FR2551214A1 - Method and device for measuring the local speed within a fluid medium carrying included matter in suspension. - Google Patents
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Abstract
Description
La presente invention concerne un moyen de mesure de la vitesse d'un milieu fluide, pour lequel il est difficile de faire des mesures de vitesses par les techniques habituelles, soit en raison de son opacité, de sa densité ou de sa concentration en composants de charge soit, encore, en raison de son fort gradient d'indice de réfraction. The present invention relates to a means for measuring the speed of a fluid medium, for which it is difficult to make speed measurements by the usual techniques, either because of its opacity, its density or its concentration of components of charge either, again, because of its strong gradient of refractive index.
L'invention vise le domaine technique de l'etude, du contrôle ou de la détermination de la vitesse, au moins locale, d'une veine fluide et, plus particulièrement, d'une veine fluide pouvant être animée d'un déplacement à faible, voire très faible vitesse. The invention relates to the technical field of the study, control or determination of the speed, at least local, of a fluid vein and, more particularly, of a fluid vein which can be driven by a movement at low , or even very low speed.
L'invention doit être comprise comme intéressant le domaine de la mesure d'une vitesse propre d'une veine fluide en mouvement ou, encore, celui de la mesure de fluctuation de l'interface entre deux milieux non miscibles contribuant à la formation de ladite veine. The invention should be understood as interesting the field of measuring a proper speed of a moving fluid stream or, again, that of the fluctuation of the interface between two immiscible media contributing to the formation of said vein.
Pour mesurer la vitesse locale d'un milieu fluide, dif férentes propositions ont déjà été formulées. To measure the local speed of a fluid medium, various proposals have already been made.
Ces différentes propositions sont basées sur la mesure de la fréquence "Doppler" en utilisant, soit une émission continue, soit une émission pulsée d'une onde ultrasonore. These different proposals are based on the measurement of the "Doppler" frequency using either a continuous emission or a pulsed emission of an ultrasonic wave.
On peut citer à cet égard
- "The in situ measurement of sediment transport by means of
ultra-sound scattering" R. H. J. JANSEN (Delft Hydraulics
Laboratory 1978),
- "Determination des débits par analyse spectrale des signaux
Doppler ultra sonores" J C. VERA (Thèse - NANCY) 1977,
- "Analyse de l'écoulement sanguin par methode ultra-sonore"
P. PERONNEAU (These - PARIS-Sud) 1977,
- "Measurement of fluid turbulence based on pulsed ultrasound
techniques" J. L. GARBINI, F. K. FORSTER, J. E JORGENSEN
(J. Fluid Mech, Mai 1982).We can cite in this regard
- "The in situ measurement of sediment transport by means of
ultra-sound scattering "RHJ JANSEN (Delft Hydraulics
Laboratory 1978),
- "Determination of flow rates by spectral analysis of signals
Ultra sound Doppler "J C. VERA (Thesis - NANCY) 1977,
- "Analysis of blood flow by ultrasonic method"
P. PERONNEAU (These - PARIS-Sud) 1977,
- "Measurement of fluid turbulence based on pulsed ultrasound
techniques "JL GARBINI, FK FORSTER, J. E JORGENSEN
(J. Fluid Mech, May 1982).
La mesure par émission continue consiste à utiliser deux transducteurs convenablement orientés, de manière que l'inter- section de leurs lobes (d'émission et de réception) détermine le volume de mesure. Measurement by continuous emission consists in using two suitably oriented transducers, so that the intersection of their lobes (emission and reception) determines the measurement volume.
Dans le cas où le domaine de mesure est proche de parois ou d'obstacles, le transducteur récepteur risque de recevoir des ondes qui, par suite de réflexions multiples, ne proviennent pas du domaine de mesure. Un tel inconvénient limite nettement I'intérêt pratique d'une telle méthode. In the case where the measurement range is close to walls or obstacles, the receiving transducer risks receiving waves which, as a result of multiple reflections, do not come from the measurement range. Such a drawback clearly limits the practical interest of such a method.
La mesure par émission pulsée consiste à émettre périodiquement une impulsion ou train d'ondes ultra sonore et à prendre en compte le signal écho de chaque impulsion réfléchi par une inclusion. Pulsed emission measurement consists in periodically emitting an ultrasonic pulse or wave train and taking into account the echo signal of each pulse reflected by an inclusion.
Cette méthode permet de sélectionner les inclusions en ne prenant en compte que les échos se produisant avec un retard donné. Ceci permet de définir précisément le domaine de mesure. Malheureusement, si pour réduire ce domaine, on émet des impulsions trop courtes, il se produit un élargissement du spectre des échos, ce qui entraine une imprécision. Cet inconvénient est d'autant plus important que la vitesse à mesurer est faible. This method makes it possible to select the inclusions by taking into account only the echoes occurring with a given delay. This allows the measurement range to be precisely defined. Unfortunately, if the pulses are emitted that are too short to reduce this domain, the echo spectrum widens, which leads to inaccuracy. This disadvantage is all the more important when the speed to be measured is low.
Par ailleurs, on conçoit que l'information recueillie est fournie à la cadence des émissions, ce qui impose certaines restrictions pour l'obtention de la fréquence Doppler obtenue par échantillonnages successifs. Furthermore, it is understood that the information collected is supplied at the rate of the transmissions, which imposes certain restrictions for obtaining the Doppler frequency obtained by successive samplings.
En outre, dans l'une ou l'autre méthode, la mesure de la fréquence Doppler fait intervenir un lXx imposé qui est la demilongueur d'onde ultrasonore dans le milieu fluide considéré et porte donc sur la mesure du At correspondant. La fréquence Doppler est, en effet, l'inverse du temps mis par une inclusion pour parcourir une demi longueur d'onde. In addition, in one or the other method, the measurement of the Doppler frequency involves an imposed lXx which is the ultrasonic half-length of wave in the fluid medium considered and therefore relates to the measurement of the corresponding At. The Doppler frequency is, in fact, the inverse of the time taken by an inclusion to travel half a wavelength.
On conçoit que le x imposé ne peut pas etre modifié, à moins de changer la fréquence d'émission et, par suite, le transducteur émetteur. Pour des vitesses faibles à mesurer, le ss x est souvent trop grand. Une telle méthode devient donc, pratiquement, inutilisable pour des vitesses faibles voisines de zéro. It is understood that the imposed x cannot be modified, unless the transmission frequency and therefore the transmitting transducer are changed. For low speeds to be measured, the ss x is often too large. Such a method therefore becomes practically unusable for low speeds close to zero.
On a proposé aussi une méthode consistant à émettre un faisceau lumineux par "Laser" et à reprendre pour analyse le faisceau réfléchi. I1 s'agit, en fait, d'un principe analogue à la mesure par émission ultrasonore, seule la nature des ondes étant changée. A method has also been proposed which consists in emitting a light beam by "Laser" and in using the reflected beam for analysis. It is, in fact, a principle analogous to measurement by ultrasonic emission, only the nature of the waves being changed.
Une telle méthode possède donc les inconvénients déjà cités mais, en plus, aussi un inconvénient tenant justement à la rayure des ondes émises. On conçoit, en effet, que cette méthode ne peut etre retenue lorsque le milieu liquide à mesurer est non transparent, comme, par exemple, un liquide fortement chargé, une coulée de étal liquide, une veine de pâte à papier, etc ... Such a method therefore has the drawbacks already mentioned but, in addition, also a drawback due precisely to the scratching of the waves emitted. It is understood, in fact, that this method cannot be used when the liquid medium to be measured is non-transparent, such as, for example, a highly charged liquid, a flow of liquid stall, a stream of paper pulp, etc.
La présente invention vise à résoudre le problème général a;si p3se et à éliminer les inconvénients des méthodes actuellement co-sn es) afin de rendre possible une mesure de vitesse précise au sein d'une veine fluide même non transparente et susceptible d'être animée d'une vitesse de déplacement faible, même très faible, voire voisine de zéro. The present invention aims to solve the general problem a; if p3se and to eliminate the disadvantages of the methods currently co-sn es) in order to make possible a precise speed measurement within a fluid vein even non-transparent and likely to be driven by a slow, even very low, speed of movement, or even close to zero.
Un autre avantage de l'objet de l'invention est de fournir, en plus, par la même opération de mesure, la vitesse de déplacement et le sens de ce déplacement. Another advantage of the object of the invention is to provide, in addition, by the same measurement operation, the speed of movement and the direction of this movement.
Un avantage supplémentaire de l'objet de l'invention réside dans le fait qu'il devient possible de mesurer localement la vitesse d'une veine fluide en adoptant un mode de mesure suiveur de linclusion responsable du signal écho pris en compte. On peut ainsi mesurer la vitesse Lagrangienne de l'inclusion. Cet avantage permet ainsi de disposer d'informations précises concernant les variations éventuelles de vitesse intéressant tout ou partie d'une veine et d'apprécier ainsi les conditions de déplacement en fonction de paramètres divers, tels que pression, température, débit, obstacle, cheminement, variations de section, etc ... An additional advantage of the object of the invention lies in the fact that it becomes possible to locally measure the speed of a fluid vein by adopting a measurement method following the inclusion responsible for the echo signal taken into account. We can thus measure the Lagrangian speed of inclusion. This advantage thus makes it possible to have precise information concerning the possible variations in speed affecting all or part of a vein and thus to assess the conditions of movement as a function of various parameters, such as pressure, temperature, flow, obstacle, path , section variations, etc ...
Un autre avantage de l'objet de l'invention tient au fait que les moyens de l'invention permettent d'obtenir des résultats de mesure utiles, même pour des vitesses faibles, pour un coût intéressant comparativement à celui impliqué par les techniques connues. Another advantage of the subject of the invention lies in the fact that the means of the invention make it possible to obtain useful measurement results, even at low speeds, for an attractive cost compared to that involved in known techniques.
Pour atteindre les buts ci-dessus, le procédé selon l'invention consiste à
- émettre dans le milieu, à une fréquence de repé-
tition déterminée, une impulsion ultrasonore pat
un transducteur dont le faisceau est dirigé selon
la composante désirée de la vitesse à mesurer,
- recueillir sur le même transducteur (ou sur un
transducteur distinct) les échos de chaque im
pulsion sur les inclusions,
- mesurer à chaque impulsions l'écart de phase
exprimé en fraction de période d'émission, entre
le signal émis et le signal écho survenant au
bout d'un temps déterminé,
- faire la différence entre deux mesures corres
pondant à deux impulsions successives,
- et multiplier cette différence par le produit
de la demi célérité des ultrasons dans le milieu
considéré par la fréquence de répétition pour
obtenir la vitesse de déplacement à l'unité de
temps.To achieve the above aims, the method according to the invention consists in
- emit in the environment, at a reference frequency
determined tition, an ultrasonic pulse pat
a transducer whose beam is directed according to
the desired component of the speed to be measured,
- collect on the same transducer (or on a
separate transducer) the echoes of each im
drive for inclusions,
- measure the phase difference at each pulse
expressed as a fraction of emission period, between
the signal emitted and the echo signal occurring at
after a certain time,
- differentiate between two corresponding measurements
laying on two successive impulses,
- and multiply this difference by the product
of the half-speed of ultrasound in the medium
considered by the repetition frequency for
get the unit travel speed of
time.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of nonlimiting example, an embodiment of the subject of the invention.
La fig. 1 est un diagramme montrant, schématiquement, certaines phases du procédé. Fig. 1 is a diagram showing, diagrammatically, certain phases of the process.
La fig. 2 est un schéma illustrant la mise en oeuvre du procédé. Fig. 2 is a diagram illustrating the implementation of the method.
La fig. 3 est un schéma illustrant une caractéristique du procédé. Fig. 3 is a diagram illustrating a characteristic of the process.
La fig. 4 est une diagramme analogue à celui de la fig. 1 mais illustrant une autre disposition du procédé. Fig. 4 is a diagram similar to that of FIG. 1 but illustrating another arrangement of the method.
La fig. 5 est un schéma montrant la composition fonctionnelle d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Fig. 5 is a diagram showing the functional composition of a device for implementing the method of the invention.
Le procédé selon l'invention est destiné à déterminer la vitesse locale d'une veine fluide liquide ou gazeuse, incorporant des inclusions qui peuvent être de toute nature. Ainsi, il peut s'agir de particules solides en tout matériau mais aussi de bulles gazeuses ayant une durée de vie suffisante pour représenter des éléments réflecteurs. La mise en oeuvre du procédé consiste à utiliser un émetteur ultra sonore appliquant une énergie pulsée à un transducteur émetteur chargé d'émettre dans le milieu fluide une impulsion ultrasonore à une fréquence déterminée réglable, dirigée selon la composante désirée de la vitesse à mesurer. Dans ce sens, tout matériel proposé à cette fin dans le commerce peut être utilisé ou adapté par l'homme de l'art. Par exemple, on peut utiliser un matériel travaillant à des fréquences de quelques E-ZHZ. The method according to the invention is intended to determine the local speed of a liquid or gaseous fluid vein, incorporating inclusions which can be of any kind. Thus, it may be solid particles of any material, but also gas bubbles having a lifetime sufficient to represent reflective elements. The implementation of the method consists in using an ultrasonic emitter applying pulsed energy to an emitting transducer responsible for emitting in the fluid medium an ultrasonic pulse at a determined adjustable frequency, directed according to the desired component of the speed to be measured. In this sense, any material offered for this purpose on the market can be used or adapted by those skilled in the art. For example, one can use a material working at frequencies of a few E-ZHZ.
La fig. 1 montre que la première phase consiste donc à générer, de façon régulière et continue, un signal en forme 1 par une horloge précise. Fig. 1 shows that the first phase therefore consists in generating, in a regular and continuous manner, a signal in form 1 by a precise clock.
On prélève de ce signal une impulsion 2 d'au moins une onde, cette impulsion, illustrée en I, étant appliquée par le transducteur émetteur, non représenté, au milieu fluide. A pulse 2 of at least one wave is taken from this signal, this pulse, illustrated in I, being applied by the emitting transducer, not shown, to the fluid medium.
A partir de l'origine O d'émission de l'impulsion 2, on détermine un retard t pour faire intervenir, en II, une référence fixe temporelle Rt à partir de laquelle on attend la réception d'un écho réfléchi par une inclusion. Cette référence Rt est placée en phase avec le signal d'émission et, par exemple, en coïncidence avec un front descendant du signal 1. From the origin O of emission of the pulse 2, a delay t is determined to involve, in II, a fixed time reference Rt from which we await the reception of an echo reflected by an inclusion. This reference Rt is placed in phase with the transmission signal and, for example, in coincidence with a falling edge of the signal 1.
L'écho 3 (III) correspondant au signal émis est reçu et analysé par un détecteur de points caractéristiques. Dans le cas présent, le détecteur est conçu de manière à émettre un signal 4 (IV) chaque fois que l'écho passe par la valeur zéro en suite d'une variation descendante. Echo 3 (III) corresponding to the transmitted signal is received and analyzed by a characteristic point detector. In the present case, the detector is designed so as to emit a signal 4 (IV) each time the echo passes through the value zero following a downward variation.
Le premier signal 4 émis après la référence temporelle Rt est appliqué à une bascule bistable 5 (V) dont le changement d'état 1 ou 2 est placé simultanément sous la dépendance de la réception d'un signal de basculement ou de maintien généré par le front descendant de chaque onde du signal d'émission. The first signal 4 emitted after the time reference Rt is applied to a flip-flop 5 (V) whose change of state 1 or 2 is placed simultaneously under the dependence of the reception of a toggle or hold signal generated by the Falling edge of each wave of the transmission signal.
La période de mesure Tg est ainsi comprise entre la référence Rt et le retour à l'étant d'origine de la bascule et définit le domaine de mesure. Dans cette période, l'intervalle de temps
O , compris entre la référence Rt et le signal de changement d'état de la bascule 5 correspond, exprimé en fraction de période d'émission, à la mesure de différence de phases entre le signal émis 1 et l'écho perçu 3.The measurement period Tg is thus between the reference Rt and the return to the original being of the flip-flop and defines the measurement domain. In this period, the time interval
O, comprised between the reference Rt and the change of state signal of the flip-flop 5 corresponds, expressed as a fraction of the transmission period, to the measurement of phase difference between the transmitted signal 1 and the perceived echo 3.
On procède, périodiquement, comme dit ci-dessus, en émettant un autre signal 2 après réception de l'écho 3 du signal 2 précédent. One proceeds, periodically, as said above, by transmitting another signal 2 after reception of the echo 3 of the previous signal 2.
La fig. 2 montre, de façon globale, l'émission d'un premier signal 21 atteignant une inclusion ou particule P située en x1 dans le milieu fluide. Cette particule P est responsable d'un écho 31 qui est pris en compte, apres un retard r,, à partir de la référence Rt. La valeur e1 mesurée correspond à l'écart de phase entre le signal émis 2 et le signal écho 3 et détermine la demi-distance entre l'origine d'émission et le point x1, compte tenu de la demi célérité des ultrasons dans le milieu considéré. Fig. 2 shows, overall, the emission of a first signal 21 reaching an inclusion or particle P located at x1 in the fluid medium. This particle P is responsible for an echo 31 which is taken into account, after a delay r ,, from the reference Rt. The value e1 measured corresponds to the phase difference between the transmitted signal 2 and the echo signal 3 and determines the half-distance between the origin of emission and the point x1, taking into account the half-speed of the ultrasound in the medium considered.
Avec une période de répétition TR supérieure à r" on émet un nouveau signal 22 qui atteint la particule dans la position x2. Le signal écho 32 est reçu et pris en compte comme précédemment pour fournir une valeur #2 correspondant au nouvel écart de phase résultant du déplacement de la particule P de x1 à x2 pendant le temps séparant les émissions 21 et 22. With a repetition period TR greater than r ", a new signal 22 is emitted which reaches the particle in the position x2. The echo signal 32 is received and taken into account as before to supply a value # 2 corresponding to the new resulting phase difference of the displacement of the particle P from x1 to x2 during the time separating the emissions 21 and 22.
La différence de phase 02 e, oI correspond donc au déplacement de P de x1 à x2. Ainsi, il devient possible de connaitre la vitesse moyenne locale imposée à P en appliquant l'équation
v = c/2 FR. (#2 - #1) dans laquelle c c est la célérité des ultrasons dans le milieu
considéré,
et FR la fréquence de répétition.The phase difference 02 e, oI therefore corresponds to the displacement of P from x1 to x2. Thus, it becomes possible to know the local average speed imposed on P by applying the equation
v = c / 2 FR. (# 2 - # 1) in which cc is the speed of ultrasound in the medium
considered,
and FR the frequency of repetition.
De ce qui précède et de l'examen de la fig. 2, on constate que le procédé de l'invention vise à mesurer la valeur lix proportionnelle à la valeur ae résultant de deux mesures successives définies par la période de répétition TR prédéterminée. Ainsi, il devient possible de faire varier TR à volonté et de régler ou ajuster ce paramètre en fonction de la vitesse à mesurer. Contrairement aux méthodes actuelles, le procédé de l'invention offre la possibilité de mesurer donc des vitesses de déplacement faibles, voire très faibles et voisines de zéro. From the above and from the examination of fig. 2, it can be seen that the method of the invention aims to measure the value lix proportional to the value ae resulting from two successive measurements defined by the predetermined repetition period TR. Thus, it becomes possible to vary TR at will and to adjust or adjust this parameter according to the speed to be measured. Unlike current methods, the method of the invention therefore offers the possibility of measuring low, or even very low, travel speeds close to zero.
En outre, la différence 92 - 01 est directement affectée
2 I d'un signe qui fournit, en conséquence, et sans mesure supplémentaire, le sens de déplacement de la veine fluide par rapport à l'origine d'émission.
In addition, the difference 92 - 01 is directly affected
2 I of a sign which provides, consequently, and without additional measurement, the direction of movement of the fluid stream relative to the origin of emission.
Pour mettre en oeuvre efficacement le procédé de l'in vexliions il convient d'être certain de l'identité des termes pris c'i compte pour deux mesures successives. Si le premier terme Rt est )brvu d'ambiguité, en revanche, le second, qui est le premier puisage par zéro après Rt d'une pente descendante, peut correspondre à l'une quelconque des ondes du signal écho 3. Le procédé de l'inven trop, en vue de lever cette ambiguité, consiste à choisir une période de répétition TR, de telle façon que, compte tenu de la vitesse de la particule P, le déplacement de cette particule entre deux émis sions successives soit inférieur à une demi-longueur d'onde des ultrasons emis.Ainsi, comme le montre le diagramme selon la fig. 3, les mesures successive-s de 0 se présenteront en paliers successifs, la valeur maximale de 6 étant pratiquement égale à une période T de l'écho. Cette figure permet de remarquer que la valeur de B connait une brusque variation correspondant en fait à un décalage de phase résultant d'un changement d'un point zéro consécutif au déplacement de l'onde caractéristique initialement prise en compte hors de la période de mesure Tg et à son remplacement par l'onde suivante. In order to effectively implement the inversion method, it is necessary to be certain of the identity of the terms taken into account for two successive measurements. If the first term Rt is) brvu of ambiguity, on the other hand, the second, which is the first drawing by zero after Rt of a falling slope, can correspond to any one of the waves of the echo signal 3. The method of the inven too, in order to remove this ambiguity, consists in choosing a repetition period TR, in such a way that, taking into account the speed of the particle P, the displacement of this particle between two successive emissions is less than one half wavelength of the emitted ultrasound, so as shown in the diagram in fig. 3, the successive measurements of 0 will be presented in successive stages, the maximum value of 6 being practically equal to a period T of the echo. This figure makes it possible to note that the value of B experiences a sudden variation corresponding in fact to a phase shift resulting from a change of a zero point consecutive to the displacement of the characteristic wave initially taken into account outside the measurement period Tg and its replacement by the following wave.
Le procédé de l'invention élimine de telles variations maximales be qui ne sont pas significatives du déplacement de la particule dans le milieu fluide, en prévoyant, par exemple, de cal culer la différence ##2 - ##1 entre deux mesures successives, ce qui revient à calculer l'accélération de P. The method of the invention eliminates such maximum variations be which are not significant of the displacement of the particle in the fluid medium, by providing, for example, to calculate the difference ## 2 - ## 1 between two successive measurements, which amounts to calculating the acceleration of P.
Le procédé de l'in 7ention est complété par des moyens de validation de manière à éliminer tout écho parasite recueilli et susceptible d'etre pris en compte pour le calcul de 0. The inention process is completed by validation means so as to eliminate any parasitic echo collected and likely to be taken into account for the calculation of 0.
L'un de ces moyens, illustré par la fig. 4, consiste à définir une fenêtre de mesure W s'ouvrant dans le temps, légèrement en avance de la réception du signal écho 3. Dès réception du signal, on détecte chaque passage par zéro en pente descendante par exemple des ondes successives. On compte un nombre déterminé N de passages par zéro successif, par exemple, quatre, cinq ou six et on déclenche alors, seulement, la prise en compte de la référence temporelle Rt après laquelle on retiendra alors le premier passage par zéro subséquent pour mesurer la différence 8 correspondant à la différence de phase. One of these means, illustrated in FIG. 4, consists in defining a measurement window W opening in time, slightly in advance of the reception of the echo signal 3. Upon reception of the signal, each passage through zero is detected in downward slope, for example of successive waves. We count a determined number N of successive zero crossings, for example, four, five or six and we then trigger, only, the taking into account of the time reference Rt after which we will then retain the first subsequent zero crossing to measure the difference 8 corresponding to the phase difference.
Ceci permet d'être certain que le signal 3 reçu est bien un signal écho correspondant à un premier état de réflexion à partir d'une particule P. This makes it possible to be certain that the signal 3 received is indeed an echo signal corresponding to a first state of reflection from a particle P.
Le procédé de l'invention comprend, également, dans le meme sens, des moyens pour éliminer les échos trop brefs et/ou non successifs. The method of the invention also comprises, in the same direction, means for eliminating too brief and / or non-successive echoes.
La fig. 5 montre un schéma fonctionnel d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Fig. 5 shows a functional diagram of a device for implementing the above method.
Ce dispositif comprend un émetteur ultrasonore 10 comprenant un amplificateur de puissance 11 alimentant un transducteur 12 émetteur ainsi qu'éventuellement récepteur. Dans ce dernier cas, le transducteur 12 est relié à un récepteur 13. This device comprises an ultrasonic transmitter 10 comprising a power amplifier 11 supplying a transmitting transducer 12 as well as possibly a receiver. In the latter case, the transducer 12 is connected to a receiver 13.
Le dispositif comprend un ensemble 15 générateur de signaux en forme de trains d'ondes, un ensemble 16 de détection et de mesure, un ensemble calculateur 17, ainsi que deux chaînes de validation 18 et 19
L'ensemble 15 comprend une horloge 20 dont la sortie est reliée à un diviseur réglable 21 capable de fournir, à partir de la fréquence d'origine Fg de l'horloge, une fréquence de répétition réglable FR. Le diviseur 21 est relié à un sélecteur 22 du nombre d'alternances de la fréquence Fg émises pour chaque émission à la fréquence FR. La sortie du sélecteur 22 est raccordée à l'entrée de l'amplificateur 11. The device comprises a set 15 of signal generator in the form of wave trains, a set 16 of detection and measurement, a set of computer 17, as well as two validation chains 18 and 19
The assembly 15 includes a clock 20, the output of which is connected to an adjustable divider 21 capable of supplying, from the original frequency Fg of the clock, an adjustable repetition frequency FR. The divider 21 is connected to a selector 22 of the number of half-waves of the frequency Fg transmitted for each transmission at the frequency FR. The output of the selector 22 is connected to the input of the amplifier 11.
L'ensemble 16 comprend un diviseur réglable 23 raccordé à la sortie de l'horloge en amont du diviseur 21, ainsi qu a ce dernier. Le diviseur 23 est chargé de définir la position dans le temps de la référence temporelle Rt en phase avec l'émission de l'horloge 20. Le diviseur 23 est relié à un bloc logique de commande 24 et à un module 25 d'élaboration du signal de fenetre W. Ce module est raccordé à l'une des entrées d'une porte "ET" 26 dont l'autre entrée est reliée à un détecteur 27 de passage par zéro des alternances du signal écho 3 fourni par le récepteur 13. La sortie de la porte 26 est connectée à l'une des entrées d'une bascule bistable 28 dont l'autre entrée est raccordée à la sortie de l'horloge 20, afin de recevoir la fréquence Fg. La sortie de la bascule 28 est branchée à un intégrateur 29 déclenché par le bloc logique 24.L'intégrateur 29, chargé de mesurer la valeur z découlant de deux changements d'état de la bascule 28, est relié à une mémoire 30 qui alimente par sollicitation du bloc 24 un calculateur 31 fournissant une valeur ae résultant de deux mesures successives et directement utilisable. The assembly 16 comprises an adjustable divider 23 connected to the output of the clock upstream of the divider 21, as well as to the latter. The divider 23 is responsible for defining the position in time of the time reference Rt in phase with the transmission of the clock 20. The divider 23 is connected to a logic control block 24 and to a module 25 for developing the window signal W. This module is connected to one of the inputs of an "AND" gate 26, the other input of which is connected to a detector 27 of zero crossing of the half-waves of the echo signal 3 supplied by the receiver 13. The output of gate 26 is connected to one of the inputs of a flip-flop 28 whose other input is connected to the output of clock 20, in order to receive the frequency Fg. The output of the flip-flop 28 is connected to an integrator 29 triggered by the logic block 24. The integrator 29, responsible for measuring the value z resulting from two changes of state of the flip-flop 28, is connected to a memory 30 which supplies by requesting block 24 a computer 31 providing a value ae resulting from two successive measurements and directly usable.
La mémoire 30 et le calculateur 31 forment l'ensemble 17. The memory 30 and the computer 31 form the assembly 17.
La première chaîne de validation 18 comprend sur la sortie de la porte 27 un compteur 32 des passages par zéro inclus à la fenêtre W, ainsi qu'un détecteur 33 d'absence de signal. Le compteur 32 et le détecteur 33 sont raccordés à un bloc logique 34 commandant un interrupteur 35 contrôlant la liaison entre l'integra- teur et l'ensemble de calcul 17. The first validation chain 18 comprises, at the output of door 27, a counter 32 for zero crossings included in the window W, as well as a detector 33 for lack of signal. The counter 32 and the detector 33 are connected to a logic block 34 controlling a switch 35 controlling the connection between the integrator and the calculation unit 17.
La seconde chaîne de validation 19 comprend, à la suite du calculateur 31, une mémoire 36 commandée par le bloc 24 pour alimenter un calculateur 37 de l'accélération à partir de la mesure de vitesse fournie par l'ensemble 17. Le calculateur 37 commande un interrupteur 38 placé sur la sortie de l'ensemble 17. The second validation chain 19 comprises, following the computer 31, a memory 36 controlled by the block 24 to supply a computer 37 for the acceleration from the speed measurement provided by the assembly 17. The computer 37 controls a switch 38 placed on the output of the assembly 17.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the example described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8313943A FR2551214B1 (en) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE LOCAL SPEED WITHIN A FLUID MEDIUM CONTAINING SUSPENSION INCLUSIONS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8313943A FR2551214B1 (en) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE LOCAL SPEED WITHIN A FLUID MEDIUM CONTAINING SUSPENSION INCLUSIONS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2551214A1 true FR2551214A1 (en) | 1985-03-01 |
FR2551214B1 FR2551214B1 (en) | 1985-11-22 |
Family
ID=9291898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8313943A Expired FR2551214B1 (en) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE LOCAL SPEED WITHIN A FLUID MEDIUM CONTAINING SUSPENSION INCLUSIONS |
Country Status (1)
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FR (1) | FR2551214B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB625034A (en) * | 1946-05-31 | 1949-06-21 | William Sidney Elliott | Improvements in and relating to pulse radar systems |
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-
1983
- 1983-08-26 FR FR8313943A patent/FR2551214B1/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2551214B1 (en) | 1985-11-22 |
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