DK166047B - FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA - Google Patents
FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA Download PDFInfo
- Publication number
- DK166047B DK166047B DK303687A DK303687A DK166047B DK 166047 B DK166047 B DK 166047B DK 303687 A DK303687 A DK 303687A DK 303687 A DK303687 A DK 303687A DK 166047 B DK166047 B DK 166047B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- measuring
- oscillator
- frequency
- signals
- measurement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring 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
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R25/00—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
- G01R25/08—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents by counting of standard pulses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
iin
DK 166047 BDK 166047 B
Den foreliggende opfindelse angår en gennemstrømningsvolurnen-mål er til flydende medier af den i krav l's indledning angivne art, således som de f.eks. anvendes i varmemålere.The present invention relates to a flow volume target for liquid media of the kind set forth in the preamble of claim 1, such as those of e.g. used in heat meters.
Gennemstrømningsvolumenmålere af denne art måler strømnings-5 hastigheden og dermed strømmen af et medium gennem et målerør baseret på løbetidsforskellen mellem to ultralydbølgepakker af f.eks. mere end 100 perioder, som samtidigt gennemløber målerøret i modsat retning én gang pr. målecyklus. I et udvalgt afsnit af ultralydbølgepakkerne bliver faseforskellen mellem de på vejen gennem målerøret 10 af strømningen forsinkede henholdsvis accelererede ultralydsignaler i hver periode udmålt med et impulssignal og omregnet til mængdeenheder.Flow volume meters of this kind measure the flow velocity and thus the flow of a medium through a measuring tube based on the difference in time between two ultrasonic wave packets of e.g. more than 100 periods, which simultaneously pass the measuring tube in the opposite direction once per measurement cycle. In a selected section of the ultrasonic wave packets, the phase difference between the delayed and accelerated ultrasonic signals on the path through the measuring tube 10 of the flow, respectively, is measured with an impulse signal and converted into quantity units.
En sådan til teknikkens stade svarende anordning er kendt fra CH patentskrift nr. 604.133.Such a device similar to the prior art is known from CH patent specification 604,133.
15 Karakteristisk for disse gennemstrømningsvolumenmålere er den målefejl, som kun afhænger af temperaturen og ultralydfrekvensen.15 Characteristic of these flow volume meters is the measurement error which depends only on the temperature and the ultrasonic frequency.
Ved justering af ultralydfrekvensen kan målefejlen reduceres, såfremt ultralydsignalerne og impulssignalet ikke har nogen fælles overbølger, dvs. fasebeliggenheden af de to signaler under målecyk-20 lerne skal være tilfældige, og frembringelsen af de to signaler må ikke afbrydes over mange tusinde målecykler.By adjusting the ultrasonic frequency, the measurement error can be reduced if the ultrasonic signals and the pulse signal have no common waves, ie. the phase location of the two signals during the measurement cycles must be random, and the generation of the two signals must not be interrupted over many thousands of measurement cycles.
Denne målefejl bestemmer den minimale med forudgiven nøjagtighed målelige gennemstrømningsmængde og begrænser dermed dynamikken af gennemstrømningsvolumenmåleren, dvs. forholdet mellem den største 25 og mindste gennemstrømningsmængde ved forudgiven målenøjagtighed.This measurement error determines the minimum with predicted accuracy measurable flow rate and thus limits the dynamics of the flow volume meter, ie. the ratio of the largest 25 to the minimum flow rate at predicted measurement accuracy.
Formålet med opfindelsen er at forbedre dynamikken af gennemstrømningsvolumenmåleren ved forudgiven målenøjagtighed ved undgåelse af årsagerne til den ovennævnte målefejl.The object of the invention is to improve the dynamics of the flow volume meter at predetermined measurement accuracy by avoiding the causes of the above measurement error.
En nøjagtig analyse af faseforskelsmålemetoden har ført til 30 løsningen af opgaven ved de i krav l's kendetegnende del angivne foranstaltninger.An accurate analysis of the phase difference measurement method has led to the solution of the task by the measures specified in claim 1.
Nogle udførelseseksempler på opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en måleanordning i en gennemstrømningsvolumen-35 måler eller som en del af en varmemængdemåler, fig. 2 tidsdiagrammer med styresignaler for et styreværk og elektriske signaler over en af de to måleomformere, fig. 3 et diagram over en oscillator for en sendefrekvens, fig. 4 oscillatoren i fig. 3 med en kapacitetsdiode ogSome embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which: FIG. 1 shows a measuring device in a flow volume meter or as part of a heat flow meter; FIG. 2 are diagrams of control signals for a control unit and electrical signals over one of the two measuring converters; FIG. 3 is a diagram of an oscillator of a transmitting frequency; FIG. 4 shows the oscillator of FIG. 3 with a capacitance diode and
DK 166047 BDK 166047 B
2 fig. 5 en digitalstyret kapacitet i oscillatoren i fig. 3.2 FIG. 5 shows a digital controlled capacity of the oscillator of FIG. Third
Den i fig. 1 viste gennemstrømningsvolumenmåler består i det væsentlige af en måleværdigi ver 1 med en målestrækning 2, hvori der løber et flydende medium fra en tilslutningsstuds 3 til en tilslut-5 ningsstuds 4 i en mulig med en pil 5 angivet strømningsretning, og af måleomformere 6 og 7 for ultralyd, et sendeled 8, et styreled 9, et løbetidsdifferens-mål el ed 10, en evalueringsenhed 11, et tælleorgan 12, en impulsgiver 13 med impulsfrekvensen f og en afbryder 14 for en forsyningsspænding 39. Måleomformerne 6,7 ligger overfor 10 hinanden og udsender periodisk samtidigt ultralydbølgepakker, dvs. én bølgepakke løber i retning af pilen 5 og én bølgepakke i modsat retning. Den ved den anden ende af målestrækningen 2 værende måleomformer 7 henholdsvis 6 modtager derfor en af strømningen accelereret henholdsvis forsinket ultralydbølgepakke.The FIG. 1, the flow volume meter shown essentially consists of a measurement value 1 having a measuring distance 2, in which a liquid medium runs from a connection nozzle 3 to a connection nozzle 4 in a possible direction indicated by an arrow 5, and of measurement converters 6 and 7 for ultrasound, a transmit link 8, a control link 9, a maturity difference measure or the like 10, an evaluation unit 11, a counting means 12, a pulse generator 13 with the pulse frequency f and a switch 14 for a supply voltage 39. The measuring converters 6,7 are opposite each other 10 and periodically emits ultrasonic wave packets, i.e. one wave pack runs in the direction of arrow 5 and one wave pack in the opposite direction. The measuring converters 7 and 6, which are at the other end of the measuring line 2, therefore receive one of the flow accelerated and delayed ultrasonic wave packets respectively.
15 Sendeleddet 8 indeholder en oscillator 15, hvis sendefrekvens f^ ved hjælp af et styresignal 16 ændres af styreleddet 9 indenfor et værdiområde omkring en grundfrekvens. Et udgangssignal 17 fra oscillatoren 15 bliver benyttet i det fortrinsvis af mindst én tællekæde bestående styreled 9 til at frembringe styresignalet 16, 20 et kommandosignal 18 for en omskifter 19 og et frigivesignal 20 for måleleddet 10.The transmit link 8 contains an oscillator 15 whose transmit frequency f ^ is changed by a control signal 16 by the control link 9 within a range of values around a fundamental frequency. An output signal 17 from the oscillator 15 is used in the preferably control link 9 consisting of at least one counting chain to produce the control signal 16, 20 a command signal 18 for a switch 19 and a release signal 20 for the measuring link 10.
En fortrinsvis smal impuls 21 fra impulsgiveren 13 bringer styreleddet 9 til at begynde en ny målecyklus 22 bestående af en sendefase 23, en modtagefase 24 og en hvilefase 25 (fig. 2). I fig.A preferably narrow pulse 21 from the pulse sensor 13 causes the control link 9 to begin a new measurement cycle 22 consisting of a transmit phase 23, a receive phase 24 and a rest phase 25 (Fig. 2). In FIG.
25 1 føres udgangssignalet 17 med sendefrekvensen fj over den af kommandosignalet 18 styrede omskifter 19 under en forudbestemt varighed, f.eks. under 128 perioder, som et sendesignal 26 over tilkoblingsled 27 til måleomformerne 6 og 7. Måleomformerne 6 og 7 frembringer i mediet pr. målecyklus 22 hver en ultralydbølgepakke 30 med den forudbestemte varighed.25 1, the output signal 17 is transmitted with the transmit frequency fj over the switch 19 controlled by the command signal 18 for a predetermined duration, e.g. for 128 periods, as a transmit signal 26 across connection 27 to the measuring converters 6 and 7. The measuring converters 6 and 7 produce in the medium per meter. measuring cycle 22 each an ultrasonic wave pack 30 of the predetermined duration.
De to ultralydbølgepakker gennemløber målestrækningen 2 med hastighederne cQ + cm og cQ - cm, hvor cQ står for lydhastigheden i mediet og cm for strømningshastigheden af mediet. Hver måleomformer 6,7 omformer i modtagefasen 24 (fig. 2) de af den anden måleomformer 35 7,6 (fig. 1) udsendte ultralydbølger til tilsvarende elektriske signaler 28 og 29. Samtidig bliver det fælles indfødningspunkt for tilkoblingsleddene 27 fra omskifteren 19 jordet. I løbetidsdifferens-mål el eddet 10 bliver signalerne 28 og 29 fra tærskel værdi omski fterne 30 og 31 iagttaget. For de positiveThe two ultrasonic wave packets pass the measuring distance 2 at the velocities cQ + cm and cQ - cm, where cQ stands for the sound velocity in the medium and cm for the flow velocity of the medium. Each measuring converter 6.7 in the receiving phase 24 (Fig. 2) converts the ultrasonic waves transmitted by the other measuring converter 35 7.6 (Fig. 1) to corresponding electrical signals 28 and 29. At the same time, the common input point of the connecting links 27 from the switch 19 is grounded. . In the time difference measure or the 10, the signals 28 and 29 from threshold value the switches 30 and 31 are observed. For the positive
DK 166047 BDK 166047 B
3 halvbølger af signalet 28 afgiver tærskel værdi omskifteren 30 et udgangssignal 32 med logisk "1", og for de negative halvbølger er signalet 32 på logisk "0". Tærskel værdiomskifteren 31 frembringer et inverteret udgangssignal 33, som for positive halvbølger af signalet 5 29 er logisk "0" og for dettes negative halvbølger er logisk "1".3 half waves of signal 28 give threshold value switch 30 an output signal 32 with logic "1" and for the negative half waves signal 32 is logic "0". Threshold value switch 31 produces an inverted output signal 33 which for positive half waves of signal 5 29 is logically "0" and for its negative half waves is logically "1".
Styreværket 9 kobler tidsmæssigt i den første fjerdedel af periodetallet for det modtagne signal 28 signalet 20 fra logisk "0" til "1" og i den sidste fjerdedel af periodetallet for signalet 28 fra logisk "1" til "0". Signalerne 20,32 og 33 frembringer i OG-porten 10 34 under hver modtagefase 24 en følge af impulser 35. Varigheden δ af disse impulser 35 svarer til løbetidsdifferensen At mellem de to ultralydbølger. Med b som længden af målestrækningen 2 i fig. 1 gælder der ifølge CH patentskrift nr. 604.133: 15 i - At - --- - --- - 2-b'cit/co2 co - c„ co + cm I evalueringsenheden 11 frembringer en med fordel kvartsstyret 20 aftastningsgenerator 36 fortrinsvis et aftastningssignal med smalle aftastningsimpulser og med en konstant impulsfrekvens fEn 0G-port 37 lader disse aftastningsimpulser passere under varigheden δ af hver impuls 35 som signal 38 til tælleorganet 12, hvor signalerne 38 opsummeres.The control unit 9 temporarily switches the signal 20 from logic "0" to "1" in the first quarter of the period number of the received signal 28 and in the last quarter of the period number of the signal 28 from logic "1" to "0". The signals 20, 32 and 33 produce in the AND gate 10 34 during each receiving phase 24 a consequence of pulses 35. The duration δ of these pulses 35 corresponds to the time difference difference Δ between the two ultrasonic waves. With b as the length of the measuring line 2 in FIG. 1, according to CH Patent No. 604,133: 15 i - At - --- - --- - 2-b'cit / co2 co - c "co + cm In the evaluation unit 11, a quartz-controlled 20 sensing generator 36 preferably produces a sensing signal with narrow sensing pulses and having a constant pulse frequency from an 0G port 37 allows these sensing pulses to pass for the duration δ of each pulse 35 as signal 38 to the counting means 12, where signals 38 are summed.
25 Impulsgiveren 13 udløser over impulsen 21 den ovenfor beskrevne målecyklus 22. Impulsfrekvensen f af impulserne 21 bliver svarende til temperaturen af mediet i målestrækningen 1 passende ændret til kompensation af den temperaturafhængige lydhastighed cQ, når der er tale om en ren gennemstrømningsvolumenmåler. Ved en varmemængdemåler 30 derimod afhænger impulsfrekvensen f af impulserne 21 desuden af differensen mellem fremløbstemperaturen for en varmeforbruger og dennes til bageløbstemperatur.The pulse encoder 13 triggers above the pulse 21 the measurement cycle described above 22. The pulse frequency f of the pulses 21 is appropriately altered to the temperature of the medium in the measuring range 1 to compensate for the temperature dependent sound velocity cQ in the case of a pure flow volume meter. In addition, for a heat meter 30, the pulse frequency f of the pulses 21 also depends on the difference between the flow temperature of a heat consumer and that of the back-flow temperature.
En fødespænding U+ forsyner impulsgiveren 13 og styreleddet 9 direkte med elektrisk energi. De øvrige kredsløbskomponenter 8,10, 35 11 og 12 bliver forsynet over afbryderen 14 med forsyningsspændingen 39. Et i styreleddet 9 frembragt styresignal 40 slutter afbryderen 14 ved begyndelsen af sendefasen 23 og åbner afbryderen 14 ved enden af modtagefasen 24. I fig. 2 er vist den tidsmæssige rækkefølge af signalerne 20,21,28,29,39,40 under målecyklen 22.A supply voltage U + directly supplies the encoder 13 and the control link 9 with electrical energy. The other circuit components 8, 10, 35 11 and 12 are supplied to the switch 14 by the supply voltage 39. A control signal 40 generated in the control link 9 terminates the switch 14 at the beginning of the transmitting phase 23 and opens the switch 14 at the end of the receiving phase 24. In FIG. 2, the temporal order of the signals 20,21,28,29,39,40 is shown during the measuring cycle 22.
DK 166047 BDK 166047 B
44
Fig. 3 viser en mulig udførel ses form for den over forsyningsspændingen 39 fødede oscillator 15. Den indeholder foruden en strømkilde 41, mindst to MOS-omskiftere 42 og en frekvensbestemmende svingningskreds, som består af en kondensator 43 og en selvinduktion 5 44. Med signalet 16 bliver kapaciteten af kondensatoren 43, svingningskredskapaciteten, eller selvinduktionen 44's induktans ændret for at forskyde sendefrekvensen fj indenfor det forudbestemte værdiområde. Fortrinsvis bliver svingningskredskapaciteten anvendt dertil, og selvinduktionen 44 bliver kun ændret ved justeringen af 10 grundfrekvensen.FIG. 3 shows a possible embodiment of the oscillator 15. fed to the supply voltage 39. It contains, in addition to a power source 41, at least two MOS switches 42 and a frequency-determining oscillating circuit consisting of a capacitor 43 and a self-induction 5 44. The signal 16 becomes the capacitance of the capacitor 43, the oscillation circuit capacity, or the inductance of the self-induction 44 changed to offset the transmit frequency fj within the predetermined range of values. Preferably, the oscillation circuit capacity is used thereto, and the self-induction 44 is changed only by the adjustment of the fundamental frequency.
En mulig udførelsesform for en kontinuerlig ændring af sendefrekvensen fj er vist i fig. 4. Skiftningen af styresignalet 16 fra logisk "1" til "0" bevirker over en modstand 45 med værdien R en sænkning af spændingen med en tidskonstant t over en kondensator 46 15 med kapaciteten C. Tidskonstanten t = RC bliver fortrinsvis valgt lig med den tid, under hvilken styresignalet 16 forbliver på logisk "0". Spændingen på kondensatoren 46 bliver over en modstand 47 gennem et forbindelsespunkt 47' ført til en kapacitetsdiode 48 og ændrer dennes kapacitet svarende til den momentane spændingsforskel 20 over dioden 48 mellem forbindelsespunktet 47' og en negativ spændingskilde U-. Styresignalet 16 frigiver over en inverterende CMOS-port 49 den af en inverterende CMOS-port 50, en modstand 51, selvinduktionen 44 og kondensatoren 43 bestående oscillator 15 til at svinge i et i sig selv sædvanligt kredsløb. Svingningskredskon-25 densatoren 43 består af kondensatorerne 52 og kapacitetsdioden 48. Kapacitetsdioden 48 er fordelagtigt forbundet med en koblingskondensator 52' mellem forbindelsespunktet 47' og indgangen på svingningskredssiden af CMOS-porten 50. Styresignalet 16 bliver fordelagtigt først aktivt, efter at forsyningsspændingen 39 er tilkoblet.A possible embodiment of a continuous change of the transmission frequency fj is shown in FIG. 4. The switching of the control signal 16 from logic "1" to "0" causes, over a resistance 45 of the value R, a lowering of the voltage by a time constant t over a capacitor 46 15 with the capacity C. The time constant t = RC is preferably chosen equal to the time during which the control signal 16 remains at logic "0". The voltage on capacitor 46 is passed through a resistor 47 through a connection point 47 'to a capacitance diode 48 and changes its capacity corresponding to the instantaneous voltage difference 20 over the diode 48 between the connection point 47' and a negative voltage source U-. The control signal 16 releases over an inverting CMOS port 49 the oscillator 15 of an inverting CMOS port 50, a resistor 51, the self-induction 44 and the capacitor 43 to oscillate in a conventional circuit in itself. The oscillator capacitor 43 consists of the capacitors 52 and the capacitor diode 48. The capacitor diode 48 is advantageously connected to a coupling capacitor 52 'between the connection point 47' and the input of the oscillator circuit side of the CMOS port 50. Advantageously, the control signal 16 becomes active after the supply voltage is turned on. .
30 Under sendefasen 23 gennemløber sendefrekvensen fj med fordel hele det forudbestemte værdiområde.During the transmitting phase 23, the transmitting frequency fj advantageously passes through the entire predetermined range of values.
I en yderligere mulig udførelsesform for oscillatoren 15 bliver sendefrekvensen fj fordelagtigt trinvis ændret indenfor det forudbestemte værdiområde ved f.eks. trinvis forøgelse af den kapaci-35 tetsbestemmende spænding over dioden 48. Fordelagtigt forbliver sendefrekvensen f^ i denne udførelse konstant under en målecyklus 22 og springer op på en ny frekvensværdi ved begyndelsen af den næste målecyklus 22' (fig. 2). Den kapacitetsbestemmende spænding over dioden 48 leveres fortrinsvis af en med styresignalet 16 styretIn a further possible embodiment of the oscillator 15, the transmit frequency fj is advantageously incrementally changed within the predetermined range of values by e.g. Advantageously, in this embodiment, the transmit frequency f 1 remains constant during a measurement cycle 22 and bounces up to a new frequency value at the beginning of the next measurement cycle 22 '(Fig. 2). The capacity determining voltage across diode 48 is preferably supplied by a control signal 16
DK 166047 BDK 166047 B
5 digital-analog omsætter.5 digital-analog converters.
En fordelagtig for den trinvise ændring af sendefrekvensen fj simplere og derfor mere omkostningsgunstig udførelse af den i fig. 3 frekvensbestemmende svingningskredskondensator 43 som digital styret 5 kondensator er eksempelvis vist i fig. 5. Denne udførelsesform består af en f.eks. binær firetrinsdeler 53 i tællekæden i styreleddet 9, fire MOS-omskiftere 54, kondensatorer 55,56,57 og 58 og en kondensator 59 for minimumsværdien af svingningskredskapaciteten.An advantageous for the step-wise change of the transmitting frequency is simpler and therefore more cost-effective execution of the embodiment of FIG. 3, frequency-determining oscillator capacitor 43 as digital controlled capacitor 5, for example, is shown in FIG. 5. This embodiment consists of a e.g. binary four-stage portions 53 in the counting chain of the control link 9, four MOS switches 54, capacitors 55,56,57 and 58 and a capacitor 59 for the minimum value of the oscillatory circuit capacity.
Den digitalstyrede kondensator er i svingningskredsen parallelkoblet 10 med selvinduktionen 44.The digital controlled capacitor is connected in the oscillation circuit in parallel with the self-induction 44.
En fra tællekæden i styreleddet 9 tilvejebragt impulsfølge bliver binært optalt i firetrinsdeleren 53, så at det binære styresignal 16 fra firetrinsdeleren 53 over MOS-omskifterne 54 begyndende med kondensatoren 55 med den mindste kapacitet Cl til- eller fra-15 kobler kondensatoren 56 med 2 · Cl, kondensatoren 57 med 4 · Cl og kondensatoren 58 med 8 · Cl i henhold til det binære talsystem over den negative spændingskilde U- til ændring af svingningskredskondensatoren 43. I et udførelseseksempel med Cl * 0,4 pF og en kapacitet på 60 pF af kondensatoren 59 og en induktans på 0,4 mH af 20 selvinduktionen 44 gennemløber sendefrekvensen fj det forudbestemte værdiområde på ± 30 kHz ved en grundfrekvens 1 MHz i 16 trin.An impulse sequence obtained from the counting chain in control link 9 is binary counted in four-step divider 53 such that the binary control signal 16 from four-stage divider 53 over MOS switch 54 starting with capacitor 55 having the smallest capacity C1 switches capacitor 56 by 2 · Cl, capacitor 57 with 4 · Cl and capacitor 58 with 8 · Cl according to the binary number system over the negative voltage source U- for changing the oscillator capacitor 43. In an exemplary embodiment with Cl * 0.4 pF and a capacity of 60 pF of the capacitor 59 and an inductance of 0.4 mH of the 20 self-induction 44 pass through the transmit frequency fj the predetermined value range of ± 30 kHz at a basic frequency 1 MHz in 16 steps.
Grundfrekvensen bliver med selvinduktionen 44 justeret ind på henholdsvis så tæt som mulig på resonansfrekvenserne af måleomformerne 6,7 i fig. 1, så at omformningen af de elektriske signaler 28, 25 29 til akustiske bølger og omvendt sker med den højeste virknings grad.With the self-induction 44, the fundamental frequency is adjusted to, respectively, as close as possible to the resonant frequencies of the measuring converters 6,7 in FIG. 1, so that the conversion of the electrical signals 28, 25 29 to acoustic waves and vice versa occurs with the highest degree of effect.
Ved modtagelsen af ultralydbølgerne bliver en del af lydenergien igen spredt tilbage til mediet og kan af omgivelserne reflekteres ind i måleomformerne 6,7. Interferenser mellem de 30 direkte og de spredte og reflekterede ultralydbølger forvrænger de modtagne signaler 28 og 29. Varigheden S af impulserne 35 svarer derfor ikke mere nøjagtigt til løbetidsdifferensen At, dvs. der opstår en målefejl. Justeringen af grundfrekvensen som ovenfor beskrevet reducerer denne temperaturafhængige målefejl. Ligesom 35 temperaturen af mediet ændrer også en lille ændring af sendefrekvensen fj længden af ultralydbølgerne og dermed interferensbetingelserne. Hvis sendefrekvensen fj i et forudbestemt værdiområde ændres under en eller flere målecykler 22, midler disse af interferenser forårsagede målefejl sig ud.Upon receiving the ultrasonic waves, part of the sound energy is again distributed back to the medium and can be reflected by the surroundings into the measuring converters 6,7. Interferences between the 30 direct and the scattered and reflected ultrasonic waves distort the received signals 28 and 29. Therefore, the duration S of the pulses 35 no longer exactly corresponds to the maturity difference Δt, ie. a measurement error occurs. The adjustment of the fundamental frequency as described above reduces this temperature-dependent measurement error. Like the temperature of the medium, a small change in the transmitting frequency also changes the length of the ultrasonic waves and thus the interference conditions. If the transmit frequency fj in a predetermined range of values changes during one or more measurement cycles 22, these measurement errors caused by interferences are resolved.
DK 166047 BDK 166047 B
66
Tilfældigheden af fasebeliggenheden mellem sendesignalerne 26 med sendefrekvensen fj af oscillatoren 15 og aftastningssignalerne med impulsfrekvensen fg af aftastningsgeneratoren 36 sikres ved den fordelagtige anvendelse af kombinationen af en oscillator med 5 kvartsstyring i aftastningsgeneratoren 36, en som ovenfor beskrevet oscillator 15 og ud- og indkoblingen af forsyningsspændingen 39 i hver målecyklus 22. Medens oscillatoren 15 ved indkoblingen af forsyningsspændingen 39 straks begynder at svinge i en defineret fasestilling, afhænger forsinkelsen indtil svingningens begyndelse 10 og dermed fasebeliggenheden af aftastningsgeneratoren 36 af den tilfældige andel af impulsfrekvensen f2 i den indtil svingningens begyndelse frembragte støj.The randomness of the phase location between the transmit signals 26 with the transmit frequency fj of the oscillator 15 and the sensing signals with the pulse frequency fg of the sensing generator 36 is ensured by the advantageous use of the combination of an oscillator with 5 quartz control in the sensing generator 36, an oscillator 15 described above and the oscillator 15 39, in each measurement cycle 22. While the oscillator 15, upon switching on the supply voltage 39, immediately begins to oscillate in a defined phase position, the delay until the onset of oscillation 10, and thus the phase location of the sensing generator 36, depends on the random portion of the pulse frequency f2 in the onset of oscillation.
I en anden udførelse kan tilfældigheden af fasebeliggenheden mellem sendesignalerne 26 og aftastningssignalerne fra 15 aftastningsgeneratoren 35 f.eks. ved hjælp af en tilfældighedsge nerator for hver målecyklus 22 udvælges en forudbestemt fasebeliggenhed af de to signaler.In another embodiment, the randomness of the phase location between the transmit signals 26 and the scan signals from the scan generator 35 may e.g. by means of a random generator for each measurement cycle 22, a predetermined phase location of the two signals is selected.
Bortfaldet af permanentdriftsbetingelsen for den med forsyningsspændingen 39 fødede del af elektronikken er fordelagtig for en 20 batterifødning af gennemstrømningsvolumenmåleren.The loss of the permanent operating condition of the part of the electronics supplied with the supply voltage 39 is advantageous for a battery supply of the flow volume meter.
Med den beskrevne anordning bliver der opnået en tilfredsstillende målenøjagtighed også ved. en stærk reduktion af impulsfrekvensen f af de impulser 21, som udløser målecyklerne 22, f.eks. en målecyklus 22 pr. sekund.With the described device, a satisfactory measuring accuracy is obtained also at. a strong reduction in the pulse frequency f of the pulses 21 which trigger the measuring cycles 22, e.g. one measuring cycle 22 per second.
25 Til en kalibrering af gennemstrømningsvolumenmåleren er det fordelagtigt at forøge impulsfrekvensen f af impulserne 21 ved hjælp af en i fig. 1 ikke vist hjælpeomskifter ved impulsgiveren 13, f.eks. til 32 eller 64 målecykler 22 pr. sekund.For a calibration of the flow volume meter, it is advantageous to increase the pulse frequency f of the pulses 21 by means of one in FIG. 1 not shown auxiliary switch at the pulse encoder 13, e.g. for 32 or 64 measuring cycles. second.
30 3530 35
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH2440/86A CH670506A5 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | |
| CH244086 | 1986-06-17 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK303687D0 DK303687D0 (en) | 1987-06-15 |
| DK303687A DK303687A (en) | 1987-12-18 |
| DK166047B true DK166047B (en) | 1993-03-01 |
| DK166047C DK166047C (en) | 1993-08-02 |
Family
ID=4233867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK303687A DK166047C (en) | 1986-06-17 | 1987-06-15 | FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0249691B1 (en) |
| AT (1) | ATE54752T1 (en) |
| CH (1) | CH670506A5 (en) |
| DE (1) | DE3763760D1 (en) |
| DK (1) | DK166047C (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE138735T1 (en) * | 1991-01-29 | 1996-06-15 | Landis & Gyr Tech Innovat | FLOW VOLUME METER FOR LIQUID MEDIA |
| CH684767A5 (en) * | 1993-03-19 | 1994-12-15 | Landis & Gyr Tech Innovat | Sealing device for transmitter. |
| DE19530807C2 (en) * | 1995-08-22 | 1999-11-18 | Krohne Ag Basel | Method for determining the volume flow of flowing media |
| DE10163566A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Flowtec Ag | pulse generator |
| DE10254054A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow of a medium |
| DE102004023147A1 (en) | 2004-05-07 | 2005-11-24 | Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach | Device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow rate of a medium |
| EP1777502A3 (en) * | 2005-10-24 | 2009-05-06 | Hydrometer GmbH | Control circuit with LC filtering for ultrasonic flowmeters |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH604133A5 (en) * | 1977-05-10 | 1978-08-31 | Landis & Gyr Ag | |
| US4178631A (en) * | 1978-02-13 | 1979-12-11 | Tractor, Inc. | Digital phase detector and method |
-
1986
- 1986-06-17 CH CH2440/86A patent/CH670506A5/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-03-26 DE DE8787104492T patent/DE3763760D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-26 EP EP87104492A patent/EP0249691B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-26 AT AT87104492T patent/ATE54752T1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-06-15 DK DK303687A patent/DK166047C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3763760D1 (en) | 1990-08-23 |
| DK303687D0 (en) | 1987-06-15 |
| ATE54752T1 (en) | 1990-08-15 |
| EP0249691B1 (en) | 1990-07-18 |
| CH670506A5 (en) | 1989-06-15 |
| DK303687A (en) | 1987-12-18 |
| EP0249691A1 (en) | 1987-12-23 |
| DK166047C (en) | 1993-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5214966A (en) | Method and apparatus for measuring mass flow | |
| US4480485A (en) | Acoustic flowmeter with envelope midpoint tracking | |
| JP5402620B2 (en) | Flow measuring device | |
| US8881603B2 (en) | Measuring device and method having superimposed reflected first measurement signal with a second measurement signal | |
| US3727454A (en) | Ultrasonic systems for carrying out flow measurements in fluids | |
| US6829948B2 (en) | Flow meter | |
| DK166047B (en) | FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA | |
| JP2002318145A (en) | Flow meter | |
| JP2003014515A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| RU2165598C1 (en) | Ultrasonic gas flowmeter-counter | |
| JP4797515B2 (en) | Ultrasonic flow measuring device | |
| JP2018136276A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| RU2195635C1 (en) | Method of measurement of level of liquid and loose media | |
| SU1465715A2 (en) | Hydraulic meter of sound velocity | |
| JPH088417Y2 (en) | Ultrasonic flowmeter calibration device | |
| RU1772719C (en) | Device for measuring free gas content in a gas medium | |
| SU901892A1 (en) | Ultrasound speed meter | |
| GB2433321A (en) | Ultra-sonic gas flow meter that uses a pair of transducers to find the time different for a signal to travel with the flow and against the flow | |
| JP4485641B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
| SU767523A1 (en) | Method for measuring flow rate | |
| RU1820230C (en) | Device for measuring speed of propagation of ultrasonic oscillations | |
| SU451031A1 (en) | Ultrasonic range meter | |
| RU2037144C1 (en) | Liquidometer | |
| SU445837A1 (en) | Ultrasonic method of measuring fluid flow | |
| SU864011A1 (en) | Ultrasonic time-frequency flowmeter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AHB | Application shelved due to non-payment | ||
| PBP | Patent lapsed |
Country of ref document: DK |