EA014208B1

EA014208B1 - Ультразвуковой счетчик газа с расширенным диапазоном измеряемых расходов

Info

Publication number: EA014208B1
Application number: EA200900439A
Authority: EA
Inventors: Леонид Александрович Чернобай; Владимир Сергеевич Войтенко; Андрей Леонидович Чернобай; Лев Игоревич Карюкин; Дмитрий Эдуардович Акушевич
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Системы Контроля"
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-10-29
Also published as: EA200900439A1

Abstract

Изобретение относится к устройствам измерения расхода, в частности к электронным счетчикам измерения расхода газа. Ультразвуковой счетчик газа с расширенным диапазоном измеряемых расходов содержит первичный преобразователь расхода, формирователь зондирующих сигналов, коммутатор аналоговых сигналов, генератор тактовых импульсов, усилитель, измерительный счетчик, формирователь цифрового сигнала, блок формирования временной диаграммы, схему вычитания кодов, умножитель кодов, память коэффициентов, накапливающий сумматор, а также дополнительно схему модификации кодов, схему сравнения кодов, компаратор и триггер, причем входы и выходы упомянутых элементов связаны между собой таким образом, что поддерживается постоянный уровень аналогового сигнала на выходе акустических датчиков за счет управления амплитудой зондирующих сигналов с помощью цепи обратной связи, что обеспечивает повышение точности и расширение динамического диапазона измеряемых расходов.

Description

Изобретение относится к устройствам измерения расхода, в частности к электронным счетчикам измерения расхода газа.

Наиболее близким по технической сущности является ультразвуковой счетчик [1], состоящий из первичного преобразователя расхода, формирователя зондирующих импульсов, аналогового коммутатора, усилителя, генератора тактовых импульсов, измерительного счетчика, формирователя цифрового сигнала, схемы вычитания кодов, умножителя кода, памяти коэффициентов, накапливающего сумматора, блока формирования временной диаграммы.

Счетчик работает следующим образом. Под управлением сигналов с выхода блока формирования временной диаграммы на выходе формирователя зондирующих сигналов появляются высоковольтные импульсы, поступающие попеременно на пьезоэлектрические датчики, входящие в состав первичного преобразователя расхода. Причем в первом цикле работы первый датчик находится в режиме излучения, а второй датчик в режиме приема. В первом цикле производится измерение времени распространения акустического сигнала по потоку. Во втором цикле работы второй датчик находится в режиме излучения, а первый датчик - в режиме приема, при этом измеряется время распространения акустического сигнала против потока движения измеряемой среды. По заднему фронту зондирующего сигнала измерительный счетчик переводится в счетный режим, к тактовому входу которого подключен высокочастотный генератор импульсов. Излученный акустический сигнал распространяется по мерному участку первичного преобразователя расхода. По истечении временного интервала Т₁₂, равного

I αν’ где Ь - длина акустической базы, С - скорость звука, V - скорость движения измеряемой среды, акустический импульс поступает на второй преобразователь, где преобразуется в электрический сигнал, который через один из входов коммутатора поступает на вход усилителя. С выхода усилителя аналоговый сигнал поступает на вход формирователя цифрового сигнала, в котором в момент пересечения нулевого уровня первой полуволной аналогового сигнала формируется передний фронт сигнала, по которому измерительный счетчик переводится в режим ожидания. При этом формирование фронта сигнала выполняется следующим образом. Формирователь цифрового сигнала содержит два компаратора и два триггера. На первые входы компараторов поступает сигнал с выхода усилителя, второй вход первого компаратора подключен к фиксированному уровню напряжения и_пор, второй вход второго компаратора соединен с общей шиной. При превышении уровня и_пор аналоговым сигналом на выходе первого компаратора формируется импульс, который устанавливает первый триггер в единичное состояние. Высокий уровень сигнала с выхода данного триггера поступает на вход разрешения второго компаратора и переводит его в рабочее состояние. При пересечении аналоговым сигналом нулевого уровня на выходе второго компаратора появляется фронт сигнала, который устанавливает в единичное состояние второй триггер, выходной сигнал которого запрещает счетный режим измерительного счетчика. Код измеренного временного интервала Т1 заносится в схему вычитания кода, а затем измерительный счетчик и триггера обнуляются. По истечению заданного временного интервала выполняется цикл измерения времени распространения Т₂акустического сигнала против потока, как описано выше. При этом акустический сигнал, излученный вторым пьезопреобразователем, принимается первым пьезопреобразователем и по второму входу коммутатора поступает на вход усилителя. Аналоговый сигнал с выхода усилителя поступает на вход формирователя цифрового сигнала, на выходе которого формируется фронт сигнала в момент пересечения первой полуволны аналогового сигнала нулевого уровня, при этом прекращается счетный режим измерительного счетчика. Код измеренного временного интервала Т₂ поступает с выхода данного счетчика на вход схемы вычитания кодов, в которой выполняется операция вычитания кодов временных интервалов Т₂-Т₁. Код вычисленной разности времен распространения ΔΤ поступает на первый вход умножителя кодов, на второй вход которого с выхода памяти коэффициентов поступает код, считываемой по адресу, который определяется старшими разрядами кода временного интервала Т₂ (определяет вид рабочей среды: газ, воздух) и кодом старших разрядов ΔΤ (определяет установленный расход). Данные коэффициенты определяются во время калибровки счетчика и затем заносятся в память коэффициентов. Вычисленный мгновенный расход с выхода умножителя кодов поступает на вход накапливающего сумматора, где суммируется с предыдущим значением суммарного расхода. После этого завершается рабочий цикл измерений суммарного расхода. После временной паузы вышеописанный цикл повторяется.

Недостатком данного счетчика является то, что при определении момента пересечения нулевой линии аналоговым сигналом (т.е. в момент прекращения счетного режима измерительного счетчика) используется фиксированные значения и_пор, т.е. предполагается, что принимаемый сигнал мало изменяется. Однако в реальных условиях величина аналогового сигнала может меняться в связи со следующими причинами:

1) изменение физических условий распространения акустического сигнала за счет изменения параметров рабочей среды (изменение давления, влажности, состава газа);

2) уменьшение уровня аналогового сигнала в процессе эксплуатации за счет загрязнения излучающих поверхностей акустических датчиков;

- 1 014208

3) изменение уровня аналогового сигнала при больших скоростях потока рабочей среды. При этом разность амплитуд принимаемых сигналов при зондировании по и против потока может отличаться более чем в два раза при скоростях выше 30 м/с.

Вышеприведенные причины приводят к тому, что возникает ситуация при которой амплитуда первой полуволны становится меньше значения порогового напряжения и_пор, при этом код временного интервала времени распространения по потоку определяется по пересечению аналоговым сигналом нулевого уровня первой полуволны принимаемого сигнала, а код временного интервала времени распространения против потока определяется по моменту пересечения нулевого уровня второй положительной полуволны. При этом при вычислении разности времени распространения ΔΤ появляется неконтролируемая дополнительная ошибка, равная периоду принимаемого сигнала. Для того чтобы свести к минимуму возможность возникновения данной ошибки, в счетчике устанавливается такой коэффициент усиления аналогового усилителя, при котором амплитуда первой полуволны составляет 0,7-0,8 от максимальной амплитуды, последующие полуволны при этом ограничены максимальным значением (напряжением питания усилителя). Однако увеличения коэффициента усиления при этом приводит также к увеличению уровня шумового сигнала, т.е. к уменьшению отношения сигнал/шум и соответственно к уменьшению точности определения временных интервалов.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание ультразвукового счетчика газа, который обеспечивал бы повышение точности и расширение динамического диапазона измеряемых расходов.

Поставленная задача решается заявляемым ультразвуковым счетчиком газа с расширенным диапазоном измеряемых расходов, содержащим первичный преобразователь расхода, формирователь зондирующих сигналов, коммутатор аналоговых сигналов, генератор тактовых импульсов, усилитель, измерительный счетчик, формирователь цифрового сигнала, блок формирования временной диаграммы, схему вычитания кодов, умножитель кодов, память коэффициентов, накапливающий сумматор, причем первый вход первичного преобразователя расхода соединен с первым входом коммутатора аналоговых сигналов и первым выходом формирователя зондирующих сигналов, второй вход первичного преобразователя расхода подключен ко второму входу коммутатора аналоговых сигналов и второму выходу формирователя зондирующих сигналов, выход коммутатора аналоговых сигналов соединен со входом усилителя, выход которого подключен ко входу формирователя цифрового сигнала, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока формирования временной диаграммы, первый выход которого соединен с входом управления коммутатора аналоговых сигналов и первым входом формирователя зондирующих сигналов, а второй выход блока формирования временной диаграммы соединен со входами управления умножителя кодов, накапливающего сумматора и входом управления схемы вычитания кодов, информационный вход которой подключен к выходу измерительного счетчика и второму входу памяти коэффициентов, первый вход которой соединен с выходом схемы вычитания кодов и первым входом умножителя кодов, выход памяти коэффициентов соединен с вторым входом умножителя кодов, выход которого подключен к входу накапливающего сумматора, выход которого является выходом устройства, при этом тактовый вход измерительного счетчика подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а вход управления измерительного счетчика подключен к четвертому выходу блока формирования временной диаграммы, вход которого соединен с выходом формирователя цифрового сигнала. Поставленная задача решается за счет того, что счетчик дополнительно содержит схему модификации кодов, схему сравнения кодов, компаратор и триггер, причем первый вход схемы модификации кодов соединен с выходом триггера, второй вход схемы модификации кода подключен к пятому выходу блока формирования временной диаграммы, выход схемы модификации кодов соединен с первым входом схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с выходом измерительного счетчика, а выход схемы сравнения кода соединен с входом сброса измерительного счетчика и вторым входом формирователя зондирующих сигналов, при этом выход усилителя подключен к входу компаратора, выход которого подключен к входу установки триггера, вход разрешения которого соединен с третьим выходом блока формирования временной диаграммы.

Поставленная задача в предлагаемом ультразвуковом счетчике решается, в частности, за счет того, что поддерживается постоянный уровень аналогового сигнала на выходе акустических датчиков за счет управления амплитудой зондирующих сигналов с помощью цепи обратной связи.

В некоторых предпочтительных формах реализации заявляемого ультразвукового счетчика газа формирователь зондирующих сигналов содержит индуктивность, первый вывод индуктивности подключен к источнику питающего напряжения, а второй вывод соединен с первыми входами первой, второй и третьей ключевых схем, второй вход первой ключевой схемы соединен с общей шиной, выходы второй и третьей ключевых схем являются первым и вторым выходами формирователя зондирующих сигналов, вход управления первой ключевой схемы подключен к выходу триггера управления, входы управления второй и третьей ключевых схем и вход установки триггера управления соединен с первым входом формирователя зондирующих сигналов, а вход сброса триггера управления соединен с вторым входом формирователя зондирующих сигналов.

Достоинства и преимущества заявляемого ультразвукового счетчика газа будут более подробно рас- 2 014208 смотрены ниже и пояснены на примерах возможных предпочтительных, но не ограничивающих форм реализации, проиллюстрированных с помощью чертежей, на которых представлены на фиг. 1 - блок-схема предлагаемого ультразвукового счетчика газа;

на фиг. 2 - временные диаграммы работы ультразвукового счетчика при проведении измерения времени распространения акустического сигнала по потоку газа;

на фиг. 3 - формирователь зондирующих сигналов в одной из форм реализации;

на фиг. 4 - схема модификации кода в одной из форм реализации;

на фиг. 5 - первичный преобразователь расхода в одной из форм реализации;

на фиг. 6 - графики зависимости амплитуды зондирующего сигнала от длительности импульса управления;

на фиг. 7 - экспериментально полученная усредненная зависимость уровня принимаемого сигнала от амплитуды зондирующего импульса для первичного преобразователя ультразвукового счетчика;

на фиг. 8 - схема замещения.

В соответствии с фиг. 1 ультразвуковой счетчик с расширенным диапазоном измеряемых расходов содержит первичный преобразователь 1 расхода, первый вход которого соединен с первым входом коммутатора 2 аналоговых сигналов и первым входом формирователя 3 зондирующих сигналов, второй вход первичного преобразователя 1 расходов подключен к вторым входам коммутатора 2 аналоговых сигналов и формирователя 3 зондирующих сигналов, выход коммутатора 2 аналоговых сигналов соединен с входом усилителя 5, выход которого подключен к входу формирователя 12 цифрового сигнала, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока 8 формирования временной диаграммы. Первый выход данного блока подключен к входу управления коммутатора 2 аналогового сигнала и первому входу формирователя 3 зондирующего сигнала. Второй выход блока 8 формирования диаграммы соединен с входами управления умножителя 14 кодов, накапливающего сумматора 16 и схемы 13 вычитания кодов. Информационный вход схемы 13 вычитания кодов связан с выходом измерительного счетчика 7 и вторым входом памяти 15 коэффициентов, первый вход которой соединен с выходом схемы 13 вычитания кодов и первым входом умножителя 14 кодов, второй вход которого соединен с выходом памяти 15 коэффициента. Выход умножителя 14 кодов подключен к входу накапливающего сумматора 16, выход которого является выходом устройства. Тактовый вход измерительного счетчика 7 подключен к выходу тактового генератора 4, вход управления измерительного счетчика 7 связан с четвертым выходом блока 8 формирования временной диаграммы, вход которого соединен с выходом формирователя 12 цифрового сигнала. Первый вход схемы 6 модификации кодов соединен с выходом триггера 11, второй вход схемы 6 модификации кодов подключен к пятому выходу блока 8 формирования временной диаграммы, а выход схемы 6 модификации кодов соединен с первым входом схемы 9 сравнения кодов, второй вход которой связан с выходом измерительного счетчика 7. Выход схемы 9 сравнения кодов соединен с входом сброса измерительного счетчика 7 и вторым входом формирователя 3 зондирующих сигналов. Выход усилителя 5 подключен дополнительно к входу компаратора 10, выход которого подключен к входу установки триггера 11, а вход разрешения данного триггера соединен с третьим выходом блока формирователя временной диаграммы.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы ультразвукового счетчика при проведении измерения времени распространения акустического сигнала по потоку газа, где а - сигнал управления направлением зондирования, б - выходной сигнал схемы 9 сравнения кодов; в - импульс зондирования, поступающий с первого выхода формирователя 3 зондирующих сигналов на первый вход первичного преобразователя 1 расхода; г - аналоговый сигнал на выходе усилителя 5; д - выходной сигнал формирователя 12 цифрового сигнала; е - сигнал на выходе триггера 11; ж - импульс модификации кода; з - разрешение счетного режима измерительного счетчика 7; и - импульс сброса измерительного счетчика 7, поступающий с выхода схемы 9 сравнения кодов.

Работа устройства происходит следующим образом.

Под управлением сигналов, поступающих с блока 8 формирования временной диаграммы в соответствии с фиг. 2, в ультразвуковом счетчике выполняются поочередные циклы измерения временных интервалов следующим образом. Излученный акустический импульс распространяется по мерному участку первичного преобразователя 1 расхода и поступает на пьезоэлектрический преобразователь, где преобразуется в электрический импульс, который проходит через коммутатор 2 аналоговых сигналов и поступает на вход аналогового усилителя 5. С выхода усилителя 5 аналоговый сигнал поступает на формирователь 12 цифрового сигнала и на первый вход компаратора 10. Второй вход данного компаратора 10 подключен к опорному напряжению и₀. На выходе компаратора 10 при превышении аналоговым сигналом уровня опорного напряжения и₀ формируется импульс, который устанавливает в единичное состояние триггер 11, если превышение уровня отсутствует, то на выходе триггера 11 остается первоначальный уровень. Сигнал с выхода данного триггера 11 поступает на вход схемы 6 модификации кода, где в зависимости от кода на выходе триггера 11 происходит изменение кода, который затем используется для управления амплитудой зондирующего сигнала при проведении следующего рабочего цикла, состоящего из измерения временного интервала распространения по и против потока.

На фиг. 7 приведена экспериментально полученная усредненная зависимость уровня принимаемого

- 3 014208 сигнала от амплитуды зондирующего импульса для первичного преобразователя ультразвукового счетчика СГУ типоразмера 040. На фиг. 6 приведены графики зависимости амплитуды зондирующего сигнала от длительности импульса управления (экспериментальная зависимость отображается точками). Из анализа данных зависимостей можно сделать вывод, что в диапазоне (10-260)В изменения уровня зондирующего сигнала уровень принимаемого сигнала имеет практически линейную зависимость в диапазоне (12-250) мВ, т.е. диапазон регулировки принимаемого сигнала не менее 26 дБ.

На фиг. 5 изображен первичный преобразователь 1 расхода, состоящий из пьезоэлектрических преобразователей 27, 26, мерной трубки 28, центрирующих втулок 29, 30 и корпуса 31.

Формирование импульсов зондирования производится в формирователе 3 зондирующих сигналов, схема которого приведена на фиг. 3, под управлением кода, поступающего со схемы 6 модификации кода, схема которого приведена на фиг. 4.

Формирователь 3 зондирующих сигналов содержит индуктивность 17, первую 18, вторую 19, третью 20 ключевые схемы и триггер 21 управления и работает следующим образом. В исходном состоянии первая ключевая схема 18 находится в разомкнутом состоянии, вторая ключевая схема 19 находится в замкнутом состоянии, а третья ключевая схема 20 разомкнута при зондировании по потоку. При зондировании против потока соответственно вторая ключевая схема 19 находится в разомкнутом состоянии, а третья ключевая схема 20 в замкнутом.

При начале рабочего цикла на вход установки триггера 21 управления с первого выхода блока 8 формирования временной диаграммы поступает импульс, который устанавливает данный триггер 21 управления в единичное состояние. Выходной сигнал данного триггера 21 управления переводит первую ключевую схему 18 в замкнутое состояние. При этом через индуктивность 17, значение которой выбрано в соответствии с выражением

где С|._: - емкость пъезопреобразователя (пФ), Г₀ рабочая частота (МГ ц);

начинает протекать ток, величина которого

При поступлении с выхода схемы 9 сравнения кодов импульса, триггер 21 управления устанавливается в нулевое состояние, размыкая тем самым первую ключевую схему 18. На выходе формирователя зондирующих сигналов при этом формируется высоковольтный импульс напряжения, поступающий на пьезоэлектрический преобразователь.

Анализ работы формирователя 3 зондирующих импульсов выполнен на основании схемы замещения фиг. 8, причем в качестве расчетных взяты значения элементов, используемых в счетчике СГУ-40.

Кс=6Ц Ι*=2·10'³7η,

Κπ=10Ω, К_к=5 10⁴П, С_к=1,25-10’’Ф.

При замыкании ключа К происходит резкий разряд конденсатора С_к от первоначального значения, равного и, до почти нулевого значения со скоростью, определяемой постоянной времени т=С_к-Я_п=1,25-10^-9-10=12,5 (нс), т.е. практически мгновенно. Затем конденсатор начинает медленно заряжаться до напряжения

с τ «------— ж 125 мкс;

Так как длительность импульса управления (1_и) составляет 10-140 мкс, а время заряда 3-4τ (т.е. до 500 мкс), то начальное напряжение и_с(₀) будет изменяться в широких пределах в зависимости от длительности импульса (мкс) __ <

и_ст = 2.5(1-г ¹³⁵) (2)

Формирование высоковольтного импульса зондирования происходит при размыкании цепи с катушкой индуктивности Ь_к (ключ К разомкнут). Для определения и_с(1) в цепи с двумя реактивными элементами составляют систему уравнений по законам Кирхгофа для мгновенных значений и решают неоднородное дифференциальное уравнение 2-го порядка. Характер переходного процесса (колебательный или апериодический) зависит от корней характеристического уравнения, которое имеет вид

- 4 014208

или

решение его для данного случая будет ρι,₂=-415·10³±)631· 10³, т.е. α=-415·10³, ω=631·10³ с^-1 Г—100 кГц, что соответствует колебательному затухающему процессу. Зависимость выходного напряжения от времени определяется выражением

Постоянные интегрирования А и Ψ находим из начальных условий с учетом законов коммутации ^и _с{й) =И_сИ0)+^Б1П^ ' ^ = ?^-αΑύη_{Ψ + Λ}ωκ>3_Ψ. (5) . άΐ άί

Так как _ а — V 5 άί а

= !^ = 0.25(1 - е™ )10*, άί С д.

решая систему этих уравнений, получаем значения А и Ψ функции времени действия импульса 1_и. Окончательное выражение для импульса зондирования имеет вид и_с = 4 + Ле^-4'⁵¹’’'(зт631 ·10³ί-^).

Рассчитанная по этому выражению амплитуда зондирующего импульса в диапазоне 1_и=10-140 мкс имеет близкую к линейной зависимость И₃=Г(1_и) (фиг. 6, сплошная линия) с отклонением от экспериментальных значений не более чем на 3-5% при длительности 1_и=10-100 мкс и не более 8% при 1,> 100 мкс. Это расхождение обусловлено тем обстоятельством, что в реальном устройстве используется катушка с ферромагнитным сердечником, имеющим нелинейную характеристику (при 1_и> 100 мкс происходит плавный переход в область насыщения).

Код для управления длительностью выходного импульса триггера 21 управления в формирователе 3 зондирующих сигналов поступает со схемы модификации кода (6) (фиг. 4), которая содержит первый 22, второй 23 реверсивные счетчики, коммутатор 24 кодов и распределитель 25 импульсов. В зависимости от уровня сигнала, поступающего с пятого выхода блока 8 формирования временной диаграммы (данный сигнал определяет направление зондирования), на выход схемы 6 модификации кодов через коммутатор 24 подключается выход первого 22 или второго 23 реверсивного счетчика. Уровень данного сигнала управляет также режимами работы реверсивных счетчиков. При высоком уровне в счетном режиме работает первый реверсивный счетчик 22, а второй 23 находится в режиме хранения и соответственно при низком уровне данного сигнала первый реверсивный счетчик 22 находится в режиме хранения, а второй 23 - в счетном режиме. Реверсивные счетчики 22, 23 имеют два тактовых входа прямого и обратного счета. При поступлении импульса на тактовый вход прямого счета выходной код счетчика увеличивается на единицу, а при появлении импульса на тактовом входе обратного счета код счетчика уменьшается на единицу. Поступлением импульса на данные тактовые входы управляет распределитель 25 импульсов, на вход управления которого поступает выходной сигнал с триггера 11. В конце цикла зондирования и приема аналогового сигнала с пятого выхода блока 8 формирования временной диаграммы на вход распределителя 25 поступает импульс, который в зависимости от состояния триггера 11 поступает на один из тактовых входов выбранного реверсивного счетчика 22, 23, модифицируя при этом выходной код данного счетчика. При высоком уровне выходного сигнала триггера 11 выходной код счетчика уменьшается на единицу, при низком уровне код увеличивается. Код с выхода схемы 6 модификации кода поступает на первый вход схемы 9 сравнения кодов, на второй вход которого поступает код с выхода измерительного счетчика 7. При начале рабочего цикла измерительный счетчик 7 переводится в счетный режим, а триггер 21 управления в формирователе 3 зондирующих сигналов устанавливается в единичное состояние. При появлении на выходе измерительного счетчика кода 7, совпадающего с кодом поступающего с выхода схемы 6 модификации кода, на выходе схемы 9 сравнения формируется импульс, по которому измерительный счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние и сбрасывается триггер 21 управления формирователя 3 зондирующих сигналов. После этого формируется на выходе данной схемы высоковольтный импульс зондирования и начинается измерение интервала времени распространения акустического сигнала. Счетный режим измерительного счетчика 7 прекращается при по- 5 014208 ступлении высокого уровня сигнала с выхода формирователя 12 цифрового сигнала на вход блока 8 формирования временной диаграммы.

После проведения цикла зондирования по потоку и против потока в устройстве выполняется операции по определению расхода аналогично, как и у известного устройства.

В устройстве производится непрерывная подстройка уровня зондирующих сигналов, причем подстройка производится независимо от направления зондирования, а изменение амплитуды импульсов зондирования между соседними циклами составляет не более ±0,1%, что приводит к плавной подстройке амплитуды принимаемого сигнала, которая не создает дополнительной погрешности при измерении временных интервалов.

К дополнительным преимуществам данного устройства относится отсутствие в его составе высоковольтного источника питания, что существенно упрощает устройство и снижает его стоимость.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ультразвуковой счетчик газа с расширенным диапазоном измеряемых расходов, содержащий первичный преобразователь расхода, формирователь зондирующих сигналов, коммутатор аналоговых сигналов, генератор тактовых импульсов, усилитель, измерительный счетчик, формирователь цифрового сигнала, блок формирования временной диаграммы, схему вычитания кодов, умножитель кодов, память коэффициентов, накапливающий сумматор, причем первый вход первичного преобразователя расхода соединен с первым входом коммутатора аналоговых сигналов и первым выходом формирователя зондирующих сигналов, второй вход первичного преобразователя расхода подключен ко второму входу коммутатора аналоговых сигналов и второму выходу формирователя зондирующих сигналов, выход коммутатора аналоговых сигналов соединен со входом усилителя, выход которого подключен ко входу формирователя цифрового сигнала, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока формирования временной диаграммы, первый выход которого соединен с входом управления коммутатора аналоговых сигналов и первым входом формирователя зондирующих сигналов, а второй выход блока формирования временной диаграммы соединен с входами управления умножителя кодов, накапливающего сумматора и входом управления схемы вычитания кодов, информационный вход которой подключен к выходу измерительного счетчика и второму входу памяти коэффициентов, первый вход которой соединен с выходом схемы вычитания кодов и первым входом умножителя кодов, выход памяти коэффициентов соединен с вторым входом умножителя кодов, выход которого подключен к входу накапливающего сумматора, выход которого является выходом устройства, при этом тактовый вход измерительного счетчика подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а вход управления измерительного счетчика подключен к четвертому выходу блока формирования временной диаграммы, вход которого соединен с выходом формирователя цифрового сигнала, ультразвуковой счетчик газа дополнительно содержит схему модификации кодов, схему сравнения кодов, компаратор и триггер, причем первый вход схемы модификации кодов соединен с выходом триггера, второй вход схемы модификации кода подключен к пятому выходу блока формирования временной диаграммы, выход схемы модификации кодов соединен с первым входом схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с выходом измерительного счетчика, а выход схемы сравнения кода соединен с входом сброса измерительного счетчика и вторым входом формирователя зондирующих сигналов, при этом выход усилителя подключен к входу компаратора, выход которого подключен к входу установки триггера, вход разрешения которого соединен с третьим выходом блока формирования временной диаграммы.
2. Ультразвуковой счетчик газа по п.1, отличающийся тем, что формирователь зондирующих сигналов содержит индуктивность, первый вывод индуктивности подключен к источнику питающего напряжения, а второй вывод соединен с первыми входами первой, второй и третьей ключевых схем, второй вход первой ключевой схемы соединен с общей шиной, выходы второй и третьей ключевой схемы являются первым и вторым выходами формирователя зондирующих сигналов, вход управления первой ключевой схемы подключен к выходу триггера управления, входы управления второй и третьей ключевых схем и вход установки триггера управления соединены с первым входом формирователя зондирующих сигналов, а вход сброса триггера управления соединен с вторым входом формирователя зондирующих сигналов