DE3030866A1

DE3030866A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur unterdrueckung von stoerimpulsen

Info

Publication number: DE3030866A1
Application number: DE19803030866
Authority: DE
Inventors: Sieghard 7507 Pfinztal Klemm; Martin Klobe; Ludwig Ing.(grad.) 7500 Karlsruhe Rausch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE3030866C2; JPS5752999A

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von
Störimpulsen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterdrückung von Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Frequenzbereich.
Meßeinrichtungen mit frequenzanalogem Ausgangssignal sind beispielsweise Durchflußmeßeinrichtungen, insbesondere solche nach dem Prinzip der Karman'schen Wirbelstraße, bei denen von'der Strömungsgeschwindigkeit des Meßguts in der Meßstrecke abhängIge Folgen von Druckimpulsen erzeugt werden, die in einem Meßumformer in entsprechende elektrische Impulse umgesetzt werden. Die Summe der Impulse ist der durchgeflossenen Menge proportional.
Der vorgegebene Nutzfrequenzbereich für die Messung ist durch eine untere Eckfrequenz fmin und eine obere Eckfrequenz fmax begrenzt.
fmin 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 wird durch die höchstmögliche Fließgeschwindigkeit in der Meßstrecke bestimmt. Die Eckfrequenzen können bis zu zwei dezimalen 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 Mindestzahl 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.
Es besteht somit die Aufgabe zu verhindern, daß die genannten Störimpulse oder -gruppen in das Meßergebnis eingehen.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird in einem Verfahren der eingangs genannten Art gesehen, das durch die im Hauptanspruch angegebenen Verfahrensschritte gekennzeichnet ist.
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 dem hier nicht gezeigten Meßwertgeber kommenden Impulse werden über den Eingang t der Schaltungsanordnung einem Zwischenspeicher 2 zugeführt und dort aufsummiert.
Der Speicherinhalt des Zwischenspeichers 2 wird in einem Vergleicher 3 ständig mit einer vorgegebenen Zahl 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 Nutzfrequenzbereichs zwischen 1 und 99 angesetzt werden. Für dieses Beispiel sei die Zahl n mit zehn Impulsen angenommen.
Uberschreitet die Anzahl der in den Zwischenspeicher 2 eingezählten Impulse diese Zahl n, so wird von dem Vergleicher 3 ein Schaltsignal auf den Steuereingang "Schließen" eines elektronischen Schaltglieds 4 gegeben, welcher in einer Zuleitung 5 zwischen dem Eingang 1 der Schaltungsanordnung und dem einen Zähleingang eines Hauptspeichers 6 angeordnet ist. Auf das Schaltsignal hin schließt das Schaltglied 4, und die folgenden Impulse werden in den Hauptspeicher 6 eingezählt. Die fehlenden n = 10 Eingangsimpulse werden in dem Zeitraum zwischen zwei Impulsen, also in einer Tastpause der laufenden Impulsfolge, vorzugsweise nach dem ersten der in den Hauptspeicher gelangenden Impulse, dem Hauptspeicher 6 über einen zweiten Zähleingang additiv zugeführt. Dazu dient ein voreinstellbarer Impulsgenerator 7, der von dem Schaltsignal aus dem Vergleicher 3 angeregt und von der Rückflanke eines Impulses gesteuert, die fehlenden n Impulse abgibt.
An den Eingang 1 ist weiter ein Zeitglied 8 angeschlossen, das von jedem ankommenden Impuls neu angestoßen wird und welches nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ta ein Schaltsignal abgibt, d. h. dann, wenn kein weiterer Impuls eingetroffen ist.
Für die Zeitspanne ta gilt ta =k/fmin, wobei 1LkL2 und fmin die untere Eckfrequenz des Nutzfrequenzbereichs der Meßeinrichtung ist. Das nach Ablauf der Zeitspanne ta auftretende Schaltsignal aus dem Zeitglied 8 wird dem zweiten Steuereingang "Öffnen" des elektronischen Schaltglieds 4 zugeführt, die Impulszuleitung vom Eingang 1 her wird unterbrochen. Das Schaltsignal wird ebenfalls dem Löscheingang des Zwischenspeichers 2 zugeführt, der darauf für den nächsten Zählvorgang bereitgestellt wird.
Erreicht der Wert einer in den Zwischenspeicher 2 eingezählten Impulsfolge nicht die Zahl n, so wird nach Ablauf der Zeitspanne ta nach Auftreten des letzten Impulses mit dem Schaltsignal aus dem Zeitglied 8 der Inhalt des Zwischenspeichers 2 gelöscht, der des Hauptspeichers 6 bleibt unberührt.
3 Patentansprüche 1 Figur Zusammenfassung Verfahren und Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störimpulsen p Die von einem Meßwertgeber mit Impulsausgang kommenden Impulse werden gezählt, die Summe zwischengespeichert und mit einer vorgegebenen Größe verglichen, die kleiner ist als die Mindestanzahl von meßwertreIevanten Impulsen. Nach Überschreiten dieser vorgegebenen Zahl werden die folgenden Impulse in einen Hauptspeicher (6) eingezählt, in einer Tastpause wird die vorgegebene Zahl von Impulsen dem Hauptspeicherinhalt zugefügt. Bleibt die Zahl der zwischengespeicherten Impulse unter der vorgegebenen Zahl, wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne der Inhalt des Zwischenspeichers (2) gelöscht.
Das Verfahren findet Anwendung bei der Unterdrückung von Störimpulsen, die einzeln oder in kleinen Gruppen bei Durchflußmeßeinrichtungen mit Impulsausgang, insbesondere bei Durchflußmeßgeräten nach dem Prinzip der Karman'schen Wirbelstraße, auftreten.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Unterdrückung von Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Nutzfrequenzbereich, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: a) die von einem Meßwertgeber kommenden Impulse werden von Beginn an zwischengespeichert und ihre Zahl mit einer vorgegebenen Zahl n verglichen; b) nach Uberschreiten der Vergleichszahl werden die nachfolgenden Impulse aufsummiert; c) die vorgegebene Zahl von Impulsen wird in einer Tastpause der aufsummierten Impulsfolge zuge zählt; d) wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ta nach einem Impuls kein weiterer Impuls folgt, wird die Zuleitung zu der der Aufsummierung dienenden Einrichtung nach b) unterbrochen und der zwischengespeicherte Wert gelöscht oder b') bleibt die zwischengespeicherte Zahl von Impulsen unter der vorgegebenen Zahl n, wird sie nach Ablauf der vorgegebenen Zeit ta nach Auftreten des letzten Impulses gelöscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vorgegebene Zeitspanne ta = ktfmin ist, wobei 1 z k o 2 und fmin die untere Eckfrequenz des Nutzfrequenzbereichs der Meßimpulse ist.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer die vom Meßwertgeber abgegebenen Impulse führenden Leitung zu einem Hauptspeicher, gekennzeichnet durch: a) einen Zwischenspeicher (2), dessen Eingang mit dem Impulseingang (1) der Schaltungsanordnung verbunden ist; b) ein Vergleichsglied (3) zum kontinuierlichen Vergleich des Inhalts des Zwischenspeichers (2) mit einer vorgegebenen Zahl n, deren Uberschreiten ein Schaltsignal auslöst; c) ein Schaltglied (4), dessen Eingang mit dem Impulseingang (1) der Schaltungsanordnung, dessen einer Steuereingang "Schließen" mit dem Ausgang des Vergleichsglieds (3) und dessen Ausgang mit einem Zähleingang des Hauptspeichers (6) verbunden ist; d) einen voreinstellbaren Impulsgenerator (7) zur Abgabe einer der vorgegebenen Zahl n entsprechenden Zahl von Impulsen, dessen die Abgabe steuernder Eingang mit dem Ausgang des Vergleichsglieds (3) und dessen Ausgang mit einem Zähleingang des Hauptspeichers (6) verbunden ist; e) ein mit dem Impulseingang (1) der Schaltungsanordnung verbundenes, von jedem Impuls angestoßenes und nach einer vorgegebenen Zeitspanne t ein Schaltsignal abgebena des Zeitglied (8), dessen Ausgang mit dem Löscheingang des Zwischenspeichers (2) und mit dem Steuereingang "Öffnen" des Schaltglieds (4) verbunden ist.