FR2803383A1

FR2803383A1 - Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement pour un debitmetre a ultrasons

Info

Publication number: FR2803383A1
Application number: FR9916699A
Authority: FR
Inventors: Herve Dury
Original assignee: Schlumberger SA
Current assignee: Schlumberger SA
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2001-07-06
Anticipated expiration: 2019-12-29
Also published as: AU2686801A; US6766276B1; MXPA02006401A; WO2001050095A1; CN1415068A; CN1192212C; JP2003519375A; FR2803383B1; RU2232978C2; EP1242792A1; BR0017057A; RU2002120506A

Abstract

Procédé de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre comportant au moins un transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit procédé comportant les étapes suivantes :- mesurer le signal de réception VIN en sortie du transducteur,- comparer une caractéristique du signal de réception à une caractéristique de référence VREF prédéterminée, - mémoriser une tension crête VPK du signal de réception VIN ,- générer un signal d'alarme VAL lorsqu'une caractéristique de déclenchement VDEC du signal de réception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée,- définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception, de telle sorte que VTH = K x VPK , K étant un facteur dépendant du transducteur,- comparer le signal de réception VIN à la tension de seuil VTH ,- générer un signal de sortie VOUT conditionné, dans un premier état lorsque le signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTH , et dans un second état lorsque le signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil VTH .

Description

L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre comportant au moins un transducteur, permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur.

L'invention trouve son application dans les systèmes de mesure dont la précision dépend d'une grandeur qui sans être métrologique, doit rester dans un certain intervalle pour assurer le fonctionnement correct du système de mesure. A titi d'exemple, dans le domaine de la mesure de débit de fluide tel que du gaz ou de l'eau par exemple, des débitmètres à ultrasons peuvent être employés. De tels débitmètres comportent en règle générale deux transducteurs ultrasonores disposés dans un écoulement de fluide. Les transducteurs sont utilisés alternativement comme émetteur récepteur. Afin de mesurer le temps de propagation de l'onde ultrasonore entre les deux transducteurs, une méthode connue consiste à exciter le transducteur émetteur au moyen d'une impulsion d'excitation. Cette impulsion va donner lieu à l'émission par le transducteur émetteur d'une onde ultrasonore dans le milieu séparant les deux transducteurs. Cette onde va se propager en direction du transducteur récepteur. La méthode consiste à détecter la première oscillation de ladite onde dès son arrivée sur le transducteur récepteur. Le temps de propagation est alors le temps entre l'instant où le transducteur émetteur est soumis à l'impulsion d'excitation et l'instant de détection de la première oscillation de l'onde arrivant au niveau du transducteur récepteur. La méthode consiste à détecter la première oscillation de l'onde en détectant le dépassement d'un seuil de tension. Cette méthode nécessite d'une part de détecter de très faibles niveaux de tension, et d'autre part de maîtriser précisément le seuil de déclenchement du dispositif de détection de l'arrivée d'une oscillation afin de ne pas introduire de retard dans mesure du temps de propagation. La différence entre les temps de propagation des ondes ultrasonores entre les deux transducteurs dans le sens amont et dans le sens aval dans le fluide en écoulement permet de calculer le débit de fluide. Les deux transducteurs sont associés à un circuit électronique. Ce circuit assure la commande des transducteurs et l'analyse des signaux analogiques délivrés par le transducteur récepteur. Un dispositif est décrit plus en détail dans le brevet EP 0 426 309. Bien que l'amplitude du signal analogique en sortie du transducteur récepteur ne soit pas un paramètre nécessaire au calcul du débit cette grandeur doit présenter une valeur minimale pour assurer un fonctionnement correct du système électronique associé aux transducteurs et pour garantir une précision minimale des mesures de débit.

Un problème rencontré fréquemment dans ce type de débitmètres est leur encrassement des particules entraînées dans le fluide en écoulement. En particulier, ces particules déposent sur toutes les parties dites hydrauliques du débitmètre, par exemple surfaces actives des transducteurs et/ou les miroirs destinés à modifier le trajet des ondes au sein du fluide. Un tel encrassement entraîne inévitablement une atténuation des ondes transmises et donc une diminution de l'amplitude des signaux délivrés par ansducteur récepteur. Dans le cas d'un encrassement extrême, il apparaît dysfonctionnement du système électronique qui n'est plus apte à traiter le signal analogique en sortie du transducteur récepteur. Jusqu'à présent, ce problème était résolu par le démontage et la vérification de l'encrassement du débitmètre au bout d'une iode déterminée. Bien évidemment, une telle solution présente un coût de maintenance important et n'est pas satisfaisante dans le sens où l'encrassement débitmètre dépend de la quantité et du type d'impureté présente dans le fluide écoulement.

L'invention a pour objet de pallier à ces inconvénients, grâce à la mise en oeuvre procédé et d'un dispositif de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement le vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comportant au moins un transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur. Un tel procédé et dispositif permet de prévenir l'utilisateur ou l'équipe de maintenance de la nécessité du nettoyage débitmètre dans le cas de son encrassement, ou de son remplacement dans le cas de vieillissement.

Un autre objet de l'invention est d'asservir certains des paramètres du système électronique pour augmenter la plage de fonctionnement dudit système électronique. Ces objets sont atteints selon l'invention grâce à Lin procédé comportant étapes suivantes - mesurer le signal de réception VIN en sortie du transducteur, - comparer caractéristique du signal de réception à une caractéristique référence VREF prédéterminée, ledit proce étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes - mémoriser tension crête VPK du signal de réception VIN, - générer un signal d'alarme VAL lorsqu'une caractéristique de déclenchement VDEC du signal de reception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée, - définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK signal de réception, telle sorte que VTH =K X VPK , K étant un facteur dépendant du transducteur - comparer signal de réception VIN à la tension de seuil VTH, - générer un signal de sortie VovT conditionné, dans un premier état lorsque signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTH, et dans un second état lorsque le signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil VTH.

Selon une première variante de réalisation, la caractéristique de référence VREF est une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEc est la tension crête VPK signal de réception VIN.

Selon une deuxième variante de réalisation, la caractéristique de référence VREF est une dérivée d'une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est une dérivée de la tension crête VPK du signal de réception VIN.

Un avantage de ce procédé de conditionnement d'un signal analogique réside dans le fait que le signal de réception VIN en sortie du transducteur sert à la fois à générer le signal de sortie VOUT conditionné et le signal d'alarme VAL, et également à définir tension de seuil VTH. -- dispositif comprend - transducteur délivrant un signal de réceptionVIN, - un circuit de conditionnement (1) du signal de réception comportant une entrée IN reliée au transducteur, et une sortie OUT délivrant un signal de sortie conditionné VAUT, circuit de conditionnement comportant - sélecteur (10) dont l'entrée est connectée à l'entrée IN, et recevant la valeur de la tension de référence prédéterminée VREF, ledit sélecteur fournissant en sortie une tension de seuil VTH asservie au signal de réceptionVIN, et en sortie AL un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF, - un comparateur (20) dont une première entrée connectée à l'entrée IN reçoit le signal de réception VIN et une deuxième entrée reliée au sélecteur reçoit la tension de seuil VTH, une sortie du comparateur constituant la sortie OUT du circuit de conditionnement générant un signal de sortie VDUT conditionné dans un premier etat lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH.

Ainsi, l'utilisation d'une tension de seuil VTH modulable, pei d'étendre de façon importante la plage de fonctionnement de l'électronique vis à ' de l'amplitude des signaux de réception contrairement à un seuil de comparaison fixe.

De plus, l'asservissement de la tension de seuil VTH ainsi réalisé permet de réaliser des mesures de temps de propagation à partir de la deuxième ou troisième oscillation du signal de réception ce qui n'est pas envisageable avec un seuil fixe non asservi à la tension crête VPK. Le signal en sortie AL est par exemple dans un second état lorsque l'ensemble du système de mesure fonctionne correctement. Dès qu'un dysfonctionnement est détecté, le signal en sortie AL bascule dans un premier état correspondant à l'émission du signal de détection de dysfonctionnement VAL. De manière alternative, le signal de détection de dysfonctionnement peut être une impulsion, ou une succession d'impulsions émises pendant un temps déterminé.

La tension de référence VREF est initialement choisie égale à une première tension de référence VREFI. La tension de référence VREFI est choisie de telle sorte que le signal d'alarme soit généré avant que le transducteur ne fournisse plus aucun signal de réception. Dans un deuxième temps, c'est à dire dès qu'un premier signal d'alarme VAL est généré, la tension de référence VREF est modifiée et est choisie égale à une deuxième tension de référence VREF2, la deuxième tension de référence VREF2 étant inférieure à la première tension de référence VREFI de telle sorte qu'un deuxième signal d'alarme soit généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception.

Ainsi, l'utilisation d'une tension de référence VREF modulable permet l'émission d'un signal d'alarme avant que le signal en sortie du transducteur ne soit complètement inexploitable. Par ailleurs, le signal de réception reste suffisant pour que l'ensemble du dispositif fonctionne jusqu'à l'émission de la seconde alarme, tout en permettant de prendre les mesures qui s'imposent pour la réparation, le nettoyage ou le changement du dispositif de mesure.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexes dans lesquels # la figure 1 représente le schéma du dispositif de conditionnement d'un signal analogique selon un premier mode de réalisation de l'invention, sans traitement de la tension de décalage, # la figure 1.A représente le schéma du dispositif de conditionnement signal analogique selon la figure 1, selon une variante de réalisation analogique, # la figure 1.B représente le schéma du dispositif de conditionnement d'un signal analogique selon la figure 1, selon une variante de réalisation numérique, # la figure 2 représente le schéma du dispositif de conditionnement d'un signal analogique selon un second mode de réalisation de l'invention, avec traitement de la tension de décalage, # la figure 2.A représente le schéma du dispositif de conditionnement d'un signal analogique selon la figure 2, selon une variante de réalisation analogique, # la figure 2.B représente le schéma du dispositif de conditionnement d'un signal analogique selon la figure 2, selon une variante de réalisation numérique, # la figure 3 représente la succession des étapes du procédé de conditionnement d'un signal analogique selon l'invention, sans traitement de la tension de décalage, # la figure 4 représente la succession des étapes du procédé de conditionnement d'un signal analogique selon l'invention, avec traitement de la tension de décalage, Comme représenté à la figure 1 et 2, un dispositif selon l'invention comprend un circuit de conditionnement 1 relié de manière classique à un transducteur (lion représenté) son entrée IN et à un ASIC (non représenté) par sa sortie OUT, l'ASIC étant destiné calcul du temps de propagation évoqué précédemment. Le transducteur soumis à une action mécanique, par exemple une onde ultrasonore, délivre un signal analogique dit de réception VIN. Ce signal comporte une série d'oscillations caractéristiques dont l'amplitude est d'abord croissante sur plusieurs périodes, puis constante et enfin décroissante sur les périodes suivantes comme représenté sur la figure 3. La valeur de la tension correspondant à une amplitude maximum est appelée tension crête VPK.

La tension de seuil VTH est proportionnelle à la tension crête VPK du signal de réception, de telle sorte que VTH = K.VpK. Le facteur K est dépendant du transducteur, il peut par exemple être déterminé par calcul en effectuant la moyenne des amplitudes de deux oscillations successives du signal de réception, par exemple les deux premières.

Le signal de sortie VouT conditionné, est dans un premier état lorsque la tension du signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTH, et dans le second état lorsque la tension crête VPK du signal de réception est inférieure à la tension de seuil VTH# Par ailleurs, le signal de réception VIN proprement dit est dans la plupart des cas superposé à une tension de décalage VOF constante sur la durée correspondant à une mesure de temps de propagation mais qui est amenée à varier sur plusieurs mesures en fonction de paramètres tels que la température ou la tension d'alimentation de l'ensemble du dispositif de détection par exemple. Il est intéressant de tenir compte de la valeur exacte de cette tension et donc d'effectuer un traitement de la tension de décalage pour éviter que ces variations ne viennent perturber VTH. Ainsi, le procédé comporte des étapes supplémentaires consistant à déterminer une tension de décalage en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réceptionVIN, puis à soustraire du signal de réception VIN, la valeur de la tension de décalage VOF, avant l'étape de détermination de la tension de seuil VTH.

La figure 1 représente le dispositif de conditionnement selon le premier mode de réalisation de l'invention, sans traitement de la tension de décalage.

Le circuit de conditionnement 1 comporte un sélecteur 10 et un comparateur 20. Le sélecteur 10 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, et reçoit sur une deuxième entrée la valeur de la tension référence prédéterminée VREF. Le sélecteur a deux fonctions, l'une étant de fournir sortie une tension de seuil VTH asservie à l'amplitude crête VPK du signal de réception VIN, et l'autre étant de fournir en sortie AL un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête VPK du signal de réception est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF. Le comparateur 20 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, et une deuxième entrée reliée au sélecteur 10 recevant la tension de seuil VTH. La sortie du comparateur 20 constitue la sortie OUT du circuit de conditionnement 1 et génère le signal de sortie VOUT conditionné.

Une première variante de réalisation du dispositif de conditionnement décrit en relation avec la figure 1 de type analogique, est représentée sur la figureI .A. Selon ce mode de réalisation, le sélecteur 10 comprend un détecteur de pic 11, un écreteur 13, un échantillonneur-bloqueur 15, un premier comparateur 19, et diviseur potentiomètrique 17. Le détecteur de pic 11 est directement relié à l'entrée IN et reçoit le signal de réception VIN. Il a pour fonction de mémoriser la valeur de la tension maximum par laquelle est passé le signal de réception. L'écrêteur 13 est relié à la sortie du détecteur de pic 11. Il est destiné à éliminer les parasites du signal de reception VIN, en particulier il fournit en sortie un signal nul lorsque le détecteur de pic n' détecté que du bruit, et un 'limine les pics de forte amplitude qui ne correspondent pas au signal intéressant. L'écrêteur 13 est suivi de l'échantillonneur-bloqueur dont la fonction est de mémoriser l'amplitude crête du signal de réception VPK, et jusqu'à la réception suivante. L'échantillonneur-bloqueur 15 est relié au premier corriparateur 19 ainsi qu'au diviseur potentiomètrique 17. Le premier comparateur 19 reçoit sur une deuxième entrée la tension de 'férence VREF et génère en sortie AL, un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF. Le diviseur potentiomètrique 17 fournit en sortie la tension de seuil VTH. La sortie diviseur potentiomètrique 17 est relié au deuxième comparateur 21, lequel reçoit la tension de seuil VTH. Le comparateur 21 reçoit sur une deuxième entrée le signal de réceptionVIN et génère en sortie OUT le signal de sortie VOUT conditionné.

Selon une deuxieme variante de réalisation de type numérique, représentée sur la figure 1.13, le dispositif de conditionnement comporte un détecteur de pic111, un convertisseur an alogique/numérique 113, un programmateur115 et un comparateur programmable 22I . Le détecteur de pic 111 est connecté à l'entrée IN et reçoit le signal de réception VIN. Le convertisseur analogique/numérique 113 est relié à la sortie du détecteur de pic 111. Il est destiné à numériser le signal de réception VIN. Il est suivi du programmateur 115 lequel reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence VREF. Le programmateur génère en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée. Le programmateur115 est relié au comparateur programmable 221 par l'intermédiaire d'un bus de données 118. Le comparateur programmable 221 réalise la comparaison entre le signal appliqué à son entrée et la tension de seuil VTH programmée appliquée via le bus de données 118, et génère le signal de sortie VOUT conditionné.

Pour réaliser la fonction du programmateur 115, un démultiplexeur ou un micro- contrôleur peut avantageusement être employé. La figure 2 représente le dispositif de conditionnement selon second mode de réalisation de l'invention, avec traitement de la tension de décalage.

Le circuit de conditionnement 1 comporte un sélecteur 10, un comparateur 20 et une unité de détermination de la tension de décalage 30. L'unité de détermination de la tension de décalage 30 est reliée à l'entrée IN du circuit de conditionnement 1. Avant le début de chaque réception d'une onde ultrasonore, ladite unite échantillonne et mémorise la tension de décalage VoF. Le sélecteur 10 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, une deuxième entrée recevant la valeur de la tension de décalage VOF et une troisième entrée recevant la valeur de la tension de référence VREF. Le sélecteur 10 fournit en sortie, d'une part une tension de seuil VTH asservie à l'amplitude crête VPK du signal de réceptionVIN, et d'autre part le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF. comparateur 20 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, une deuxième entrée reliée au sélecteur recevant la tension de seuil VTH, et une troisième entrée recevant la valeur de la tension de décalage VOF. La sortie du comparateur constitue la sortie OUT du circuit de conditionnement 1 et génère le signal de sortie VouT conditionné.

Une première variante de réalisation de type analogique, du dispositif de conditionnement décrit en relation avec la figure 2 est représenté sur la figure Z.A. Selon cette variante de réalisation, l'unité de détermination de la tension de décalage 30 comprend un premier échantillonneur-bloqueur 31 recevant le signal de réception VIN et destiné à déterminer et à mémoriser la tension de décalage VOF presente avant le début de la réception d'une onde ultrasonore. Le sélecteur 10 comprend détecteur de pic 11, un soustracteur 12, un écrêteur 13, un échantillonneur-bloqueur 15, un premier comparateur 19, et un diviseur potentiomètrique 17. Le détecteur de pic 11 est relié à l'entrée IN et reçoit le signal de réception VIN. Le soustracteur 12 relié à la sortie du détecteur de pic 11 et à la sortie du premier échantillonneur-bloqueur 31 est destiné à soustraire la tension de décalage VOF du signal en sortie du détecteur de pic 11. L'écrêteur 13 est relié à la sortie du soustracteur 12. Il est destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN, en particulier il fournit en sortie un signal nul lorsque détecteur de pic n'a détecté que du bruit, et un élimine les pics de forte amplitude qui correspondent pas au signal intéressant. L'écrêteur 13 est suivi de l'échantillonneur bloqueur 15, dont la fonction est de mémoriser l'amplitude crête du signal de réception VPK, et ce jusqu'à la réception suivante. L'échantillonneur-bloqueur 15 est relié au premier comparateur 19 ainsi qu'au diviseur potentiomètrique 17. Le premier comparateur 19 reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et génère en sortie AL, un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF. Le diviseur potentiomètrique 17 fournit en sortie la tension de seuil VTH.

Le comparateur 20 comprend un additionneur analogique 22 relié à la sortie du diviseur potentiomètrique 17 et au premier échantillon neur-bloqueur 31. L'additionneur analogique 22 réalise la somme de la tension de décalage VOF et de la tension seuil Un deuxième comparateur 21 relié par une première entrée à la sortie dudit additionneur 22 et recevant sur une deuxième entrée le signal de réception VIN, génère le signal de sortie VOUT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la somme des tensions, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la somme des tensions. Selon une deuxième variante de réalisation de type numérique, représenté sur la figure 2.B, le dispositif de conditionnement comporte un échantillonneur-bloqueur 301, un détecteur de pic111, un soustracteur 112, un convertisseur analogique/numérique113, un programmateur 115 et un comparateur programmable 221. L'échantillonneur- bloqueur 301 reçoit le signal de réception VIN, déterminant et mémorisant la tension de décalage présente avant le début de la réception d'une onde ultrasonore. Le détecteur pic 111 est connecté à l'entrée IN et reçoit le signal de réception VIN. Le soustracteur 112 relié à la sortie du détecteur de pic 111 et à la sortie du premier échantillonneur bloqueur 301 est destiné à soustraire la tension de décalage VOF du signal en sortie du détecteur de pic 111. Le convertisseur analogique/numérique113 est relié à la sortie du soustracteur 112. Il est destiné à numériser le signal de réception VIN. Il est suivi du programmateur 115 lequel reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence VREF. Le programmateur génère en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée. Le programmateur 115 est relié au comparateur programmable 221 par l'intermédiaire d'un bus de données 118. Le comparateur programmable 221 réalise la comparaison entre le signal appliqué à ses deux entrées, à laquelle s'ajoute la tension de seuil VTH programmée via le bus 1 Ledit comparateur 221 génère de cette manière le signal de sortie VAUT conditionné. Pour réaliser la fonction du programmateur 115, un délrlultiplexeur ou un micro contrôleur peut avantageusement être employé. La figure 4 est un organigramme représentant les différentes étapes du procédé selon premier mode de réalisation de l'invention, c'est à dire sans traitement de la tension de décalage.

Dans un premier temps la tension de référence VREF est égale à une première tension de référence VREFI (étape a).

L'amplitude crête VPK du signal de réception VIN en sortie du transducteur est mesuré (étape b). Ce signal comporte une série d'oscillations caractéristiques dont l'amplitude est d'abord croissante sur plusieurs périodes, puis constante, la valeur de la tension correspondant à une amplitude maximum étant appelée tension crête VPK et enfin décroissante sur les périodes suivantes. L'amplitude crête VPK est comparé à la tension de référence VREFI déterminé plus haut (étape ç).

Lorsque l'amplitude crête VPK du signal de réception est inférieure au niveau de tension de référence VREFI, un signal d'alarme VAL est généré (étape d). Ce premier signal est généré alors que le transducteur fournit encore un signal de réception exploitable par l'électronique de mesure, mais constitue néanmoins une première indication d'un dysfonctionnement futur. Dans ce cas, la tension de référence VREF est alors modifiée et passe de la première tension de référence VREFI à une deuxième tension de référence VREF2 (étape e).

Lorsque l'amplitude crête VPK du signal de réception est supérieure au niveau de tension de référence VREF, une tension 'de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception est déterminée (étape f). La tension de seuil VTH est définie de telle sorte que VTH =K X VPK , K étant un facteur dépendant du transducteur.

Le signal de réception VIN est comparé à la tension de seuil VTH quia éte déterminé au cours de l'étape précédente (étape g). Un signal de sortie VAUT conditionné est alors généré, ce signal étant dans un premier état lorsque le signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTH (étape h), et dans un second état lorsque le signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil VTH (étape i). Ce signal conditionné est représenté sur la figure 3.

Lorsque la tension de référence VREF est égale à la deuxième tension de 'férence VREF,, et si l'amplitude crête VPK du signal de réception est inférieure au niveau de tension de référence VREF2, un autre signal d'alarme VAL est généré (étape d). Le deuxième signal d'alarme est généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception réellement exploitable par l'électronique de mesure. Le procédé se trouve bloqué dans la boucle constitué par la succession des étapes ç, d et e tant que le dysfonctionnement n'a pas été réparé par une équipe de maintenance permettant le retour à l'étape a.

Selon une variante de réalisation (non représenté sur la figure 4), procédé de conditionnement comporte deux étapes supplémentaires qui consiste d'une part à déterminer une tension de décalage VOF en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réception VIN (étape b), et d'autre part de soustraire du signal de réception VIN, la valeur de la tension de décalage VoF, avant l'étape de détermination de la tension de seuil VTH (étape f).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comportant au moins transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit procédé comportant les étapes suivantes - mesurer le signal de réception VIN en sortie du transducteur, - comparer une caractéristique du signal de réception à une caractéristique de référence VIZEF prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes - mémoriser une tension crête VPK du signal de réception VIN, - générer un signal d'alarme VAL lorsqu'une caractéristique de déclenchement VDEc du signal de réception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée, - définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception, de telle sorte que VTH = K x VPK , K étant un facteur dépendant du transducteur, - comparer le signal de réception VIN à la tension de seuil VTH, - générer un signal de sortie VOUT conditionné, dans un premier état lorsque le signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTFI, et dans un second état lorsque signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil VTH.

2. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caractéristique de référence VREF est une tension, et caractéristique de déclenchement VDEc est la tension crête VPK du signal de réception VIN.

3. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caractéristique de référence VIZEF est une dérivée d'une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est une dérivée la tension crête VpK du signal de réception VIN.

4. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de réception VIN en sortie du transducteur sert à la fois à générer le signal d'alarme VAL, le signal de sortie VOUT conditionne, et à définir la tension de seuil VTH.

5. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de référence VIZEF est initialement égale à une première tension de référence VREFI, qui est choisie de telle sorte que signal d'alarme soit généré avant que le transducteur ne fournisse plus aucun signal réception, ladite tension de référence VREF étant égale à une deuxième tension de 'férence VREF2 dès qu'un premier signal d'alarme VAL est généré, la deuxième tension de référence VREF2 étant choisie de telle sorte qu'un deuxième signal d'alarme soit généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception.

6. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes - déterminer une tension de décalage VOF en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réception VIN, - soustraire du signal de réception VIN, la valeur de la tension de décalage VoF, avant l'étape de détermination de la tension de seuil VTH.

7. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le facteur K est déterminé par calcul en effectuant la moyenne des amplitudes de deux oscillations successives du signal de réception.

8. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comprenant au moins un transducteur délivrant un signal de réception VIN, ledit dispositif permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit dispositif comprenant - un circuit de conditionnement (1) du signal de éception comportant une entrée IN reliée au transducteur, et une sortie OUT délivrant un signal de sortie conditionné VouT, caractérisé en ce que le circuit de conditionnement comporte en outre - un sélecteur (10) dont une entrée est connectée à l'entrée IN, et recevant sur une autre entrée la valeur de la tension de référence édéterrninée VREF, ledit sélecteur fournissant en sortie une tension de seuil VTH assel ' au signal de réception VIN, et en sortie AL un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF, - un comparateur (20) dont une première entrée connectée à l'entrée IN reçoit le signal de réceptionVIN et une deuxième entrée reliée sélecteur reçoit la tension de seuil VTH, une sortie du comparateur constituant la sortie OUT du circuit de conditionnement générant un signal de sortie VouT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH.

9. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que - le sélecteur (10) comprend - un détecteur de pic (11) recevant le signal de réceptionVIN, - un écrêteur (13) relié à la sortie du détecteur de pic (11), destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN, - un échantillonneur-bloqueur (15) connecté à l'écrêteur (13), destiné à mémoriser l'amplitude crête VPK du signal de réception VIN, - un premier comparateur (19) relié à la sortie de l'échantillonneur (15), recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, - diviseur potentiomètrique (17) relié à la sortie de l'échantillonneur 15), destiné à fournir la tension de seuil VTH, - et le comparateur (20) comprend un deuxième comparateur (21) relié à la sortie du diviseur potentiomètrique (17) et recevant sur une deuxième entrée le signal de réception et générant le signal de sortie VouT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil.

10. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que - le sélecteur (10) comprend - un détecteur de pic (111) recevant le signal de réceptionVIN, - un convertisseur analogique/numérique (1 13) relié à la sortie du détecteur de pic (11 - programmateur (115) connecté au convertisseur (1 13), et recevant une deuxième entrée la tension de référence VREF, ledit programmateur générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée, - et le comparateur (20) comprend un comparateur programmable (221) dont la tension de seuil est définie par le programmateur (115) via un bus de données (118) et qui reçoit une autre entrée le signal de réception V,N, ledit comparateur programmable générant le signal de sortie VAUT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH.

11. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le programmateur (1 15) est-un démultiplexeur.

12. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un debitmètre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le programmateur (115) est micro-contrôleur.

13. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de détermination de la tension de decalage VOF (30) reliée à l'entrée IN du circuit de conditionnement (1), la sortie de ladite unité étant reliée à une entrée du sélecteur (10) ainsi qu'à une entrée du comparateur (20).

14. Dispositif de détection . d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication caractérisé en ce que - l'unité de détermination de la tension de décalage VOF (30) comprend un premier échantillonneur bloqueur (31) recevant le signal de réception VIN et destiné à mémoriser la tension de décalage VOF, - le sélecteur ( comprend - un détecteur de pic (11) recevant le signal de réception VIN, - un soustracteur (12) relié à la sortie du détecteur de pic (1 1) et à la sortie du premier échantillonneur-bloqueur (31), destiné à soustraire la tension de décalage VoF du signal en sortie de échantillonneur-bloqueur, - un écreteur (13) relié à la sortie du soustracteur (12), destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN, - un deuxième échantillonneur-bloqueur (15) connecté à l'écrêteur (13), destiné à mémoriser l'amplitude crête VPK du signal de réception VIN, - un premier comparateur (19) relié à 'la sortie de l'échantillonneur (15), recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, - un diviseur potentiomètrique (17) relié à la sortie de l'échantillonneur (15), destiné à fournir la tension de seuil VTH, - et le comparateur (20) comprend un additionneur analogique (22) relié à la sortie du diviseur potentiomètrique (17) et au premier échantillonneur-bloqueur`(31) et réalisant la somme de la tension de décalage VOF et de la tension seuil VTH, et un deuxième comparateur (21) relié par une première entrée à la sortie dudit additionneur (22) et recevant sur une deuxième entrée le signal de réceptionVIN, ledit comparateur (21) générant le signal de sortie VOUT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la somme des tensions et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la somme des tensions. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la evendication 13, caractérisé en ce que l'unité de détermination de la tension de décalage VOF (30) comprend - un échantillonneur-bloqueur (301) recevant le signal de réception et destiné mémoriser la tension de décalage VOF, le sélecteur (10) comprend - un détecteur de pic (111) recevant le signal de réceptionVIN, - un soustracteur (112) relié à la sortie du détecteur de pic (111) et a la sortie de l'échantillonneur-bloqueur (301), destiné à soustraire la tension de décalage VoF du signal en sortie de échantillonneur-bloqueur, - un convertisseur analogique/numérique (I 13) relié à la sortie du soustracteur (112), - un programmateur (115) connecté au convertisseur (113), et recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF, ledit programmateur générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crete du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu' tension de seuil % programmée, - et le comparateur (20) comprend un comparateur programmable (221) dont la tension de seuil VTH est définie par le programmateur (115) via un bus de données (118) et qui reçoit sur une entrée le signal de réception VIN, et sur l'autre entrée la tension de décalage VOF de échantillonneur-bloqueur (301), ledit comparateur programmable générant le signal de sortie VOUT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH. 16. Dispositif de détection dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 15, caractérisé en que le programmateur(115) est un démultiplexeur. 17. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 15, caractérisé en ce que le programmateur (l15) est un micro-contrôleur.