FI89835B - Method and device for determining the speed of a gas flowing in a pipe - Google Patents

Method and device for determining the speed of a gas flowing in a pipe Download PDF

Info

Publication number
FI89835B
FI89835B FI924880A FI924880A FI89835B FI 89835 B FI89835 B FI 89835B FI 924880 A FI924880 A FI 924880A FI 924880 A FI924880 A FI 924880A FI 89835 B FI89835 B FI 89835B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sound
flow
downstream
sequences
time
Prior art date
Application number
FI924880A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI89835C (en
FI924880A0 (en
Inventor
Pekka Hiismaeki
Original Assignee
Valtion Teknillinen
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 Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Publication of FI924880A0 publication Critical patent/FI924880A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI89835B publication Critical patent/FI89835B/en
Publication of FI89835C publication Critical patent/FI89835C/en

Links

Classifications

    • 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
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • 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
    • 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
    • G01F1/704Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
    • G01F1/708Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/712Measuring the time taken to traverse a fixed distance using auto-correlation or cross-correlation detection means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/18Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/245Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by measuring transit time of acoustical waves
    • 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
    • G01F1/704Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
    • G01F1/708Measuring the time taken to traverse a fixed distance
    • G01F1/7082Measuring the time taken to traverse a fixed distance using acoustic detecting arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Acoustic flow measurement method and device for determining the flow speed of gases and/or gas derivatives. In a measuring pipe 1 two microphones 3a, 3b have been mounted at a given longitudinal distance L from each other with two loudspeakers 2a, 2b outside these, which supply sound to the measuring stretch L which is delimited by the microphones 3a, 3b, which sound is in the form of stationary broadband sequences in the direction of the flow Sd(tT) and against the flow Su(tT). The frequency range of the sequences Sd(tT) and Su(tT) is selected so that only a basic mode in the form of a flat wave front can advance without being suppressed. In addition the sequences Sd(tT) and Su(tT) are selected so that they are orthogonal to each other and have no common frequency components except for zero. The detector signals which are picked up by the microphones 3a, 3b are processed by a signal processing arrangement essentially in real time, which produces different kinds of correlation functions or Fourier transformations of the same. From these the system determines in addition different kinds of alternative algorithms by applying the transit time of the said sound in the measurement stretch L with the flow and against the flow and from these and from the cross section of the pipe and the density which was determined for the gas, determines the flow speed, volume flow and/or mass flow. <IMAGE>

Description

s ς Λ Γs ς Λ Γ

Menetelmä ja laite putkessa virtaavan kaasun nopeuden määräämiseksi Förfarande och anordning för bestämning av hastigheten pä en gas som strömmar i ett rör 5Method and apparatus for determining the velocity of the gas flowing in a pipe Förfarande och anordning för bestämning av gaastigheten pä en gas som strömmar i ett rör 5

Keksinnön kohteena on menetelmä putkessa virtaavan kaasun virtausnopeuden, tilavuusvirtauksen ja/tai massavirtauksen mittaamiseksi, jossa menetelmässä virtausputkeen sovitetaan äänianturit tietylle mittausputken pituussuuntaiselle 10 keskinäiselle etäisyydelle ja jossa menetelmässä mainittujen antureiden rajaaman mittausvälin ulkopuolelta virtausputkeen syötetään äänilähteillä pitkäaaltoista, vain perusmoodissa, tasoaaltorintamana virtausputkessa myötä- ja vastavirtaan etenevää ääntä ja virtaussuureet määrätään sanotun äänen kulkuajoista myötä-ja vastavirtaan mittausvälillä, putken poikkipinta-alasta sekä mitattavan kaasun 15 tiheydestä.The invention relates to a method for measuring the flow rate, volume flow and / or mass flow of a gas flowing in a pipe, in which sound sensors are arranged in the flow pipe at a certain longitudinal distance 10 sound and flow rates are determined by the travel times of said sound upstream and downstream in the measurement range, the cross-sectional area of the pipe and the density of the gas to be measured.

Keksinnön kohteena on lisäksi laite kaasun virtausnopeuden ja/tai siitä johdettujen suureiden, kuten tilavuusvirtauksen ja/tai massavirtauksen mittaamiseksi, joka laite käsittää mittausputken, jossa mitattava virtaus kulkee, ja joka laite 20 käsittää laajakaistaisten, matalataajuisten ja vain tasoaaltorintamana perusmoodissa etenevien äänisignaalien lähettiminä kaiuttimet ja niiden tehovahvistimet, ääni-ilmaisimina mikrofonit ja mikrofonisignaalien vahvistimet, ja joka laite on varustettu laskentalaitteilla ja -ohjelmilla mainitun virtaussuureen tai -suureiden laskemiseksi ääni-ilmaisimien välisestä, virtausputken pituussuuntaisesta etäisyy-25 destä, mittausputken poikkipinta-alasta, virtauskaasun tiheydestä sekä äänisignaa lien kulkuajasta myötävirtaan ja vastavirtaan ääni-ilmaisimien välisellä matkalla.The invention further relates to a device for measuring gas flow rate and / or quantities derived therefrom, such as volume flow and / or mass flow, which device comprises a measuring tube in which the flow to be measured flows and which device 20 comprises wideband, low frequency and only plane wavefront sound signals and transmitters power amplifiers, microphones and microphone signal amplifiers as sound detectors, and each device is equipped with calculation devices and software for calculating said flow rate or quantities from the sound detectors, the longitudinal distance of the flow tube, the cross-sectional area of the measuring tube and the flow density, the flow gas density upstream on the distance between the sound detectors.

On tunnettua, että akustisen mäntämoodin etenemisnopeus putkessa ei riipu virtausprofiilista tai muista paikallisia äänenopeusvaihteluja aiheuttavista profii-30 leista, vaan putken poikkipinnan yli integroidusta keskimääräisestä virtausnopeudesta ja putken täyttämälle kaasukoostumukselle levossa vallitsevasta äänen-nopeudesta, [B. Robertson "Effect of arbitrary temperature and flow profiles on the speed of sound in a pipe" J. Acoust. Soc. Am., Vol 62, No 4, p. 813-818, October 2 fc $ ι; 5 i; 1977 ja B. Robertson"Flow and temperature profile independence of flow measurements using long acoustic waves" Transactions of the ASME, Vol 106, p. 18 -20, March 1984]. Tarkka, profiiliriippumaton virtausnopeusmittaus on siis mahdollista tehdä siten, että mitataan mäntämoodin kulkuajat myötä- ja vastavirtaan 5 tietyllä mittausvälillä, sopivimmin käyttämällä laajakaistaista ääntä, kuten hakijan FI-patentissa n:o 76885 on esitetty. Jotta korkeammat, mittauksia häiritsevät aaltomoodit vaimenisivat jo äänilähteiden lähiympäristössä, tulee äänitaajuuden olla riittävästi tietyn, virtausputken muodosta ja mitoista sekä äänen etenemisnopeudesta riippuvan rajataajuuden alapuolella. Pyöreälle putkelle tämä rajataajuus 10 onIt is known that the rate of propagation of an acoustic piston mode in a pipe does not depend on the flow profile or other profiles causing local sound velocity variations, but on the average flow rate integrated over the pipe cross-section and the resting B. velocity of the gas composition filled with the pipe. Robertson "Effect of arbitrary temperature and flow profiles on the speed of sound in a pipe" J. Acoust. Soc. Am., Vol 62, No. 4, pp. 813-818, October 2 fc $ ι; 5 i; 1977 and B. Robertson, "Flow and temperature profile independence of flow measurements using long acoustic waves," Transactions of the ASME, Vol 106, pp. 18-20, March 1984]. Accurate, profile-independent flow rate measurement is thus possible by measuring the travel times of the piston mode upstream and downstream 5 within a certain measurement interval, preferably using broadband sound, as disclosed in the applicant's FI patent No. 76885. In order for the higher wave modes interfering with the measurements to be attenuated already in the vicinity of the sound sources, the sound frequency must be sufficiently below a certain cut-off frequency depending on the shape and dimensions of the flow tube and the speed of sound propagation. For a round tube, this cutoff frequency 10 is

Rajataajuus fe = (c - vwac)/(1.7*D) (1) missä c on äänennopeus levossa olevassa kaasussa, vmax on suurin mitoitettu 15 virtausnopeus ja D on putken halkaisija. Virtaussuureet voidaan tunnetusti laskea kaavoistaThe cut-off frequency fe = (c - vwac) / (1.7 * D) (1) where c is the speed of sound in the resting gas, vmax is the maximum rated flow rate and D is the pipe diameter. It is known that flow rates can be calculated from formulas

Virtausnopeus [m/s] v = 0.5*L*(t/J -1^1) (2) 20 Tilavuusvirtaus [m^/s] Q = v*A (3)Flow rate [m / s] v = 0.5 * L * (t / J -1 ^ 1) (2) 20 Volume flow [m ^ / s] Q = v * A (3)

Massavirtaus [kg/s] M = Q*p (4) missä 25 v on keskimääräinen virtausnopeus L on äänianturien välinen etäisyys putken pituussuunnassa 11 on äänen kulkuaika myötävirtaan välillä L t2 on äänen kulkuaika vastavirtaan välillä L Q on tilavuusvirtaus 30 A on putken poikkipinta-ala M on massavirtaus p on kaasun tiheys I: k 'J ·1· ό i'j 3Mass flow [kg / s] M = Q * p (4) where 25 v is the average flow rate L is the distance between the sound sensors in the longitudinal direction of the pipe 11 is the flow time of the sound downstream between L t2 is the flow time of the sound upstream between LQ is the volume flow 30 A is the cross-sectional area of the pipe M is the mass flow p is the gas density I: k 'J · 1 · ό i'j 3

Em. FI- patentti esittää kulkuaikojen mittaamisen korrelaatiotekniikalla eikä FI-patentissa ole rajoitettu laajakaistaisen lähetteen tai korrelaattorityypin valintaa millään tavalla. Alivaatimuksissa on esitetty polariteettikorrelaattorin käyttöä, joka on mahdollista toteuttaa täysin rinnakkaisesti. Käytännössä on havaittu, että 5 vaadittavan signaali/kohinasuhteen saavuttaminen polariteettikorrelaatioteknii-kalla yleensä meluisissa mittausolosuhteissa edellyttää, että äänilähetteet myötä-ja vastavirtaan lähetetään vuorotellen ja että mikrofonisignaalit suodatetaan poimimaan vain kulloinkin lähettyä ääntä ja poistamaan häiriöäänet. Taajuus-pyyhkäisyn muodossa lähetetty ääni ja sitä seuraamaan kytketty suodatin sallivat 10 periaatteessa myös sen, että kumpaankin suuntaan lähetetään ääntä yhtäaikaa, mutta eri hetkellisellä taajuudella, jolloin kummankin äänianturin myötä- ja vastavirtasignaalit voidaan erottaa yhteensä neljällä pyyhkäistävällä suodattimena, kuten on esitetty FI-patenttihakemuksessa n:o 916102.Em. The FI patent discloses the measurement of transit times by correlation technology and the FI patent does not restrict the choice of broadband transmission or correlator type in any way. The subclaims describe the use of a polarity correlator, which can be implemented in full parallel. In practice, it has been found that achieving the required signal-to-noise ratio with the polarity correlation technique in generally noisy measurement conditions requires that audio transmissions be transmitted alternately upstream and downstream and that microphone signals be filtered to pick up only transmitted audio and eliminate interference. The sound transmitted in the form of frequency-scanning and the filter connected to follow it in principle also allow sound to be transmitted in both directions simultaneously, but at different instantaneous frequencies, so that the forward and counter-current signals of both sound sensors can be separated by a total of four sweepable filters. : o 916102.

15 Edellä käsitellyn tunnetun tekniikan haittana voidaan pitää sitä, että taajuuspyyh-käisy on periaatteessa epästationäärinen, jolloin tarvittavat suodattimetkin ovat ajasta riippuvia. Tästä aiheutuu dispersiota, eli suodattimien viive on taajuusriip-puva, mistä edelleen aiheutuu kulkuajan määräämiseen helposti virhettä, ellei pyyhkäisyä valita oikein, pyyhkäisy valitaan liian nopeaksi tai pyyhkäisyn alku ja 20 loppu jätetään leikkaamatta mittauksesta pois. Nämä haitat voidaan välttää, jos taajuuspyyhkäisyn asemesta käytetään stationäärisiä, laajakaistaisia lähetteitä, joissa kaikki taajuudet soivat koko ajan muuttumattomalla amplitudilla. Tämä merkitsee samalla sitä, että ääntä lähetetään kumpaankin suuntaan yhtä aikaa. Esimerkiksi nykyinen DSP-tekniikka mahdollistaa ääni taajuisten signaalien 25 monipuolisenkin prosessoinnin reaaliajassa ja tarjoaa useita mahdollisuuksia kulkuaikainformaation määrittämiseksi kohinaisessa ympäristössä.A disadvantage of the prior art discussed above is that the frequency sweep is in principle non-stationary, in which case the necessary filters are also time-dependent. This causes dispersion, i.e. the delay of the filters is frequency dependent, which further causes an easy error in determining the running time, unless the sweep is selected correctly, the sweep is selected too fast or the start and end of the sweep are omitted from the measurement. These disadvantages can be avoided if stationary, broadband transmissions are used instead of frequency scanning, in which all frequencies ring at a constant amplitude at all times. At the same time, this means that sound is transmitted in both directions at the same time. For example, current DSP technology enables versatile real-time processing of audio frequency signals 25 and offers several possibilities for determining transit time information in a noisy environment.

Edellä mainittujen epäkohtien eliminoimiseksi ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, 30 että sanottu ääni lähetetään virtausputkeen mittausvälillä yhtäaikaa molempiin suuntiin etenevinä stationäärisinä, jaksollisina sekvensseinä, myötävirtaan sekvenssi Sd(t,T) ja vastavirtaan sekvenssi Sw(t,T), missä T on jakson pituus ja t κ 9 9 /' ·- 4 on kunkin jakson alusta mitattu suhteellinen aika, ja että sanotut sekvenssit Srf(t,T), Su(t,T) ja ovat keskenään ortogonaalisia eli niillä ei ole lainkaan yhteisiä, nollasta eroavia taajuuskomponentteja.In order to eliminate the above-mentioned drawbacks and to achieve later goals, the method of the invention is mainly characterized in that said sound is transmitted to the flow tube in the measuring interval simultaneously in both directions as stationary, periodic sequences, downstream sequence Sd (t, T), and downstream where T is the length of the period and t κ 9 9 / '· - 4 is the relative time measured from the beginning of each period, and that said sequences Srf (t, T), Su (t, T) and are orthogonal to each other, i.e. they have no common , non - zero frequency components.

5 Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittujen kaiuttimien kautta lähetettävä ääni on koostettu laajakaistaisista, samajaksoisista, jaksolla T yhtä aikaa myötä- ja vastavirtaan lähetettävistä sekvensseistä myötävirtasekvenssi Sd(t,T) ja vastavirtasekvenssi SM(t,T), jotka sekvenssit Sd(t,T), Su(t,T) ja on järjestetty keskenään ortogonaalisiksi eli ne eivät 10 sisällä yhteisiä nollasta eroavia taajuuskomponentteja.The device according to the invention, in turn, is mainly characterized in that the sound transmitted via said loudspeakers consists of wideband, sequential, simultaneously downstream and countercurrently transmitted sequences T in the downstream sequence Sd (t, T) and the countercurrent sequence SM (t, T), which sequences Sd (t, T), Su (t, T) and are arranged to be orthogonal to each other, i.e. they do not contain common non-zero frequency components.

Seuraavassa keksinnön teoreettista taustaa ja keksinnön eräitä sovellusesimerkkejä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joissa 15 kuvio 1 esittää yleispiirteisesti lohkokaaviona keksinnön mukaista akustista mittausjärjestelmää, kuvio 2 esittää myötä- ja vastavirtaa lähetettäviä äänisekvenssejä, 20 kuvion 3 ylempi käyrä esittää myötävirtaan mitatuksi ajateltua parillisista taajuuksista koostuvaa korrelaatiopiikkiä ja alempi käyrä vastavirtaan mitatuksi ajateltua parittomista taajuuksista koostuvaa korrelaatiopiikkiä, 25 kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavasti sovellusta, jossa toisen korreloitavan sekvenssin asemesta on valittu sen Hilbertin muunnos, kuvio 5 esittää parillisilla ja parittomilla taajuuksilla toteutuvia vaihedif-ferenssin kuvaajia sovelluksessa, jossa modulaatio johtuu yksinomaan 30 heijastuskaiuista, ja kuviossa 6 on esitetty kuviota 5 vastaavat kumulatiiviset jakautumat.In the following, the theoretical background of the invention and some application examples of the invention will be described in detail with reference to the figures of the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a block diagram and a lower curve of a correlation peak of odd frequencies thought to be measured upstream, Fig. 4 shows an embodiment corresponding to Fig. 3, in which its Hilbert transform is chosen instead of the second correlated sequence, Fig. 5 shows phase-difference curves with even and odd frequencies reflection echoes, and Figure 6 shows the cumulative distributions corresponding to Figure 5.

5 t. c : :5 t: c:

Kuviossa 1 on esitetty yleispiirteinen lohkokaavio järjestelmästä, jolla keksintö on edullisesti toteutettavissa. Mitattava virtaus, esim. maakaasuvirtaus kulkee nopeudella v virtausputkessa 1, jossa ovat äänilähteet 2a ja 2b, sopivimmin kaiuttimet, joilla äänisekvenssit synnytetään virtausputkeen 1. Äänilähteiden 2a 5 ja 2b välille on sijoitettu äänianturit 6a ja 6b, joiden välisen putkiosan pituus L ja poikkipinta-ala A määräävät virtausmittarin skaalaustekijän. Kuviossa 1 4a ja 4b ovat tehovahvistimet, 5a ja 5b ovat signaalivahvistimet, 6 on reaaliaikaproses-sori, sopivimmin tarpeellisilla analogiatuloilla ja -lähdöillä varustettu digitaalinen signaaliprosessori, jolla voidaan toteuttaa FFT-algoritmeihin tai FIR-suodinal-10 goritmeihin perustuvat proseduurit, 7 on systeemiprosessori, jonka kautta kommunikaatio reaaliaikaprosessorin 6, näyttölaitteen 8 ja erillisen Pc-työaseman 9 välillä toteutetaan.Figure 1 shows a general block diagram of a system by which the invention can be advantageously implemented. The flow to be measured, e.g. the natural gas flow, travels at speed v in a flow pipe 1 with sound sources 2a and 2b, preferably speakers generating sound sequences in flow pipe 1. Between sound sources 2a 5 and 2b sound transducers 6a and 6b are arranged. A determine the scaling factor of the flowmeter. Fig. 1 4a and 4b are power amplifiers, 5a and 5b are signal amplifiers, 6 is a real-time processor, preferably a digital signal processor with the necessary analog inputs and outputs, which can implement procedures based on FFT algorithms or FIR filter-10 algorithms, 7 is a system through which communication between the real-time processor 6, the display device 8 and the separate PC workstation 9 is implemented.

Stationäärisen, laajakaistaisen äänen kulkuajan määräämisessä virtausmittaustar-15 koituksiin on olennaista, että yhtä aikaa kumpaankin suuntaan kaiuttimista 2a ja 2b lähetettävät äänet eivät häiritse toisiaan ja että mittaus on myöskin mahdollisimman tunteeton virtaus putken 1 melulle. Tarkastellaan tietyn mittausperiodin T suhteen jaksollisia, mutta muuten mielivaltaisia kaiuttimien 2a ja 2b äänisek-venssejä. On tunnettua, että tällaiset signaalit koostuvat diskreeteistä, tasavälisis-20 tä, perustaajuuden /= 1/T monikertaisista taajuuskomponenteista AWJ*cos(m*2*7r*t/T+0/>J), jotka ovat toisilleen ortogonaalisia, eli jakson yli lasketut korrelaatiofunktiot häviävät, kun m ja n ovat eri suuret (Kaava 5).In determining the travel time of stationary, wideband sound for flow measurement purposes, it is essential that the sounds transmitted simultaneously from the speakers 2a and 2b in both directions do not interfere with each other and that the measurement is also as insensitive as possible to the noise of the pipe 1. Consider the periodic but otherwise arbitrary sound sequences of the speakers 2a and 2b for a given measurement period T. It is known that such signals consist of discrete, evenly spaced, multiple frequency components AWJ * cos (m * 2 * 7r * t / T + 0 /> J) of the fundamental frequency / = 1 / T, which are orthogonal to each other, i.e. over a period the calculated correlation functions disappear when m and n are different large (Equation 5).

TT

2 Λ £ Λ = Am*An*6mjt*cos(m*2n*-j) (5)2 Λ £ Λ = Am * An * 6mjt * cos (m * 2n * -j) (5)

Keksinnön pääajatuksena on lähettää kaiuttimista 2a ja 2b mittausputkeen 1 25 myötä- ja vastavirtaan sellaiset, laajakaistaiset ja samajaksoiset äänisekvenssit, S^(t,T) ja Su(t,T), jotka eivät sisällä yhtään yhteistä taajuuskomponenttia ja jotka siis ovat ortogonaalisia eli niiden korrelaatiofunktio identtisesti häviää: k Q Γ s 6 ~ r c*(0) = J S pj) *Su(t-QJ) *dt S O (6) o Tällöin mikrofonien 3a ja 3b signaalit, olkoon tässä D^(t,T) mittavälin L vasemman pään mikrofonin 3a signaali ja DÄ(t,T) mittavälin oikean pään mikrofonin 5 3b signaali, taustamelua lukuunottamatta, voidaan yksikäsitteisesti purkaa keskenään ortogonaalisiin myötä- ja vastavirtakomponentteihin: DL(t,T) = DjJf,T ) + DJtJ) DR(t,T ) = D^tJ ) + D^tJ) U) Tämä keksinnön pääajatus mahdollistaa monien signaali/kohinasuhdetta huonontavien ongelmien ratkaisemisen ja johtaa lukuisiin eri toteutusvaihtoehtoihin. Pit-10 kän ajan yli tarkasteltuna ulkopuolisesta putkimelusta vain sitä pienempi osa osuu näille diskreeteille taajuuskomponenteille, mitä useamman jakson yli tilannetta tarkastellaan. N: n jakson yli tehtävässä keskiarvoistuksessa jaksollinen signaali kasvaa suoraan verrannollisena N:ää.n, kun taas epäyhteismitallinen kohina kasvaa verrannollisena N:n neliöjuureen.The main idea of the invention is to transmit downstream and upstream of the speakers 2a and 2b to the measuring tube 1 such wideband and continuous audio sequences, S 1 (t, T) and Su (t, T), which do not contain any common frequency components and are thus orthogonal, i.e. their the correlation function identically disappears: k Q Γ s 6 ~ rc * (0) = JS pj) * Su (t-QJ) * dt SO (6) o Then the signals of the microphones 3a and 3b, let D ^ (t, T) be L the signal of the left end microphone 3a and the signal of the right end microphone 5 3b of the DÄ (t, T) range, except for background noise, can be unambiguously decomposed into mutually orthogonal upstream and downstream components: DL (t, T) = DjJf, T) + DJtJ) DR ( t, T) = D ^ tJ) + D ^ tJ) U) This main idea of the invention makes it possible to solve many problems that degrade the signal-to-noise ratio and leads to a number of different implementation options. Over a period of more than 10 minutes, only the smaller part of the external pipe noise hits these discrete frequency components, the more periods over which the situation is considered. In averaging over N periods, the periodic signal increases in direct proportion to N, while the non-eccentric noise increases in proportion to the square root of N.

1515

Diskreettien taajuuskomponenttien vaihekulmat voidaan periaatteessa valita vapaasti. Kaiuttimien 2a ja 2b tai vastaavien äänilähteiden epälineaarisuuden vaikutuksen minimoimiseksi ja esimerkiksi maakaasuputkien turvamääräysten vuoksi hetkellisiä äänitehohuippuja on syytä välttää. Tämä tavoite toteutuu hyvin, 20 jos mainitut vaihekulmat valitaan satunnaisesti. Käytettyä taajuusaluetta rajoittaa yläpäässä n.k. cut-off taajuus [kaava (1)], millä mäntämoodin lisäksi ilmestyy ensimmäinen vaimenematon korkeampi moodi, jolla on eri etenemisnopeus ja joka siten häiritsee mäntämoodin etenemisnopeuden tarkkaa määräämistä. Alapäässä vaihtosähköverkon verkkotaajuus ja sen ensimmäistä yliharmonista 25 alhaisemmat taajuudet kannattaa usein leikata pois.The phase angles of the discrete frequency components can in principle be chosen freely. In order to minimize the effect of the non-linearity of the speakers 2a and 2b or similar sound sources and for example due to the safety regulations of the natural gas pipelines, momentary sound power peaks should be avoided. This goal is well achieved 20 if said phase angles are chosen randomly. The frequency range used is limited at the upper end by the so-called a cut-off frequency [formula (1)] at which, in addition to the piston mode, the first unattenuated higher mode appears, which has a different propagation speed and thus interferes with the accurate determination of the propagation speed of the piston mode. At the lower end, the mains frequency of the AC network and the frequencies lower than its first supercar 25 should often be cut off.

li W '% :' Ί; r 7 Jäljellejäävien taajuuksien jako myötä-ja vastavirtaan lähetettävien äänisekvens-sien kesken voidaan tehdä eri tavoilla. Yksinkertaisinta on valita parilliset taajuudet toiseen sekvenssiin ja parittomat taajuudet toiseen. Tämä valinta johtaa siihen, että kumpikin sekvenssi koostuu kahdesta puolijaksosta, joista parillisten 5 taajuuksien puolijaksot ovat keskenään identtiset, kuten kuvion 2 ylempi kuvaaja esittää ja parittomien taajuuksien puolijaksot toisen etumerkit vaihtamalla myös keskenään identtiset, kuten kuvion 2 alempi kuvaaja esittää. Myötä-ja vastavirtaan etenevä ääni voidaan siis yksinkertaisesti erottaa toisistaan laskemalla parillinen määrä puolijaksoja yhteen toisen kerran sellaisenaan ja toisen kerran 10 vaihtamalla ensin joka toisen puolijakson etumerkki. Toinen vaihtoehto on arpoa käytettävissä olevat taajudet epäsäännöllisesti, mutta tasaisesti myötä-ja vastavir-tasekvensseihin.li W '%:' Ί; r 7 The division of the remaining frequencies between the upstream and downstream audio sequences can be done in different ways. The simplest is to choose even frequencies for one sequence and odd frequencies for another. This selection results in each sequence consisting of two half-cycles, of which the half-cycles of the even frequencies 5 are identical to each other, as shown in the upper graph of Figure 2, and the half-cycles of the odd-numbered frequencies are also identical to each other, as shown in the lower graph of Figure 2. Thus, the upstream and downstream sounds can be simply distinguished from each other by adding an even number of half-cycles together a second time as such and a second time 10 by first changing the sign of every other half-cycle. Another option is to draw the available frequencies irregularly but evenly into the upstream and downstream sequences.

Mittausäänen kulkuajat mittausvälillä L myötä- ja vastavirtaan voidaan samasta-15 kin mittausdatasta määrätä usealla eri tavalla. Perusvaihtoehtoina on muodostaa mikrofonien 3a ja 3b signaalien suodatettu korrelaatiofunktio aikaeron funktiona tai tarkastella ko. signaalien peräkkäisten taajuuskomponenttien vaiheroa taajuuden funktiona. Digitaalisten signaaliprosessorien nopeat Fourier-muunnok-set FFT-algoritmeilla sallivat signaalin käsittelemisen aika- ja taajuusavaruudessa 20 tarpeen mukaan täysin samoilla laitteilla puuttumalla vain reaaliaikaiseen ohjelmaan.The travel times of the measurement sound in the measurement interval L upstream and downstream can be determined from the same measurement data in several different ways. The basic options are to form a filtered correlation function of the signals of the microphones 3a and 3b as a function of the time difference or to consider the the phase shift of successive frequency components of the signals as a function of frequency. The fast Fourier transforms of digital signal processors with FFT algorithms allow the signal to be processed in time and frequency space 20 on exactly the same devices as needed, interfering only with the real-time program.

Mittausäänen kulkuajan määrääminen korrelaatiofunktioista tapahtuu seuraavasti. Ideaalisin tilanne korrelaatiopiikin keskikohdan määräämiselle on silloin, kun 25 koko korrelaatiofunktiossa on vain yksi piikki, eli toisten mahdollisten piikkien amplitudit ovat niin pieniä, että niiden aiheuttama vääristymä pääpiikin alueella jää alle sallitun tason. Häiriöpiikkien alkuperä voi olla väärään suuntaan etenevässä taustamelussa, josta korrelaatiosuodatin on jättänyt jäljelle pääpiikkiin valittuja taajuuskomponentteja tai anturin liitokset ja yhteet, jotka aiheuttavat 30 häiritseviä kaikupiikkejä. Ellei häiriöpiikkiejä voida vaimentaa riittävän pieniksi, on niiden paikka ja vaikutusalue pyrittävä saamaan pääpiikin vaihteluvälin ulkopuolelle. Kaikujen paikkaan voidaan vaikuttaa anturien 3a ja 3b yhteidenDetermining the travel time of the measurement sound from the correlation functions is as follows. The most ideal situation for determining the center of the correlation peak is when there is only one peak in the whole correlation function, i.e. the amplitudes of the other possible peaks are so small that their distortion in the region of the main peak is below the allowed level. The origin of the interference peaks may be in the wrong direction of the propagating background noise, from which the correlation filter has left the selected frequency components in the main peak or the sensor connections and connections that cause the 30 interfering echo peaks. If the interference peaks cannot be attenuated small enough, their location and area of influence must be sought to get the main peak out of range. The location of the echoes can be influenced by the connections of the sensors 3a and 3b

b 9 Π 9 Sb 9 Π 9 S

8 sijoittelulla ja vaikutusalueeseen sillä, että taajuuskomponenttien amplitudien taajuusriippuvuus tehdään tasaiseksi välttäen jyrkkiä epäjatkuvuuskohtia. Mikrofonien 3a ja 3b signaaleista voidaan muodostaa kolme eri korrelaatiofunktiota8 placement and the area of influence so that the frequency dependence of the amplitudes of the frequency components is made uniform while avoiding sharp points of discontinuity. Three different correlation functions can be formed from the signals of the microphones 3a and 3b

n*Tn * T

C(0) = -L· f Averm[DL(t, Dl *Averm[DR(t-Q,T,)} *dt n*TJ0C (0) = -L · f Averm [DL (t, Dl * Averm [DR (t-Q, T,)} * dt n * TJ0

n*Tn * T

CW=-^ f Fd*Averm[DL(t,Dl *Averm[DR(t-Q,T)] *dt n*T oCW = - ^ f Fd * Averm [DL (t, Dl * Averm [DR (t-Q, T)] * dt n * T o

n*Tn * T

/ AverJDu.ftT)] -AverJDJyt-O.T)] ,dt (8)/ AverJDu.ftT)] -AverJDJyt-O.T)], dt (8)

n*T o n*Tn * T o n * T

Ce(0)=J- / Fu * Averm[DL(t,Dl * Averm[DR(t-Q,Dl *dt n*T o «*r -LiAw'JPJtm'fimJPJt-VH'* n*T0 5 missä Fd ja Fu tarkoittavat suodatinoperaattoreita, jotka poimivat detektorisig-naaleista vain myötä- tai vastavirtataajuisen osan, Averm tarkoittaa keskiarvoista-mista m: n jakson yli ja n korrelaatiofunktioiden keskiarvoistamista integroimalla n:n jakson yli. Ensimmäinen korrelaatiofunktio on yksinkertaisin ja sisältää oleellisesti kaksi piikkiä, toisen positiivisella ja toisen negatiivisella viivearvolla 10 vastaten äänen kulkua myötä- ja vastavirtaan. Tämä on myös herkin häiriöille. Kumpikin seuraavista, suodatetuista korrelaatiofunktioista sisältää oleellisesti vain yhden piikin, toinen vastaten äänen kulkua vain myötävirtaan ja toinen vain vastavirtaan. Kuviossa 3 on esitetty ylempänä myötävirtaan mitatuksi ajateltu, parillisista taajuuksista koostuva korrelaatiopiikki ja alempana vastavirtaan 15 mitatuksi ajateltu parittomista taajuuksista koostuva korrelaatiopiikki. Pienet sivupiikit aiheutuvat kaiutinhaarojen negatiivisista heijastuksista.Ce (0) = J- / Fu * Averm [DL (t, Dl * Averm [DR (tQ, Dl * dt n * T o «* r -LiAw'JPJtm'fimJPJt-VH '* n * T0 5 where Fd and Fu denote filter operators that extract only the downstream or countercurrent portion of the detector signals, Averm means averaging over m periods and averaging n correlation functions by integrating over n periods.The first correlation function is the simplest and contains essentially two peaks, and the other with a negative delay value of 10 corresponding to the flow of sound upstream and downstream.This is also the most sensitive to interference.Each of the following filtered correlation functions contains essentially only one peak, the other corresponding to the flow of sound only downstream and the other only upstream, Figure 3 shows the upstream downstream. a correlation peak consisting of even frequencies and correlates consisting of odd frequencies considered to be measured downstream 15 below The small side peaks are caused by negative reflections from the speaker branches.

Sen asemesta, että kummankin mikrofonisignaali, myötä- tai vastavirtaan valittuihin taajuuksiin rajoittuen, korreloidaan suoraan, voidaan kumpikin mikrofonien 20 3a ja 3b signaali korreloida erikseen vakiovaiheiseen ja halutun amplitudija-kauman omaavaan referenssisekvenssiin, Rrf(t,T) ja RM(t,T), jotka on johdettu li b '« <' 7- ϋ 9 vastaavista lähetesekvensseistä Sd(t,T) ja Su(t,T) tai nollavirtaustilanteessa mitatuista mikrofonisekvensseistä, ja tuottaa seuraavat korrelaatofunktiotInstead of directly correlating the microphone signal of each, upstream or downstream to the selected frequencies, each signal of the microphones 20a and 3b can be correlated separately to a constant phase reference sequence with the desired amplitude distribution, Rrf (t, T) and RM (t, T) derived from the corresponding transmission sequences Sd (t, T) and Su (t, T) of li b '«<' 7- ϋ 9 or from the microphone sequences measured in the zero-flow situation and producing the following correlation functions

TT

cjfi, D = fRJM) *DL(t-e,D*dt t m CJQJ) =fR£,T) *DR(t-Q,T) *dt ocjfi, D = fRJM) * DL (t-e, D * dt t m CJQJ) = fR £, T) * DR (t-Q, T) * dt o

TT

C J0,7) = fRu(t,7) *DL(t-QJ) *dt t m C^,7)=[Ru(t,T) *DR(t-Q,T) *dt o jolloin äänen kulkuaika mittausvälillä L myötävirtaan määrätään korrelaatiofunk-5 tioiden £χ^(θ,Τ) ja CRd(Θ,Τ) piikkien keskikohtien aikaerona ja vastavirtaan korrelaatofunktioiden CLu(6,T) ja C^U(6,T) piikkien keskikohtien aikaerona. Tähän voidaan käyttää joko kahta FIR-suodatinparia (finite impulse response), joista toisen kerroinvektoriksi valitaan myötävirtareferenssisekvenssi ja toisen vastaavasti vastavirtareferenssisekvenssi tai toteuttaa operaatio taajuusavaruudes-10 sa Fourier-muunnettujen vektorien komponenteittain suoritettuina seuraavina kertolaskuina ^(ω/)=Λ«(ω/)+Ζ)ι(ω/) (l0b) missä * yläindeksinä tarkoittaa kompleksikonjugaattia, ja käänteismuuntamalla tulovektorit aika-avaruuden korrelaatiofunktioiksi. Tässäkin tapauksessa on 15 mahdollista tehdä vastaavat keskiarvoistukset kuin korrelaatofunktioiden yhteydessä tehtiin.C J0,7) = fRu (t, 7) * DL (t-QJ) * dt tm C ^, 7) = [Ru (t, T) * DR (tQ, T) * dt o where the time of sound in the measurement interval L downstream is determined as the time difference between the centers of the peaks of the correlation functions £ χ ^ (θ, Τ) and CRd (Θ, Τ) and upstream as the time difference between the centers of the peaks of the correlation functions CLu (6, T) and C ^ U (6, T). For this, either two FIR filter pairs (finite impulse response) can be used, one of which is the downstream reference sequence and the other the countercurrent reference sequence, respectively, or the operation can be performed in frequency space-10 sa as the following multiplications of the components of Fourier transform vectors ^ (ω /) = Λ + Ζ) ι (ω /) (l0b) where * as superscript means complex conjugate, and inversely converting the input vectors into time-space correlation functions. Again, it is possible to make averages similar to those made for the correlation functions.

10 ς Γ ·: <:10 ς Γ ·: <:

Tavallisen korrelaatiofunktion asemesta, joka ideaalitapauksessa tuottaa täysin symmetrisiä piikkejä, voidaan kaikissa edellämainituissa tapauksissa vaihtoehtoisesti valita toisen korreloitavan sekvenssin asemesta sen Hilbertin muunnos, jolloin korrelaatiopiikeistä tulee täysin antisymmetrisiä. Näiden nollatason 5 leikkauksena saatava keskikohta määräytyy ehkä tarkemmin kuin symmetristen piikkien keskikohta. Tätä tapausta on havainnollistettu kuviossa 4, joka symmetrisyyttä lukuunottamatta vastaa muuten kuvion 3 esittämää tapausta.Instead of the usual correlation function, which ideally produces completely symmetric peaks, in all the above cases, instead of another sequence to be correlated, a Hilbert transform can be chosen, whereby the correlation peaks become completely antisymmetric. The center of these zero plane 5 intersections may be more accurately determined than the center of the symmetrical peaks. This case is illustrated in Figure 4, which, except for symmetry, otherwise corresponds to the case shown in Figure 3.

Kulkuajan määrääminen vaihekulman taajuusriippuvuutena tapahtuu seuraavasti.Determining the travel time as a frequency dependence of the phase angle is as follows.

10 Jos korrelaatiofunktio sisältää olennaisesti vain yhden piikin, kasvaa tai vähenee sen Fourier-muunnoksen vaihekulma lineaarisesti taajuuden funktiona, kulmakertoimen ollessa verrannollinen piikin siirtymään origosta, sillä ajan siirto siirtymällä Θ toteutetaan taajuusavaruudessa kertomalla vaihetekijällä exp(2ffi*<a7*0). Estimaatti mittausäänen kulkuajalle mittausvälillä L saadaan nyt muodostamalla 15 peräkkäisten samapariteettisten taajuusaskelten yli välillä l7...l2 laskettujen vaihekulmadifferenssien keskiarvo: , * ~ , , *Σ argus[D^M) iD^o),))] 2π /, , - <U) θ- = ? Λ- ,, *Σ argutiPi^u,.j) */>*(<*>i+1) ^(ω,) *0Λι(ω/)]10 If the correlation function contains essentially only one peak, the phase angle of its Fourier transform increases or decreases linearly as a function of frequency, the slope being proportional to the peak displacement from the origin, because the time displacement Θ is realized in frequency space by multiplying by exp (2ffi * <a7 * 0). An estimate of the travel time of the measurement sound in the measurement interval L is now obtained by averaging the phase angle differences calculated over 15 consecutive frequency steps of the same parity between 17 ... l2:, * ~,, * Σ argus [D ^ M) iD ^ o),))] 2π /,, - < U) θ- =? Λ- ,, * Σ argutiPi ^ u, .j) * /> * (<*> i + 1) ^ (ω,) * 0Λι (ω /)]

Kaavoissa (11) on taajuusvektoreina aina käytetty mikrofonien 3a ja 3b signaalien Fourier-muunnoksia. Kuten edellä korrelaatiofunktioiden yhteydessä oli puhe, 20 voidaan myös kaavassa (11) aina toisen detektorin 3a,3b signaalista johdettu vektori korvata referenssisekvenssien Rd(t,T) ja R„(t,T) Fourier-muunnoksella jolloin saadaan seuraavat neljä aikasiirtymää ö^, dRd, dLu ja QRu. Kulkuajat myötävirtaan saadaan kahden ensimmäisen erotuksena ja kulkuaika vastavirtaan kahden jälkimmäisen erotuksena. Kaikissa edellämainituissa tapauksissa peräk-25 käisistä vaihekulmadifferensseistä voidaan vaihtoehtoisesti muodostaa kumulatiivinen funktio, ja määrätä aikasiirtymät tämän regressiosuoran kulmakertoimena.In the formulas (11), Fourier transforms of the signals of the microphones 3a and 3b have always been used as frequency vectors. As discussed above in connection with the correlation functions, also in formula (11) the vector derived from the signal of the second detector 3a, 3b can always be replaced by a Fourier transform of the reference sequences Rd (t, T) and R „(t, T) to give the next four time shifts? dRd, dLu and QRu. Travel times downstream are obtained as the difference between the first two and travel time upstream is obtained as the difference between the latter two. In all the above cases, the successive phase angle differences can alternatively be formed as a cumulative function, and the time shifts can be determined as the slope of this regression line.

li K 9 ; '7» 11li K 9; '7 »11

Jos korrelaatiofunktiossa on muitakin piikkejä esiintyy sekä vaihedifferenssijakau-tumassa että kumulatiivisessa funktiossa modulaatiota. Oikealta suoralta ei kuitenkaan pudota pois, jos vaihekulmadifferenssi pysyy aidosti välillä -7Γ...+7Γ. Riski näiden rajojen ylittymisestä tai alittumisesta pienenee, jos vaihekulmadiffe-5 renssin keskiarvo pysyy lähellä nollaa. Todellista kulkuaikaa kannattaakin tästä syystä verrata esimerkiksi vertailuputken 1 nollavirtaustilanteen kulkuaikaan, jolloin vain virtausnopeuden v aiheuttama kulkuaikaero näkyy vaihekuimadiffe-renssijakautuman keskiarvon pienehkönä poikkeamana nollasta. Kuviossa 5 on esitetty sekä parillisille että parittomille taajuuksille vaihedifferenssikuvaajat 10 tapauksessa, missä modulaatio johtuu pelkästään heijastuskaiuista. Kuviossa 6 on esitetty vastaavat kumulatiiviset jakautumat.If there are other peaks in the correlation function, modulation occurs in both the phase difference distribution and the cumulative function. However, the right line is not dropped if the phase angle difference truly remains between -7Γ ... + 7Γ. The risk of exceeding or falling below these limits is reduced if the mean of the phase angle diff-5 rents remains close to zero. For this reason, it is worth comparing the actual travel time with, for example, the travel time of the zero flow situation of the reference pipe 1, in which case only the travel time difference caused by the flow rate v is shown as a small deviation from zero of the average phase difference distribution. Figure 5 shows the phase difference graphs 10 for both even and odd frequencies in the case where the modulation is due to reflection echoes alone. Figure 6 shows the corresponding cumulative distributions.

Vaihekulmamenetelmän käyttökelpoisuus edellyttää, että korrelaatiofunktiolla on selvästi erottuva pääpiikki ja että sen Fourier-muunnoksen vaihekulma osuu 15 jokaisella yksittäisellä taajuudella kohtuullisen lähelle tämän piikin kulkuaikaa vastaavaa arvoa.The applicability of the phase angle method requires that the correlation function have a distinct principal peak and that the phase angle of its Fourier transform at each individual frequency is reasonably close to the value corresponding to the travel time of this peak.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa 20 edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.The following claims set forth within the scope of the inventive idea, the various details of the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.

Claims (12)

12 S Q >' λ ·-12 S Q> 'λ · - 1. Menetelmä putkessa virtaavan kaasun virtausnopeuden, tilavuusvirtauksen ja/tai massavirtauksen mittaamiseksi, jossa menetelmässä virtausputkeen (1) 5 sovitetaan äänianturit (3a,3b) tietylle mittausputken (1) pituussuuntaiselle keskinäiselle etäisyydelle ja jossa menetelmässä mainittujen antureiden (3a,3b) rajaaman mittausvälin (L) ulkopuolelta virtausputkeen (1) syötetään äänilähteillä (2a,2b) pitkäaaltoista, vain perusmoodissa, tasoaaltorintamana virtausputkessa (1) myötä- ja vastavirtaan etenevää ääntä ja virtaussuureet määrätään sanotun äänen 10 kulkuajoista myötä- ja vastavirtaan mittausvälillä (L), putken poikkipinta-alasta (A) sekä mitattavan kaasun tiheydestä (p), tunnettu siitä, että sanottu ääni lähetetään virtausputkeen (1) mittausvälillä (L) yhtäaikaa molempiin suuntiin etenevinä stationäärisinä, jaksollisina sekvensseinä, myötävirtaan sekvenssi Sd(t,T) ja vastavirtaan sekvenssi Su(t,T), missä T on jakson pituus ja t on kunkin 15 jakson alusta mitattu suhteellinen aika, ja että sanotut sekvenssit Sd(t,T) ja Sy(t,T) ovat keskenään ortogonaalisia eli niillä ei ole lainkaan yhteisiä, nollasta eroavia taajuuskomponentteja.A method for measuring the flow rate, volume flow and / or mass flow of a gas flowing in a pipe, the method comprising fitting sound sensors (3a, 3b) to a flow pipe (1) 5 at a certain longitudinal distance between the measuring pipe (1) and the measuring distance (3a, 3b) L) from outside the flow pipe (1) is supplied with sound sources (2a, 2b) long-wave, only in the basic mode, as a plane wave front in the flow pipe (1) upstream and downstream and flow rates are determined from the travel times of said sound 10 downstream and downstream of the pipe (L) (A) and the density (p) of the gas to be measured, characterized in that said sound is transmitted to the flow tube (1) in the measurement interval (L) simultaneously in both directions as stationary, periodic sequences, downstream sequence Sd (t, T) and countercurrent sequence Su (t), Where T is the length of the period and t is the relative time measured from the beginning of each of the 15 cycles, and that said sequences Sd (t, T) and Sy (t, T) are orthogonal to each other, i.e. they have no common, non-zero frequency components. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 keskenään ortogonaaliset Sd(t,T) ja Su(t,T) äänisekvenssit ovat siten muodostetut, että niiden toistojaksoa vastaavan perustaajuuden suhteen, toiseen suuntaan lähetettävä sekvenssi Sd(t,T)/Su(t,T) sisältää vain parillisia ja toiseen suuntaan lähetettävä sekvenssi Sy(t,T)/Sd(t,T) vain parittomia taajuuskomponentteja.A method according to claim 1, characterized in that the mutually orthogonal sound sequences Sd (t, T) and Su (t, T) are formed such that, with respect to their fundamental frequency corresponding to their repetition period, the sequence Sd (t, T) / Su (t, T) contains only even and the sequence Sy (t, T) / Sd (t, T) to be transmitted in the other direction only odd frequency components. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanotun äänen kulkuaika mittausvälillä (L) myötä- ja vastavirtaan määrätään aika-avaruudessa vasemman anturin signaalista DL(t,T) ja oikean anturin signaalista DÄ(t,T) muodostettujen korrelaatiofunktioiden sisältämien piikkien keskikohdan siirtymäarvoina origosta tai kahden sellaisen siirtymäarvon erotuksena, 30 muodostamalla yksi korrelaatiofunktio kummankin anturin (3a,3b) signaalista sellaisenaan, keskiarvoistamalla ne ensin usean (m) jakson T yli yhteenlaskemalla tai keskiarvoistamalla vielä korrelaatiofunktiokin usean (n) jakson yli integ- li 13 S ; ?, c ' v. w' roimalla, ja määräämällä kulkuajat tällöin saatavan korrelaatiofunktion H*T C„(0) = -^1* f Averm[DL(t,T>]*Averm[DR(t-e,T)]*dt n*T o kahden pääpiikin aikasiirtyminä origosta.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the travel time of said sound in the measurement interval (L) upstream and downstream is determined in time space by the correlation functions formed by the left sensor signal DL (t, T) and the right sensor signal DÄ (t, T). as the offset values of the center of the peaks from the origin or as the difference between two such offsets, forming one correlation function from the signal of each sensor (3a, 3b) as such, first averaging over several (m) periods T by summing or averaging the correlation function over several (n) periods ; ?, c 'v. w' by determining, and determining the transit times of the correlation function H * TC „(0) = - ^ 1 * f Averm [DL (t, T>] * Averm [DR (te, T)] * dt n * T o as the time offsets of the two main peaks from the origin. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanotun äänen kulkuaika mittausvälillä (L) myötä- ja vastavirtaan määrätään aika-avaruudessa vasemman anturin signaalista D^(t,T) ja oikean anturin signaalista DÄ(t,T) muodostettujen korrelaatiofunktioiden sisältämien piikkien keskikohdan siirtymäarvoina origosta tai kahden sellaisen siirtymäarvon erotuksena, 10 muodostamalla kummankin anturin signaalista, sellaisenaan, keskiarvoistamalla ne ensin usean jakson (m) yli yhteenlaskemalla tai vielä korrelaatiofunktiokin usean (n) jakson yli integroimalla, kaksi eri korrelaatiofunktiota, toinen C^(0) myötävirtasuodattimella Fd ja toinen Cu(0) vastavirtasuodattimella Fu suodatettuna, ja määräämällä kulkuajat tällöin saatavien kahden korrelaatiofunktion n*T Q0) = -i- / Fd*Averm[DL(t,7)] *Averm[DR(t-B,T)] *dt n o n*T cw(0) = -L f Fu *Averm[DL(t,T)] ^verw[Z)Ä(f-0,0)] *dt n*T o 15 ainoiden pääpiikkien aikasiirtyminä origosta.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the travel time of said sound in the measurement interval (L) upstream and downstream is determined in time space by correlation functions formed from the left sensor signal D1 (t, T) and the right sensor signal DÄ (t, T). as the offset values of the center of the peaks contained in it from the origin or as the difference between two such offsets, 10 generating the signal from each sensor as such, first averaging over several periods (m) or integrating the correlation function over several (n) periods, integrating two different correlation functions; with the downstream filter Fd and the other Cu (0) filtered with the countercurrent filter Fu, and determining the travel times of the two correlation functions n * T Q0) = -i- / Fd * Averm [DL (t, 7)] * Averm [DR (tB, T)] * dt non * T cw (0) = -L f Fu * Averm [DL (t, T)] ^ verw [Z) Ä (f-0,0)] * dt n * T o 15 as the time shifts of the only major peaks from the origin. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanotun äänen kulkuaika mittausvälillä (L) myötä- ja vastavirtaan määrätään 20 muodostamalla aika-avaruudessa vasemman anturin signaalista DL(t,T) ja oikean S 9 Π ? 5 14 anturin signaalista DÄ(t,T) aina yhdestä detektorisignaalista sellaisenaan tai usean (m) jakson yli keskiarvoistamalla, sekä jommasta kummasta, kiinteävaihei-sesta, muistista luetusta referenssisekvenssistä, Rrf(t,T) tai Ru(t,T), jotka on johdettu vastaavista lähetesekvensseistä tai nollavirtauksella mitatuista detekto-5 risekvensseistä, mahdollisesti vielä usean jakson yli integroimalla yhteensä neljä korrelaatofunktiota CLd(t), CRd(t), CLu^ J’a cäu(1) η·Τ CJB) = -L· f R^t,T)*Averml(DL(t-ByT)]*dt n*T o H*T Λ·Τ CJB) = -L· f Ru(t,D *Averm[DL(t-Btiy\ *dt n*l J0 n*T CÄ(0) = -L f Ru(tJ) *Averm[DR(t-ByT)\ *dt ja määräämällä kulkuaika myötävirtaan korrelaatiofunktioiden C^B) ja CRJB) 10 pääpiikkien keskikohtien aikaerona ja kulkuaika vastavirtaan vastaavasti korrelaatiofunktioiden CLu(t) ja CÄW(t) pääpiikkien keskikohtien aikaerona.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the travel time of said sound in the measurement interval (L) upstream and downstream is determined by forming in time space the left sensor signal DL (t, T) and the right S 9 Π? 5 14 sensor signals DÄ (t, T) always from one detector signal as such or averaging over several (m) periods, and from one of the two fixed-phase, memory-read reference sequences, Rrf (t, T) or Ru (t, T), which is derived from the corresponding transmission sequences or zero-current detection-5 ris sequences, possibly over several more periods by integrating a total of four correlation functions CLd (t), CRd (t), CLu ^ J'a cäu (1) η · Τ CJB) = -L · f R ^ t, T) * Averml (DL (t-ByT)] * dt n * T o H * T Λ · Τ CJB) = -L · f Ru (t, D * Averm [DL (t-Btiy \ * dt n * l J0 n * T CÄ (0) = -L f Ru (tJ) * Averm [DR (t-ByT) \ * dt and determining the travel time downstream as the time difference and travel time of the centers of the correlation functions C ^ B) and CRJB) 10 upstream as the time difference between the centers of the principal peaks of the correlation functions CLu (t) and CÄW (t), respectively. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatiofunktioina käytetään oleellisesti symmetrisiä piikkejä sisältävien 15 korrelaatiofunktioiden asemesta niiden Hilbertin muunnoksia, ja määrätään tällöin saatavien, oleellisesti antisymmeatristen korrelaatiofunktioiden keskikohdat sopivimmin niinä ajan arvoina, missä jyrkimmin muuttuva funktio leikkaa nollatason.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that Hilbert transforms are used as correlation functions instead of substantially symmetric peak-containing correlation functions, and the meanings of the substantially antisymmetric correlation functions thus obtained are determined preferably as time values where the function changes most sharply. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että äänen kulkuajat myötä-ja vastavirtaan määrätään taajuusavaruudessa siten että ensin muodostetaan äänianturisekvenssien Fourier-muunnokset kompleksisina taajuusvektoreina ϋ^(ω;), Diu(<o;), T>Rd(<u> j) ja DÄU(o>;) ja DÄW(o>}) ja määritetään äänen kulkuaika myötävirtaan Bd ja kulkuaika vastavirtaan Bu oleellisesti S 9 Γ 7' 5 15 kaavoista T h θ,=-—jr—ττΣ orguslDjt^) *Da<j (ω*)] 2tci, T k β.--—ΤΓΤτΣ ®A(“i.|) 2π*(Ζ2-/1) ti joista ylemmässä kaavassa indeksi 1 käy vain parilliset ja alemmassa kaavassa vain parittomat taajuusarvot. 5Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the travel times of the sound upstream and downstream are determined in frequency space by first forming Fourier transforms of the sound sensor sequences as complex frequency vectors ϋ ^ (ω;), Diu (<o;), T> Rd (< u> j) and DÄU (o>;) and DÄW (o>}) and determine the travel time of the sound downstream Bd and the travel time upstream Bu essentially S 9 Γ 7 '5 15 from the formulas T h θ, = -— jr — ττΣ orguslDjt ^) * Da <j (ω *)] 2tci, T k β .--— ΤΓΤτΣ ®A (“i. |) 2π * (Ζ2- / 1) ti of which in the upper formula the index 1 is only even and in the lower formula only odd frequency values . 5 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että äänen kulkuajat myötä- ja vastavirtaan määrätään taajuusavaruudessa siten että ensin muodostetaan äänianturisekvenssien Fourier-muunnokset kompleksisina taajuusvektoreina DLd(w;), ϋ^(ω j), ϋΛ^(ω}) ja ϋΛΐί(ω 7) ja kiinteävaiheisten, 10 lähetesekvensseistä tai nollavirtaustilanteessa mitatuista äänianturisekvensseistä johdettujen vertailusekvenssien Fourier-muunnokset kompleksisina taajuusvektoreina Rd((i) j) ja Ru(<ii j), ja määritetään äänen kulkuaika myötävirtaan %d ja kulkuaika vastavirtaan 6U erotuksina = ®Rd ~®Ld = 15 missä QLd, ΘRd, QLu ja ΘRu määrätään oleellisesti kaavoista T ^ eu = *2_<1 J, T ^ *2 “M <i T ^ θι* = -Γ-Τ-Σ *ί£(ωΜ) *Λ;(ω,) *Ζ> (ω,)] h~li *, τ 11 Θλ s Τ^ΓΣΛΓ^[Λ1,(ω|.1)*^(ωίΜ)*Λ;(ωί)*Ζ)Αί(ωρ] *2~*1 *ι b 9 B 3 S 16 joissa kahdessa ylemmässä kaavassa indeksi 1 käy vain parilliset ja kahdessa alemmassa kaavassa vain parittomat taajuusarvot.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the travel times of the sound upstream and downstream are determined in frequency space by first forming Fourier transforms of the sound sensor sequences as complex frequency vectors DLd (w;), ϋ ^ (ω j), ϋΛ ^ (ω}) and ϋΛΐί (ω 7) and Fourier transforms of fixed-phase reference sequences derived from 10 transmission sequences or zero-transducer sound sensor sequences as complex frequency vectors Rd ((i) j) and Ru (<ii j), and determine the time travel of the sound downstream of% d and travel ®Rd ~ ®Ld = 15 where QLd, ΘRd, QLu and ΘRu are determined essentially by the formulas T ^ eu = * 2_ <1 J, T ^ * 2 “M <i T ^ θι * = -Γ-Τ-Σ * ί £ (ωΜ) * Λ; (ω,) * Ζ> (ω,)] h ~ li *, τ 11 Θλ s Τ ^ ΓΣΛΓ ^ [Λ1, (ω | .1) * ^ (ωίΜ) * Λ; (ωί ) * Ζ) Αί (ωρ] * 2 ~ * 1 * ι b 9 B 3 S 16 in which in the two upper formulas the index 1 is only even and in two ale in one formula only odd frequency values. 9. Laite kaasun virtausnopeuden ja/tai siitä johdettujen suureiden, kuten tila-5 vuusvirtauksen ja/tai massavirtauksen mittaamiseksi, joka laite käsittää mittaus- putken (1), jossa mitattava virtaus kulkee, ja joka laite käsittää laajakaistaisten, matalataajuisten, vain tasoaaltorintamana perusmoodissa etenevien äänisignaalien lähettiminä kaiuttimet (2a,2b) ja niiden tehovahvistimet (4a,4b), ääni-ilmaisimina mikrofonit (3a,3b) ja mikrofonisignaalien vahvistimet (5a,5b), ja joka 10 laite on varustettu laskentalaitteilla ja -ohjelmilla mainitun virtaussuureen tai -suureiden laskemiseksi ääni-ilmaisimien (3a,3b) välisestä, virtausputken (1) pituussuuntaisesta etäisyydestä (L), mittausputken poikkipinta-alasta (A), virtaus-kaasun tiheydestä (p) sekä äänisignaalien kulkuajasta myötävirtaan (t;) ja vastavirtaan (t2) ääni-ilmaisimien (3a,3b) välisellä matkalla (L), tunnettu 15 siitä, että mainittujen kaiuttimien (2a,2b) kautta lähetettävä ääni on koostettu laajakaistaisista, samajaksoisista, jaksolla T yhtä aikaa myötä- ja vastavirtaan lähetettävistä sekvensseistä myötävirtasekvenssi Sd(t,T) ja vastavirtasekvenssi Su(t,T), jotka sekvenssit Sd(t,T) ja Su(t,T) on järjestetty keskenään ortogonaali-siksi eli ne eivät sisällä yhteisiä nollasta eroavia taajuuskomponentteja. 20An apparatus for measuring a gas flow rate and / or quantities derived therefrom, such as volumetric flow and / or mass flow, comprising a measuring tube (1) in which the flow to be measured flows, and comprising broadband, low frequency planar wave only propagating in the basic mode. the loudspeakers (2a, 2b) and their power amplifiers (4a, 4b), the microphones (3a, 3b) and the microphone signal amplifiers (5a, 5b) as sound detectors, and each of the 10 devices is equipped with calculation devices and programs for determining the flow rate or quantities; to calculate the sound between the sound detectors (3a, 3b), the longitudinal distance (L) of the flow tube (1), the cross-sectional area (A) of the measuring tube, the flow-gas density (p) and the travel time of the audio signals downstream (t;) and upstream (t2) in the distance (L) between the detectors (3a, 3b), characterized in that the sound transmitted via said speakers (2a, 2b) is composed of the wideband, concurrent, sequences transmitted simultaneously in the period T upstream and downstream, the downstream sequence Sd (t, T) and the countercurrent sequence Su (t, T), which sequences Sd (t, T) and Su (t, T) are arranged orthogonally to each other therefore, they do not contain common non-zero frequency components. 20 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että toiseen suuntaan lähetettävä ääni sisältää vain parillisia ja toiseen suuntaan lähetettävä ääni vain parittomia taajuuskomponentteja.Device according to Claim 9, characterized in that the sound transmitted in the second direction contains only even and the sound transmitted in the second direction contains only odd frequency components. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että toiseen suuntaan lähetettävä ääni sisältää vain parillisia ja toiseen suuntaan lähetettävä ääni vain parittomia taajuuskomponentteja.Device according to Claim 9, characterized in that the sound transmitted in the second direction contains only even and the sound transmitted in the second direction contains only odd frequency components. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää reaaliaikaisen signaaliprosessorin (6), jolla tuotetaan lähetettävät äänilähteiden syöttösekvenssit ja prosessoidaan ääni-ilmaisimien (3a,3b) tuottamat vasteet.Device according to Claim 9 or 10, characterized in that the device comprises a real-time signal processor (6) for producing the input sequences of the audio sources to be transmitted and for processing the responses produced by the audio detectors (3a, 3b). 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää reaaliaikaisen signaaliprosessorin (6), jolla tuotetaan lähetettävät äänilähteiden syöttösekvenssit ja prosessoidaan ääni-ilmaisimien (3a,3b) tuottamat vasteet.Device according to Claim 9 or 10, characterized in that the device comprises a real-time signal processor (6) for producing the input sequences of the audio sources to be transmitted and for processing the responses produced by the audio detectors (3a, 3b). 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi systeemiprosessorin (7), joka huolehtii kommunikaatiosta mainitun reaaliaikaisen signaaliprosessorin (6), mahdollisen digitaalisen näyttölaitteen li S 9 i'~'i 17Device according to claim 11, characterized in that the device further comprises a system processor (7) which takes care of communication with said real-time signal processor (6), a possible digital display device li S 9 i '~' i 17 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi systeemiprosessorin (7), joka huolehtii kommunikaatiosta mainitun reaaliaikaisen signaaliprosessorin (6), mahdollisen digitaalisen näyttölaitteen (8) ja käyttöliittymänä käytetyn ulkoisen tietokoneen (9) välillä. 15 18 b 9 '' /·> ^Device according to claim 11, characterized in that the device further comprises a system processor (7) which takes care of communication between said real-time signal processor (6), a possible digital display device (8) and an external computer (9) used as an interface. 15 18 b 9 '' / ·> ^
FI924880A 1992-04-01 1992-10-28 Method and apparatus for determining the velocity of a gas flowing in a pipe FI89835C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI921448 1992-04-01
FI921448A FI88208C (en) 1992-04-01 1992-04-01 FARING EQUIPMENT FOR ACOUSTIC MAINTENANCE AV ENTRY
FI9200278 1992-10-16
PCT/FI1992/000278 WO1993020411A1 (en) 1992-04-01 1992-10-16 Method and device for determination of the velocity of a gas flowing in a pipe

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI924880A0 FI924880A0 (en) 1992-10-28
FI89835B true FI89835B (en) 1993-08-13
FI89835C FI89835C (en) 1993-11-25

Family

ID=8535027

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI921448A FI88208C (en) 1992-04-01 1992-04-01 FARING EQUIPMENT FOR ACOUSTIC MAINTENANCE AV ENTRY
FI924880A FI89835C (en) 1992-04-01 1992-10-28 Method and apparatus for determining the velocity of a gas flowing in a pipe

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI921448A FI88208C (en) 1992-04-01 1992-04-01 FARING EQUIPMENT FOR ACOUSTIC MAINTENANCE AV ENTRY

Country Status (2)

Country Link
FI (2) FI88208C (en)
WO (1) WO1993020411A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI94909C (en) * 1994-04-19 1995-11-10 Valtion Teknillinen Acoustic flow measurement method and applicable device
US5531099A (en) * 1994-11-09 1996-07-02 At&T Corp. Underground conduit defect localization
NL1008827C1 (en) * 1998-04-07 1999-10-08 Nico Roosnek Method and device for measuring physical parameters.
SE0003348D0 (en) * 2000-09-18 2000-09-18 Flaekt Ab Apparatus and method for measuring the flow in a fluid
DE10062875B4 (en) * 2000-12-16 2007-02-08 Hydrometer Gmbh Flowmeter
WO2006134199A1 (en) * 2005-06-16 2006-12-21 Justiflow Oy Ultrasound flowmeter arrangement for determining speed of sound
GB0921530D0 (en) * 2009-12-09 2010-01-27 Atmos Wave Ltd Monitoring fluid flow in a conduit
JP5492606B2 (en) 2010-03-03 2014-05-14 アズビル株式会社 Arithmetic device and flow meter provided with arithmetic device
US20120173191A1 (en) * 2011-01-03 2012-07-05 Moeller Lothar B Airspeed And Velocity Of Air Measurement
CN102830245A (en) * 2012-08-15 2012-12-19 华北电力大学 Monitoring system and monitoring method for boiler furnace flue gas velocity based on acoustics
WO2020183719A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-17 オムロン株式会社 Flow rate measurement device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445389A (en) * 1981-09-10 1984-05-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Long wavelength acoustic flowmeter
FI76885C (en) * 1987-01-16 1988-12-12 Valtion Teknillinen Acoustic flow measurement method and device for application thereof.
FI87493C (en) * 1991-12-23 1993-01-11 Kytoelae Instrumenttitehdas OVER ANCHORING FOR OVER MAINTENANCE AV STROEMNINGSHASTIGHETEN AV GASER OCH / ELLER STORHETER SOM KAN HAERLEDAS FRAON DENNA

Also Published As

Publication number Publication date
FI89835C (en) 1993-11-25
FI921448A0 (en) 1992-04-01
WO1993020411A1 (en) 1993-10-14
FI924880A0 (en) 1992-10-28
FI88208C (en) 1993-04-13
FI88208B (en) 1992-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5770806A (en) Acoustic flow measurement method and measurement apparatus implementing the method
US4445389A (en) Long wavelength acoustic flowmeter
AU2018208683B2 (en) Flow meter configuration and calibration
FI89835B (en) Method and device for determining the speed of a gas flowing in a pipe
CA2101652C (en) Measurement of the flow velocities of gases and/or of quantities that can be derived from same
JP4904289B2 (en) Ultrasonic flow sensor using modulo 2pi residue tracking
CN108051036A (en) The ultrasonic flowmeter of non-full pipe and measuring ultrasonic wave flow system
CN105115552B (en) The ultrasonic flow measuring method and device of phase are surveyed based on sidetone
JP2000046854A (en) Method and apparatus for measuring velocity of flow of fluid flow
JP4180396B2 (en) Ultrasonic flow meter and ultrasonic flow measurement method
JP2018044954A (en) Ultrasonic flowmeter
JP7151344B2 (en) Pressure measuring device
AU2007277095B2 (en) Apparatus and method for attenuating acoustic waves in propagating within a pipe wall
RU2453815C2 (en) Method and apparatus for acoustic measurement of gas flow rate
JP4239106B2 (en) Phase difference type ultrasonic flowmeter
Huang et al. A novel flowrate measurement method for small-diameter pipeline based on bidirectional acoustic resonance
RU2791667C1 (en) Method for ultrasonic measurement of parameters of gas-air homogeneous flows
CN115824394B (en) Weak signal phase alignment method in noise measurement
JP2000146643A (en) Ultrasonic flowmeter
JP2009222534A (en) Flow measuring method and flow measuring device using ultrasonic wave
CN1078552A (en) The assay method and the device of gas velocity in the pipe
RU2036441C1 (en) Method of measurement of parameters of spatial attenuation of sound in pipe-line
JPS5866056A (en) Ultrasonic doppler type current meter
JPH11201791A (en) Ultrasonic flowmeter
JPH04297816A (en) Acoustic conduit length meter

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed