Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Nutzfrequenzbereich, wobei die von einem Meßwertgeber kommenden Impulse parallel in einen Hauptspeicher und einen Zwischenspeicher eingezählt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) der zwischengespeicherte Wert wird mit einem vorgegebenen Wert n verglichen,
b) überschreitet der zwischengespeicherte Wert den vorgegebenen Wert n, wird nach Ablauf einer durch die untere Eckfrequenz des Nutzfrequenzbereiches (f _min) vorgegebenen Zeitspanne t _a der zwischengespeicherte Wert gelöscht
c) bleibt der zwischengespeicherte Wert nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne t _a nach Eintreffen eines Impulses unter dem vorgegebenen Wert n, wird der zwischengespeicherte Wert von dem im Hauptspeicher befindlichen subtrahiert und dann gelöscht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeitspanne t _a = k/f _min ist, wobei 1 = k = 2 und f _min die untere Eckfrequenz des Nutz frequenzbereichs ist.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem vom Meßwertgeber gespeisten Impulseingang (1), der mit Speichereinrichtungen verbunden ist, gekennzeichnet durch

a) als Hauptspeicher (3) und Zwischenspeicher (2) ausgebildete Speichereinrichtungen;
b) die Verbindung des Ausgangs des Zwischenspeichers (2) mit einem zweiten invertierenden Eingang des Hauptspeichers (3);
c) ein Vergleichsglied (4), in welchem der Inhalt des Zwischenspeichers (2) mit einem vorgegebenen Wert n verglichen wird und welches bis zum Erreichen der Wertgleichheit ein Ausgangssignal führt;
d) ein Zeitglied (6), dessen Eingang mit dem Impulseingang (1) verbunden ist, von jedem Impuls angestoßen wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne t _a nach Auftreten des letzten Impulses ein Schaltsignal abgibt;
e) ein UND-Glied, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Zeitglieds (6) und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Vergleichsglieds (4) und dessen Ausgang mit dem Befehlseingang "Übertrag" des Zwischenspeichers (2) verbunden ist;
f) ein Verzögerungsglied (7), welches das Schaltsignal vom Ausgang des Zeitglieds (6) um die Übernahmezeit t _ü des Zwischen speicherinhalts in den Hauptspeicher (3) verzögert dem Befehlseingang "Löschen" des Zwischenspeichers (2) zuführt.