DE60217736T2 - Ultraschall-signal-verarbeitungsverfahren und deren anwendungen - Google Patents

Ultraschall-signal-verarbeitungsverfahren und deren anwendungen Download PDF

Info

Publication number
DE60217736T2
DE60217736T2 DE60217736T DE60217736T DE60217736T2 DE 60217736 T2 DE60217736 T2 DE 60217736T2 DE 60217736 T DE60217736 T DE 60217736T DE 60217736 T DE60217736 T DE 60217736T DE 60217736 T2 DE60217736 T2 DE 60217736T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
time
sequence
ultrasonic
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60217736T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60217736D1 (de
Inventor
Johannes Eduard BOTTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elster Instromet Ultrasonics BV
Original Assignee
Elster Instromet Ultrasonics BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elster Instromet Ultrasonics BV filed Critical Elster Instromet Ultrasonics BV
Application granted granted Critical
Publication of DE60217736D1 publication Critical patent/DE60217736D1/de
Publication of DE60217736T2 publication Critical patent/DE60217736T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S15/102Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
    • G01S15/105Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics using irregular pulse repetition frequency
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523Details of pulse systems
    • G01S7/526Receivers
    • G01S7/527Extracting wanted echo signals

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ultraschallsignalverarbeitung, insbesondere für Ultraschallmessvorrichtungen wie Durchflussmesser. Genauer gesagt, wird eine Signalverarbeitungstechnik zur Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Geräusch in Ultraschallmessvorrichtungen, die in einer geräuschreichen Umgebung arbeiten, zum Beispiel Ultraschalldurchflussmessern in der Nähe eines Druckreduzierventils, offenbart.
  • Ultraschallgasdurchflussmesser messen den Gasfluss mit Hilfe von Ultraschallsignalen. Zu diesem Zweck weist ein Ultraschallgasdurchflussmesser einen oder mehrere akustische Pfade auf, wobei jeder Pfad zwischen einem Paar Ultraschall-Transducern festgelegt ist. Jeder Transducer eines solchen Paares ist in der Lage, Signale zum anderen Transducer zu übertragen und von ihm zu empfangen. Im Betrieb übertragen und empfangen beide Transducer im Wechsel, so dass ein akustisches Signal entsteht, das den akustischen Pfad entlang läuft – entweder parallel oder winklig – innerhalb des Messgerätekörpers in Flussrichtung (stromabwärts) und gegen die Flussrichtung (stromaufwärts). Der Unterschied in der Laufzeit für beide Übertragungsrichtungen ist proportional zur Gasgeschwindigkeit. Um auch niedrige Gasgeschwindigkeiten exakt messen zu können, müssen die Laufzeiten selber oder der Unterschied in der Laufzeit mit sehr hoher Genauigkeit und Auflösung rechtzeitig gemessen werden.
  • Typischerweise arbeiten Ultraschallgasdurchflussmesser unter Verwendung einer Anzahl von kurzen Impulsen von Hochfrequenzsignalen (beispielsweise 5 Zyklen lang). Typischerweise liegt die Betriebsfrequenz von Ultraschall-Transducern im Bereich zwischen 50 kHz und 500 kHz. Da in Ultraschallgasdurchflussmessern Unterschiede in den Laufgeschwindigkeiten extrem genau gemessen werden müssen, ist eine hochgenaue Bestimmung oder Auflösung in der Laufzeitmessung ein Muss. Dies kann nicht erreicht werden, wenn man die Hüllkurve des empfangenen Impulssignals verwendet, auch wenn diese kurz ist. Um eine befriedigende Auflösung zu erhalten, ist die genaue Zeit der Nullpunktskreuzungen im Impulssignal notwendig. Da typischerweise Mehrfachnullpunktskreuzungen im Impulssignal vorhanden sind, entsteht so das Problem, eine oder mehrere spezielle Nullpunktskreuzungen zu identifizieren und zu orten, die als Bezugspunkt(e) für die Laufzeitmessung verwendet werden können. Dies kann mit Hilfe der Form der Hüllkurve des Impulssignals gelöst werden.
  • In einer Gaspipeline kann ein Ultraschallgeräusch von verschiedenen anderen Quellen ausgesandt werden. Das Frequenzspektrum eines solchen Geräusches kann bis in den Frequenzbereich ragen, in dem Ultraschall-Transducer arbeiten. Ein solches Geräusch kann ein flussinduziertes Geräusch sein oder ein Geräusch, das von der Ausrüstung induziert ist, wie ein Geräusch, das von Druckreduzierventilen ausgesandt wird. Die letztere Art von Störgeräuschen ist gravierender, insbesondere, wenn solche Druckreduzierventile bei hohen Druckdifferentialen arbeiten, beispielsweise über 10 oder 20 bar. Unter diesen Umständen kann die Menge an verlorener Energie ziemlich erheblich sein. Selbst wenn nur ein sehr kleiner Anteil davon in akustische Energie umgewandelt wird, kann immer noch eine ernstzunehmende Menge an Geräusch ausgesandt werden.
  • Das Geräusch von solchen Ventilen kann dadurch charakterisiert werden, dass es einige vorherrschende Spitzen bei diskreten (niederen) Frequenzen aufweist, es wird aber passender als Breitbandgeräusch beschrieben. Die Hüllkurve des Frequenzspektrums weist typischerweise ein Maximum im Bereich zwischen 30 kHz und 80 kHz auf. Das zeigt an, dass sogar außerhalb dieses Frequenzbereiches beträchtliche Mengen an Ultraschallenergie vorhanden sein können.
  • Das gleiche gilt für Ventile, die so ausgelegt sind, dass sie sogenannte „stille Ventile" sind. Das Wort „still" bezieht sich typischerweise auf das Geräusch im hörbaren Bereich. Manchmal wird eine Reduzierung des Geräusches im hörbaren Bereich durch Auslegungsvariationen erreicht, die die Aussendung von Geräusch zu höheren Frequenzen verschieben. Da dieses Geräusch von Natur aus Breitband ist, reicht es leicht in den Frequenzbereich, in dem Ultraschall-Transducer für Ultraschallgasdurchflussmesser arbeiten können.
  • Bedingt durch die praktischen Grenzen ist die Kraft der Signale, die in einem Ultraschalldurchflussmesser verwendet werden, auf bestimmte Ebenen beschränkt. Es ergibt sich das Problem, dass entweder das Geräusch die Ultraschallsignale des Durchflussmessers stört, oder die Ultraschallsignale des Durchflussmessers können sogar vollständig durch das Geräusch überdeckt oder maskiert sein. Das Ergebnis davon ist, dass die Ultraschallsignale, die vom Durchflussmesser verwendet werden, unentdeckbar werden und deshalb das Messgerät unbrauchbar werden kann.
  • Bis heute sind auf verschiedenen Wegen Versuch gemacht worden, das Problem des akustischen Geräusches, das die Signale eines Ultraschalldurchflussmessers stört, zu lösen.
  • Versuche wurden angestellt, um das Problem der akustischen Geräusche, die die Signale eines Ultraschalldurchflussmessers stören, dadurch zu lösen, dass der Ultraschallgasdurchflussmesser und die Geräuschquelle räumlich getrennt werden. Das bedeutet, dass beide durch das Einsetzen eines langen Rohrstückes zwischen dem Messgerät und der Geräuschquelle getrennt werden, vorzugsweise auch unter Verwendung von Rohrbogen und T-Stücken. Da der vorhandene Raum nicht immer einen solchen Versuch zulässt, kann sich diese Methode nicht nur als kostspielig herausstellen, sondern ist oft auch nicht durchführbar, Es wurde auch versucht, die Betriebsfrequenz des Durchflussmessers vom Frequenzbereich des Ultraschallgeräusches weg zu bewegen. Bedingt durch die ansteigende Dämpfung des Ultraschallsignals im Fluid bei steigender Frequenz, wird für den praktischen Einsatz der brauchbare Frequenzbereich auf ein Maximum von etwa 300 bis 500 kHz begrenzt. Das begrenzt den Vorteil, der auf diese Weise erhalten werden kann.
  • Spezielle Vorrichtungen zur Geräuschvermeidung wurden entwickelt, um die Geräuschquelle und den Ultraschalldurchflussmesser jeweils voneinander zu trennen. Die Effektivität solcher Vorrichtungen ist begrenzt, da diese Vorrichtungen bei höheren Gasgeschwindigkeiten selber Geräusche erzeugen können (flussinduziertes Geräusch), und sie können wiederum beträchtliche Kosten beinhalten.
  • Auch wurden Versuche gemacht, eine Anzahl verschiedener Signalverarbeitungstechniken einzusetzen, um das Verhältnis von Signal zu Geräusch zu verbessern, die als Filtern, Durchschnittsbildung, Stapeln und Korrelation bezeichnet werden.
  • Die Anwendung von Filtertechniken im Frequenzbereich bietet keine große Verbesserung, da das Frequenzspektrum des Geräusches oft mit der Betriebsfrequenz des Ultraschalldurchflussmessers überlappt. Typischerweise arbeiten auch die Ultraschall-Transducer in einem Resonanzmodus, um die höchste Effizienz zu erreichen, als Folge daraus wirken die Transducer selber als Frequenzselektionsvorrichtungen. Deshalb ist der Einsatz von zusätzlicher elektronischer Schalttechnik oder Software zur Filterung des Signals im Frequenzbereich nicht sehr effektiv.
  • Eine Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Geräusch kann durch die Vergrößerung der Menge an Ultraschallenergie durch die Verlängerung der Dauer des Impulssignals erreicht werden. Das leidet unter dem Problem, dass es schwieriger wird, einzeln eine spezielle Nullpunktskreuzung mit Hilfe der Form der Hüllkurve zu identifizieren und zu orten, oder es leidet unter Zweideutigkeit, wenn Phasenerkennungstechniken verwendet werden, da die zu messende Laufzeit multiple Perioden des Signals darstellt und die Phasenverschiebung ein Vielfaches von 2π ist.
  • Ein anderes bekanntes Verfahren zur Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Geräusch wird als Stapelung bezeichnet. Das bedeutet eine Durchschnittbildung des Signals, die durch wiederholtes Senden und Empfangen eines Ultraschallsignals erhalten wird. Es wird angenommen, dass die empfangenen Impulssignale so korreliert sind, dass diese Addition des vielfach empfangenen Impulssignals als Ergebnis ein verstärktes Signal ergibt, während das Geräusch unkorreliert ist und deshalb reduziert wird, wenn vielfach empfangene Signale addiert werden. Die empfangenen Signale werden addiert, indem die Zeit des Aussendens als Bezugspunkt genommen wird, um die empfangenen Impulssignale zu synchronisieren, während diese addiert werden.
  • Auch dieses Verfahren hat seine Grenzen wegen der natürlichen Turbulenz im Gasfluss. Die Turbulenz hat als Ergebnis eine Veränderlichkeit der Laufzeit (auch bekannt als „Flimmern") zur Folge, als deren Ergebnis die empfangenen Impulssignale unkorreliert werden. Das bedeutet, wenn die Zeit des Aussendens als Bezugspunkt genommen wird, dass die empfangenen Signale nicht zufällig genau zusammen fallen, wenn sie addiert werden. Die Durchschnittsbildungs- oder Stapelungstechnik ist deshalb nur in einer kurzen Zeitskala effektiv: einer Zeitskala, die kurz genug ist im Vergleich mit der Periodizität des Turbulenzphänomens, um die Varianzen in der Laufzeit auf Werte zu begrenzen, die wesentlich kleiner sind als eine Periode der Frequenz im Impulssignal. Das begrenzt die Anzahl der empfangenen Impulssignale, die effektiv addiert werden können, um das Verhältnis von Signal zu Geräusch zu steigern.
  • In der Beschreibung des oben angegebenen Verfahrens wurde angenommen, dass jeder Zyklus des Aussendens eines Ultraschallimpulssignals und des Empfangens des gleichen Signals vollendet ist, bevor der nächste initiiert wird. Deshalb kann ein neuer Zyklus nur beginnen, nachdem das akustische Signal durch das Fluid entlang des akustischen Pfades gelaufen ist, was bis zu einigen Millisekunden dauern kann, insbesondere bei einem großen Messgerät, das lange akustische Pfade aufweist. Das begrenzt die Anzahl von Pulsen auf die Anzahl, die innerhalb eines speziellen Zeitintervalls geschickt werden kann, das heißt die Zeit, die das akustische Signal wie erhalten als korreliert erachtet werden kann.
  • Als Alternative zu diesem Verfahren, kann der Prozess des Sendens und Empfangens eines akustischen Pulses verschachtelt oder überlappt werden, das heißt, dass akustische Pulse (Impulssignale) abgesendet werden, während frühere akustische Pulse immer noch durch das Gas laufen. Das Ergebnis ist, dass eine Sequenz von akustischen Pulsen am Empfänger ankommt. Das Problem bei diesem alternativen Verfahren ist es allerdings, jeden der Pulse aus einer Sequenz zu identifizieren, wenn sie ankommen, da sie durch das akustische Geräusch stark verzerrt sein können, oder sogar durch das akustische Geräusch überdeckt oder maskiert sein können. Die Durchschnittsbildung der einzelnen Impulssignale innerhalb einer Folge unter Verwendung der bekannten Wiederholungsrate des Abfeuerns der Pulse hilft die Pulse aus dem Geräusch zurück zu gewinnen und die Pulse auffindbar zu machen, doch das resultiert in Zweideutigkeit. Das bedeutet, dass das Impulssignal an verschiedenen Punkten rechtzeitig wieder aufgefunden werden kann, während es nicht möglich ist, zu entdecken, welches tatsächlich die Laufzeit darstellt.
  • Korrelationstechniken sind Allzwecksignalverarbeitungsmethoden, die auf verschiedene elektronischen Messungen angewendet werden können. Hauptverwendungen sind das Aufspüren der Anwesenheit und die Ortung von Signalen, die von Geräusch überdeckt sind. Die Wellenform des Signals ist im Allgemeinen bekannt, beispielsweise das Signal, das von einem Ultraschall-Transducer übermittelt wird. Der Korrelationsprozess schiebt zusätzlich die Bezugswellenform über das Signal, das verarbeitet werden soll, und hält nach dem passenden Signal Ausschau. Signale, die nicht mit der Bezugswellenform in Bezug stehen, ergeben einen Korrelationswert von 0. Wird ein passendes Signal gefunden, steigert sich der Korrelationswert auf einen maximalen Wert von 1 für eine perfekte Übereinstimmung und auf –1 für eine passende, aber invertierte Wellenform. Der maximale Wert der Korrelationsfunktion dient beiden Zwecken. Wenn der maximale Wert nahe 1 ist, ist das gewünschte Signal anwesend, und die Ortung des Maximums ist ein Maß für die Verzögerung der Ausbreitung (oder Laufzeit).
  • Die Anwendung der Korrelationsfunktion auf die Laufzeitmessung in einem Ultraschallmessgerät leidet unter verschiedenen Nachteilen. Sie ist Computer-intensiv (sie braucht beispielsweise eine Menge Verarbeitungsleistung) und, wenn man die sehr hohe Zeitauflösung bedenkt, die für die Laufzeitmessung notwendig ist, braucht sie sehr hohe Abfragefrequenzen.
  • Die Druckschrift US-A-5818735 beschreibt ein Verfahren zur Signalverarbeitung eines Ultraschalldurchflussmessers.
  • Im Hinblick auf die oben genannten Nachteile im Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Ultraschallsignalverarbeitungstechnik vorzusehen, die das Verhältnis von Signal zu Geräusch verbessert, insbesondere unter geräuschintensiven Umständen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Ultraschallsignalverarbeitungstechnik vorzusehen, die die eindeutige Identifizierung eines einzelnen Ultraschallimpulssignals innerhalb eines empfangenen Signals erlaubt, das eine Reihe von nacheinander übertragenen Impulssignalen darstellt.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine genaue Messung der Laufzeit eines Ultraschallsignals vorzusehen.
  • Noch ein weiteres Ziel ist es, ein genaues Bestimmungsverfahren für eine Fließeigenschaft eines Fluids wie eines Gases oder einer Flüssigkeit vorzusehen, zum Beispiel die Fließgeschwindigkeit, unter Verwendung einer Ultraschallmesstechnik.
  • Und noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, solche Verfahren oder Messungen auszuführen.
  • Entsprechend einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Signalverarbeitungsverfahren zur Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Geräusch bei Ultraschallmessungen, wobei das Verfahren umfasst: die Übertragung einer vorbestimmten, zeitlich festgelegten Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpulssignale zu einem ersten Transducer, wobei die Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Impulssignalen dieser Sequenz entsprechend einem nicht einheitlichem Muster festgelegt sind, wobei zumindest ein Zeitraum sich von einem anderen Zeitraum unterscheidet, und den Empfang eines Signals, das diese übertragenen Sequenz von Ultraschallimpulssignalen zu einem zweiten Transducer darstellt, die Addition von mehrfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals zu diesem ursprünglich empfangenem Signal, um eine Summe des ursprünglich empfangenen Signals und seiner zeitverschobenen Kopien zu bekommen, wobei die Zeitverschiebung einer Kopie in Bezug zu dem vorherbestimmten Muster steht, und die Rekonstruierung eines ursprünglichen Impulssignals, das aus dieser Summe ein verbessertes Verhältnis von Signal zu Geräusch aufweist.
  • Das Signalverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung schließt das Übertragen einer Sequenz von kurzen Impulssignalen in einem relativ kurzen Zeitintervall ein. In dieser Sequenz kann ein nächster Impuls übertragen werden, bevor der vorhergehende Impuls am empfangenden Transducer angekommen ist. Als Ergebnis kann das Zeitintervall, in dem die komplette Sequenz von Impulssignalen ausgesandt wurde, mit dem Zeitintervall überlappen, in dem die Sequenz von Impulssignalen am empfangenden Transducer empfangen wird. Gemäß der Erfindung werden die Ultraschallimpulssignale entsprechend einem nicht einheitlichem Muster übertragen. Das bedeutet, dass der Zeitraum zwischen nacheinander übertragenen Ultraschall-Impulssignalen nicht konstant ist. Anstelle davon unterscheidet sich mindestens ein Zeitraum von den anderen Zeiträumen.
  • Während ein Transducer eines Transducer-Paares, das den akustischen Pfad definiert, eine Sequenz von Impulssignalen aussendet, wird ein Signal, das die Sequenz von Impulssignalen darstellt, die am anderen Transducer empfangen werden, digitalisiert und zur weiteren Verarbeitung in einem Speicher gespeichert. Dieses gespeicherte Signal enthält die vollständige Serie von Impulssignalen, wie sie ausgesendet wurden, obwohl auf den ersten Blick die einzelnen Impulssignale aus der übertragenen Sequenz wegen des vorhandenen Geräusches nicht erkennbar sein mögen.
  • Das Signalverarbeitungsverfahren schließt das Erzeugen von vielfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals ein, die die übertragene Sequenz der Impulssignale darstellen. Die Zeitverschiebungen zwischen den Kopien des empfangenen Signals stehen in Bezug zu dem nicht einheitlichen Muster, so dass eindeutig ein oder mehrere Signalimpulse (jedoch vorzugsweise einer), der ein verbessertes Verhältnis von Signal-zu-Geräusch-Signal aufweist, rekonstruiert werden kann. Als Ergebnis der Addition wird in der resultierenden Summe ein rekonstruiertes, vergrößertes Signal erhalten, das einen Signalimpuls von der ursprünglich übertragenen Sequenz darstellt, während der verbleibende Teil des ursprünglich empfangenen Signals, der das Geräusch und die anderen Signalimpulse von der anfangs übertragenen Sequenz darstellt, gedämpft oder gelöscht wird. So kann die genaue Laufzeit dieses rekonstruierten Signals gemessen werden und, zum Beispiel für die Berechnung der zurückgelegten Entfernung oder einer Fliesseigenschaft, verwendet werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Zeiträume zwischen nacheinander übertragenen Signale dieser Sequenz unterschiedlich. Bei dieser Ausführungsform ist keiner der Zeiträume gleich, aber sie sind alle auf verschiedene Werte eingestellt. Zum Beispiel wachsen die Zeiträume zusätzlich im Hinblick auf den vorhergehenden Zeitraum. So kann nur ein Impulssignal aus dem kompletten, empfangenen Signal rekonstruiert werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl von Kopien gleich der Anzahl der Impulssignale in der Sequenz minus eins, so dass die Anzahl der Faktoren, die hinzugefügt werden müssen, das heißt das ursprünglich empfangene Signal und seine Kopien, gleich ist der Gesamtzahl der Impulssignale in der übertragenen Sequenz.
  • Günstiger ist es, wenn die Zeitverschiebungen proportional sind, am besten identisch, zu den Zeiträumen. Das bedeutet, dass das nicht einheitliche Muster so ausgewählt wird, dass in jeder zeitverschobenen Kopie des empfangenen Signals nur ein Impulssignal der ganzen Sequenz mit einem speziellen des ursprünglich erhaltenen Signals zusammenfällt. Wenn man die zeitverschobenen Kopien der Sequenz dazurechnet, so erhält man eine Reduzierung oder sogar eine Auslöschung des Geräusches, während das gewählte Impulssignal, das zusammenfällt, sich jedes Mal in der Amplitude vergrößert. Auf diese Weise wird das Verhältnis von Signal zu Geräusch verbessert, und das ursprüngliche Impulssignal wird ohne Zweideutigkeit rekonstruiert.
  • Es ist von Vorteil, die Form eines ursprünglichen Impulssignals zu rekonstruieren, da dadurch zumindest eine spezielle Nullpunktskreuzung, als Bezug definiert werden kann, die zum Beispiel zur Feststellung der Laufzeit des akustischen Signals verwendet werden kann.
  • Das Signalverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung hat eine gewisse Ähnlichkeit mit dem „Durchschnittsbildungs-" oder „Stapelungs-" Verfahren, das oben diskutiert wurde. Allerdings enthält im Verfahren nach der Erfindung die übertragene Sequenz von Impulssignalen besondere Zeitmessinformationen, die die Rekonstruktion eines speziellen Musters aus der Sequenz erlauben. Das Verfahren weist also eine gewisse Ähnlichkeit mit der Korrelationstechnik auf, da das empfangene Signal unter Verwendung des ursprünglich übertragenen Signals rekonstruiert wird. Allerdings ist bei der Korrelationstechnik eine Korrelationsfunktion eine Funktion von zwei Variablen, und das Ergebnis muss keinerlei Ähnlichkeit mit dem Originalimpulssignal aufweisen, während bei dieser Erfindung die vielfach zeitverschobenen Kopien dazu verwendet werden, die ursprüngliche Signalform zu rekonstruieren. Das rekonstruierte Signal kann dann dazu verwendet werden eine spezielle Nullpunktskreuzung als Bezugspunkt zur Messung der Laufzeit des akustischen Signals zu identifizieren, zum Beispiel in einem Ultraschalldurchflussmesser zur Bestimmung der Fliesseigenschaften eines Fluids, wie Gas, in einer Leitung.
  • Zusätzlich zu den Durchflussmessern kann das Ultraschallverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung auch bei Ultraschallabstandsmessvorrichtungen eingesetzt werden. In einem Ultraschallabstandsmessystem genügt die Laufzeit einer Sequenz von Impulssignalen, die in einer Richtung von einem ersten Transducer losgeschickt werden, und anschließend von demselben oder einem anderen Transducer empfangen werden, um den Abstand, der gemessen werden soll, zu bestimmen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Fließeigenschaft eines Fluids in einer Leitung unter Verwendung einer Ultraschallmessvorrichtung, die umfasst: die Übertragung einer zeitlich festgelegten Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpulssignalen zu einem ersten Transducer, so dass die Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Impulssignalen dieser Sequenz entsprechend einem nicht einheitlichem Muster eingestellt werden, und das Empfangen eines Signals, das die Sequenz von Ultraschallimpulssignalen bei einem zweiten Transducer enthält, die Addition mehrfach zeitverschobener Kopien des empfangenen Signals, um eine Summe des ursprünglich empfangenen Signal und seiner zeitverschobenen Kopien zu erhalten, wobei die Zeitverschiebungen sich auf dieses vorbestimmte Muster beziehen, die Rekonstruktion eines ursprünglichen Impulssignals, die Bestimmung der Laufzeit dieses rekonstruierten ursprünglichen Impulssignals und die Berechnung der Fließeigenschaft unter Verwendung dieser Laufzeit. Da in diesem Verfahren gemäß der Erfindung die Grundsätze des Ultraschallsignalverarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung, wie sie oben diskutiert wurden, eingesetzt werden, kann das ursprüngliche Impulssignal exakt und eindeutig rekonstruiert werden, mit dem Ergebnis, dass die Laufzeit exakt berechnet werden kann, ebenso wie die Fließeigenschaft, die in Bezug zur Laufzeit steht. Beispiele einer solchen Fließeigenschaft sind die Fließgeschwindigkeit und der Fließdurchsatz, der Energiegehalt eines brennbaren Gases wie Erdgas und dergleichen.
  • Die oben bezeichneten, bevorzugten Ausführungsformen des Signalverarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung lassen sich in gleicher Weise auf diesen zweiten Aspekt der Erfindung anwenden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Fließeigenschaft eines Fluids in einer Leitung, die einschließt: Ultraschallübertragungsmittel zum Erstellen einer vorgegebenen, zeitlich festgelegten Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpulssignalen zur Einleitung in das Fluid, Zeitmessmittel zur Festlegung der Übertragungszeit jedes Impulssignals dieser Sequenz gemäß einem vorher festgelegten, nicht einheitlichem Muster, Ultraschallempfangsvorrichtungen zum Empfang eines Signals, das diese Sequenz von Ultraschallimpulssignalen darstellt, und Signalverarbeitungsmitteln zur Verarbeitung dieses Signals, um die Fließeigenschaft dieses Signals zu bestimmen, wobei die Signalverarbeitungsmittel Mittel zur Erstellung mehrfach zeitverschobener Kopien des empfangenen Signals umfassen, wobei diese Kopien gemäß einem vorher festgelegten Bezug mit dem nicht einheitlichem Muster zeitverschoben sind, und zur Addition der mehrfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals zum empfangenen Signal und zur Rekonstruktion eines ursprünglichen Impulssignals und zur Berechnung der Fließeigenschaft unter Verwendung des rekonstruierten ursprünglichen Impulssignals.
  • Bei dieser Vorrichtung gemäß der Erfindung sind die Signalverarbeitungsmittel so ausgebildet, dass eine Anzahl von zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals erzeugt werden. Diese Kopien werden zum ursprünglich empfangenen Signal addiert. Aus der Summe wird ein ursprünglich abgesandtes Impulssignal erhalten, aus dem wiederum die gewünschte Fließeigenschaft berechnet wird. Beispielsweise kann die Fließgeschwindigkeit aus der Differenz in der Laufzeit einer Sequenz von Impulssignalen erhalten werden, die in die Richtung des Flusses (stromabwärts) übertragen werden und einer Sequenz von Impulssignalen, die in der Gegenrichtung (stromaufwärts) übertragen werden.
  • Vorzugsweise sind die Mittel so ausgebildet, dass mit ihnen die Ausführung der bevorzugten Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, möglich ist.
  • Die Erfindung wird weiter anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 die grundlegenden Elemente eines Einpfad-Ultraschalldurchflussmessers;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Ultraschalldurchflussmesser gemäß der Erfindung;
  • 3 die übertragenen und empfangenen Wellenformen eines Ultraschallfluss messers gemäß dem Stand der Technik;
  • 4 die übertragenen und empfangenen Wellenformen gemäß der Erfindung; und
  • 5 die verarbeiteten Wellenformen gemäß der Erfindung.
  • 1 zeigt die grundlegenden Elemente eines Beispiels eines Durchflussmesssystems zur Bestimmung des Fluidflusses in einer zylindrischen Leitung 1. Von einem Paar Transducer 2a, 2b ist jeder durch elektrische Leitungen 4a, bzw. 4b mit einer Signalverarbeitungseinheit verbunden, die als Ganzes mit Bezugsziffer 100 bezeichnet ist. Die Transducer 2a, 2b sind so positioniert, dass sie einen Abfrageweg 3 mit genau festgelegten geometrischen Abmessungen definieren. Der Abfrageweg, der in 1 gezeigt ist, ist ein Mittellinienweg vom Rückpralltyp. Es sind jedoch auch andere Anordnungen von Transducern und Wegkonfigurationen möglich, zum Beispiel ein Innenkreisdreieck (das zwei Rückpraller gegen die Wand der Leitung aufweist).
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Ultraschalldurchflussmessers gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Paar Transducer 2a, 2b wird auf eine Leitung 1 montiert, die den Abfrageweg 3 festlegt. Die Transducer 2a, 2b sind mit elektrischen Leitungen 4a, 4b sowohl mit dem Messgenerator 5 als auch mit dem Signalempfänger 11 verbunden. Der Messgenerator 5 wird von der Zeitmess- und Steuerungseinheit (TCU) 21 über Steuerung und Datenbus 22 gesteuert, um den oder die Transducer 2a, 2b mit einem Ultraschallsignal zu bestimmten Momenten rechtzeitig zu versorgen. Das Übertragungssignal selbst wird durch eine digitalen Signalprozessor (DSP) 23 berechnet und in den RAM 7 des Messgenerators durch direkten Speicherzugriff (DMA) 6 geladen. Gesteuert von der TCU 21 verschiebt der Messgenerator 5 das Übertragungssignal, das in der RAM 7 gespeichert ist, sequentiell zum Digital/Analog-Umwandler (DAC) 8. Der Ausstoß des DAC 8 wird durch den Kraftverstärker 9 verstärkt. Ein Übertragungs-Multiplexer 10 versieht ein oder mehrere Transducer 2a, 2b mit dem zu übertragenden Ultraschallsignal.
  • Die Transducer 2a, 2b sind ebenfalls mit dem Signalempfänger 11 verbunden. Der Signalempfänger 11 besteht aus Puffern/Vorverstärkern 12a, 12b und einem Empfangs-Multiplexer 13. Ähnlich wie der Messgenerator 5 wird der Signalempfänger 11 durch die TCU 21 gesteuert, um einen Signalverstärker 14 mit den entsprechenden Transducer-Signalen zu versehen. Der Signalverstärker 14 wird von einer automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) 16 gesteuert. Das verstärkte Signal wird dann durch den Signalumwandler 17 digitalisiert. Gesteuert durch die TCU 21 schreibt der Digital/Analog-Umwandler (ADC) 18 das gesammelte Signal auf einen RAM 19. Der Inhalt des RAM 19 ist durch den direkten Speicherzugriff (DMA) 20 zugänglich. Die digitale Signalverarbeitungseinheit DSP 23 verarbeitet die gesammelten Daten von RAM 19 gemäß der Erfindung. Daten in verschiedenen Stadien der Verarbeitung können an der Benutzerschnittstelle durch die Input/Output-Einheit 24 erhalten werden.
  • 3 zeigt die übertragenen und empfangenen Wellenformen eines herkömmlichen Ultraschalldurchflussmessers.
  • 3a zeigt ein Beispiel einer übertragenen Wellenform eines Ultraschall-Transducers mit einer Mittelfrequenz von annähernd 200 kHz und einer Bandbreite von annähernd 40 kHz. Die Impulsantwort (Y-Achse) eines Transducer 2a, 2b wird als Funktion der Zeit dargestellt (X-Achse, Sekunden).
  • 3b zeigt die Wellenform der 3a, jedoch „gezoomt" auf ungefähr 10 Zyklen (der 200 kHz Transducer-Frequenz) jeweils sowohl vor (t < 0) als auch nach (t > 0) dem Auslösen des Transducers.
  • 3c zeigt die empfangene Wellenform bei einem mittleren Verhältnis von Signal zu Geräusch. Die Ausbreitungszeit eines Signals zwischen einem Paar von Transducern beträgt eine Millisekunde (ms).
  • 3d zeigt die Wellenform der 3c, jedoch „gezoomt" auf etwa 10 Zyklen der 200 kHz Transducer-Frequenz, jeweils vor und nach der Ausbreitungsverzögerung. Die empfangene Wellenform zeigt gute Konformität mit der übertragenen Wellenform. Verschiedene Verfahren lassen sich zur Entdeckung der Anwesenheit dieser Wellenform und der Abschätzung der Ausbreitungsverzögerung einsetzen, einschließlich des sehr einfachen Angleichens des Grenzbereichs des Signals.
  • 3e zeigt die empfangene Wellenform bei einem sehr niedrigen Verhältnis von Signal zu Geräusch. Die Signalverzögerungszeit beträgt wiederum eine Millisekunde (ms). Es ist offensichtlich, dass die Wellenform des ursprünglich übertragenen Signals komplett von Geräusch überdeckt ist. Deshalb ist es nicht möglich, die Anwesenheit und die Ausbreitungsverzögerung des übertragenen Signals zu entdecken.
  • 4 zeigt die übertragenen und empfangenen Wellenformen gemäß der Erfindung.
  • 4a zeigt eine übertragene Wellenformprobe, die aus 8 einzelnen Impulsen mit Wellenformen ähnlich der Übertragungswellenform der 3a und 3b besteht. In anderen Worten, die Sequenz besteht aus 8 Ultraschallimpulssignalen. In diesem Beispiel der Erfindung ist der Abstand der einzelnen Wellenformen nicht einheitlich sondern zeitabgelenkt, das heißt alle Abstände sind unterschiedlich.
  • 4b stellt die Wellenform der 4a dar, doch wiederum „gezoomt", um die einzelnen kleinen Wellen oder Ultraschallimpulssignale und die dazugehörenden Abstände genauer zu zeigen.
  • 4c zeigt die empfangene Wellenform bei einem sehr niedrigen Verhältnis von Signal zu Geräusch (vergleichbar mit dem Verhältnis von Signal zu Geräusch zu dem in 3e gezeigten). Die Ausbreitungsverzögerung beträgt eine Millisekunde (ms). Genau wie im Fall, der in 3e dargestellt, sind im Signal, wie es empfangen worden ist, die übertragenen, einzelnen kleinen Wellen durch Geräusch überdeckt.
  • 4d zeigt die Wellenform der 4c, jedoch „gezoomt" auf ungefähr 10 Zyklen (der 200 kHz Transducer-Frequenz), jeweils vor und nach der Ausbreitungsverzögerung.
  • 5 zeigt die Wellenformen, wie sie gemäß der Erfindung verarbeitet worden sind.
  • In 5a ist die oberste Kurve identisch mit der empfangenen Wellenform, die in 4c gezeigt wurde. Die 7 Kurven unter der obersten Kurve sind zeitverschobene Kopien der empfangenen Wellenform. Die Zeitverschiebungen sind identisch mit den Abständen der übertragenen einzelnen kleinen Wellen (4a und 4b). Die unterste Kurve stellt die Summe der ursprünglich empfangenen Wellenform und ihrer zeitverschobenen Kopien dar.
  • 5b zeigt die gleiche verarbeitete Wellenform wie sie in der unteren Kurve der 5a gezeigt ist: die Summe der ursprünglich empfangenen Wellenform und ihrer zeitverschobenen Kopien. Diese verarbeitete „empfangene" Wellenform weist alle Eigenschaften der empfangenen Wellenform auf, die sich aus der Übertragung einer einzelnen kleinen Welle ergeben, jedoch bei einem verbesserten Verhältnis von Signal zu Geräusch.
  • 5c zeigt die Wellenform der 5b, jedoch „gezoomt" auf etwa 10 Zyklen (der 200 kHz Transducer-Frequenz), jeweils vor und nach der Ausbreitungsverzögerung.
  • Es ist offensichtlich, dass das Signalverarbeitungsverfahren gemäß der Erfindung die Rekonstruktion eines Impulssignals aus der ursprünglich übertragenen Serie, die nicht maskiert, vergraben oder anderweitig von Geräusch verdeckt ist, oder eines anderen übertragenen Impulssignals aus der Serie zum Ergebnis hat. Die Laufzeit dieses rekonstruierten Signals kann exakt bestimmt werden.

Claims (16)

  1. Signalverarbeitungsverfahren zur Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Geräusch bei Ultraschall-Messungen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Übertragung einer vorher zeitlich festgelegten Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpulssignalen zu einem ersten Transducer (2a) umfasst, wobei die Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Impulssignalen dieser Sequenz entsprechend einem nicht gleichförmigem Muster (5, 21) festgelegt werden, wobei zumindest ein Zeitraum sich von einem anderen Zeitraum unterscheidet und weiter den Empfang (2b, 11) eines Signals umfasst, das die übertragene Sequenz von Ultraschallimpuls-Signalen bei einem zweiten Transducer darstellt, die Addition (23) von mehrfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals zu diesem original empfangenen Signal, um eine Summe des original empfangenen Signals und seiner zeitverschobenen Kopien zu erhalten, wobei die Zeitverschiebung einer Kopie mit dem vorher festgelegten Muster in Bezug steht, und weiter die Rekonstruierung eines Originalimpulssignals umfasst, das aus dieser Summe ein verbessertes Verhältnis von Signal zum Geräusch aufweist.
  2. Signalverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Signalen dieser Sequenz sich unterscheiden.
  3. Signalverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kopien gleich ist der Anzahl der Impulssignale in der Sequenz minus eins.
  4. Signalverarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverschiebungen proportional zu den Zeiträumen sind.
  5. Signalverarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelnes Impulssignal rekonstruiert wird.
  6. Signalverarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form eine Originalimpuls-Signals rekonstruiert wird.
  7. Signalverarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit des rekonstruierten Originalimpuls-Signals festgelegt ist.
  8. Verfahren zur Bestimmung einer Fließeigenschaft eines Fluids in einer Leitung unter Verwendung einer Ultraschallmessvorrichtung, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Übertragung einer vorher zeitlich festgelegten Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpuls-Signalen zu einem ersten Transducer (2a) umfasst, so dass die Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Impulssignalen dieser Sequenz gemäss einem nicht gleichförmigen Muster (5, 21) festgelegt sind, und dass es weiter umfasst den Empfang eines Signals, das diese Sequenz der Ultraschallimpuls-Signale bei einem zweiten Transducer (2b, 11) darstellt, die Addition (23) von mehrfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals, um eine Summe des original empfangenen Signals und seiner zeitverschobenen Kopien zu erhalten, wobei die Zeitverschiebungen mit diesem festgelegten Muster in Bezug stehen, die Rekonstruktion eines Original-Impulssignals, die Bestimmung der Laufzeit dieses rekonstruierten original Impulssignals, und die Berechnung der Fließeigenschaft unter Verwendung dieser Laufzeit.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle Zeiträume zwischen den nacheinander übertragenen Signalen der Sequenz unterscheiden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kopien gleich ist der Anzahl der Impulssignale in der Sequenz minus eins.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverschiebungen proportional zu den Zeiträumen sind.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelnes Impulssignal rekonstruiert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Form eines Original-Impulssignals rekonstruiert wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nullpunktskreuzung des rekonstruierten Impulssignals festgelegt wird als Referenz zur Bestimmung der Laufzeit dieses rekonstruierten Impulssignals.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließgeschwindigkeit des Fluids bestimmt wird.
  16. Vorrichtung (2a, 2b, 100) zur Bestimmung einer Fließeigenschaft eines Fluids in einer Leitung (1), wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Ultraschall-Übertragungsmittel (2a) umfasst, um eine vorher zeitlich festgelegte Sequenz einer Anzahl von Ultraschallimpulssignalen zur Injektion in das Fluid zu liefern, Zeitmessungsmitteln (21) zur Einstellung der Übertragungszeit jedes Impulssignals dieser Sequenz gemäß einem vorher festgelegten, nicht gleichförmigen Muster, Ultraschall-Empfangsmitteln (2b) zum Empfang eines Signals die diese Sequenz von Ultraschall-Impulssignalen, darstellen und Signalverarbeitungsmitteln (23) zum Verarbeiten dieses Signals, um die Fließeigenschaft von diesem Signal zu bestimmen, wobei die Signalverarbeitungsmittel Mittel umfassen, die mehrfach zeitverschobene Kopien des empfangenen Signals liefern, und diese Kopien gemäß einem vorher festgelegten Bezug mit dem nicht gleichförmigen Muster zeitverschoben sind, und zur Addition der mehrfach zeitverschobenen Kopien des empfangenen Signals zum empfangenen Signal, und zur Rekonstruierung eines Original-Impulssignals, und zur Berechnung der Fließeigenschaft unter Verwendung dieses rekonstruierten Original-Impulssignals.
DE60217736T 2002-11-25 2002-11-25 Ultraschall-signal-verarbeitungsverfahren und deren anwendungen Expired - Lifetime DE60217736T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/NL2002/000762 WO2004048903A1 (en) 2002-11-25 2002-11-25 Ultrasonic signal processing method and applications thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60217736D1 DE60217736D1 (de) 2007-03-08
DE60217736T2 true DE60217736T2 (de) 2007-11-08

Family

ID=32389633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60217736T Expired - Lifetime DE60217736T2 (de) 2002-11-25 2002-11-25 Ultraschall-signal-verarbeitungsverfahren und deren anwendungen

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7254494B2 (de)
EP (1) EP1565708B1 (de)
CN (1) CN100392359C (de)
AT (1) ATE352025T1 (de)
AU (1) AU2002347654A1 (de)
DE (1) DE60217736T2 (de)
ES (1) ES2281553T3 (de)
MY (1) MY137831A (de)
PT (1) PT1565708E (de)
WO (1) WO2004048903A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100410925C (zh) * 2004-12-30 2008-08-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 超声信号的数字信号处理方法
US8491479B2 (en) * 2006-04-03 2013-07-23 Ultrasonix Medical Corporation Ultrasonic imaging system having computer coupled to receive and process raw data
DE102009028847A1 (de) 2009-06-12 2010-12-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Messgerät und Verfahren zum Messen einer Messgröße
DE102010040396A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Durchflussmesser zur Erfassung einer Eigenschaft eines fluiden Mediums
US9638673B2 (en) 2012-10-18 2017-05-02 Olympus Scientific Solutions Americas Inc. Ultrasonic testing instrument with dithery pulsing
DE102012112516A1 (de) 2012-12-18 2014-06-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Verifizierung der Zuverlässigkeit von ermittelten Messdaten einer Ultraschall-Durchflussmessung nach der Laufzeitdifferenz-Methode und Ultraschalldurchflussmessgerät
WO2017167389A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Danfoss A/S Method for monitoring an ultrasonic flow meter
FR3065070B1 (fr) 2017-04-10 2019-06-14 Efs Sa Structure de gestion des ondes parasites d’un debitmetre a ultrason
FR3065106B1 (fr) * 2017-04-10 2019-08-02 Efs Sa Procede de commande d'un appareil de mesure a ultrasons du debit d'un fluide dans un canal de mesure
US10564016B2 (en) * 2017-12-06 2020-02-18 Honeywell International Inc. Ultrasonic transducers using adaptive multi-frequency hopping and coding
RU2768295C1 (ru) * 2021-05-31 2022-03-23 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Моринформсистема-Агат-КИП" Способ измерения скорости текучей среды в трубопроводе

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3028723B2 (ja) * 1993-05-20 2000-04-04 横河電機株式会社 超音波式流体振動流量計
EP0686255B1 (de) * 1993-12-23 2000-03-15 Endress + Hauser Flowtec AG Clamp-on-ultraschall-volumendurchfluss-messgerät
US5818735A (en) * 1996-06-20 1998-10-06 Peek Measurement, Inc. Method and system for high resolution time-of-flight measurements
EP1243901A4 (de) * 1999-06-24 2006-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Durchfluss-messgerät

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004048903A1 (en) 2004-06-10
PT1565708E (pt) 2007-04-30
MY137831A (en) 2009-03-31
US7254494B2 (en) 2007-08-07
AU2002347654A1 (en) 2004-06-18
ES2281553T3 (es) 2007-10-01
EP1565708B1 (de) 2007-01-17
US20060015267A1 (en) 2006-01-19
CN1695046A (zh) 2005-11-09
CN100392359C (zh) 2008-06-04
EP1565708A1 (de) 2005-08-24
ATE352025T1 (de) 2007-02-15
DE60217736D1 (de) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69834911T2 (de) Dreidimensionales ultraschall-folgesystem mit digitaler signal-verarbeitung
EP0271670B2 (de) Verfahren zur Detektion von Korrosion oder dergleichen
DE60217736T2 (de) Ultraschall-signal-verarbeitungsverfahren und deren anwendungen
DE69625507T2 (de) Mehrfach vibrator einstufiger inversion trennungsverfahren
DE19722274A1 (de) Verfahren zur Messung von Dichte und Massenstrom
DE3134325A1 (de) &#34;vorrichtung zur seismischen untersuchung eines erdabschnittes&#34;
DE3701786C2 (de) Ultraschall-Geschwindigkeitsmeßvorrichtung
DE602005002197T2 (de) Schnelles kohärentes Verfahren für Kodierungen mit periodischen Linienspektren
DE2248236A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beobachtung und diagnose mittels ultraschall
DE2044398B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmittelstromes
EP1697699A2 (de) Vorrichtung zur bestimmung und/oder berwachung des volumen- und/oder massendurchflusses eines messmediums
EP2676131B1 (de) Verfahren zur reduktion von ultraschalldaten
EP0590279B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Ultraschall-Leckage-Ortung
EP2327966B1 (de) Messung der Entfernung einer Grenzfläche
DE102018009664B4 (de) Verfahren zur Auswertung von Messdatenreihen einer Ultraschall-Durchflussmesseinrichtung und Ultraschall-Durchflussmesseinrichtung
DE2735523A1 (de) Detektor-aufstellung bzw. verfahren und vorrichtung zur seismischen untersuchung
DE2204028C3 (de) Verfahren und Einrichtung zur Übertragung von Wellenenergie mit bestimmter Richtcharakteristik
EP1303745A1 (de) Vorrichtung zur feststellung der änderung der dichte eines mediums
EP0072770B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Laufzeitdifferenzen von Ultraschallimpulsen zur Bestimmung von Strömungsfeldern
EP3967989B1 (de) Verfahren zum betreiben eines ultraschall-durchflussmessgeräts und ultraschall-durchflussmessgerät
DE60106255T2 (de) Rauscharme signalauswertung
DE4229079A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Abstandsmessung
DE2950862C2 (de)
DE10318756A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Blattgut
DE102018123797A1 (de) Verfahren zur Erzeugung eines Erregersignals sowie zur akustischen Messung in technischen Hohlräumen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition