HUT68387A - An electronic fluid flow meter - Google Patents

Description

A találmány alkalmazási területe

A jelen találmány általánosságában folyadékáramlás mérő, speciálisan pedig háztartási és kereskedelmi célokra alkalmazható gázáramlásmérö.

A találmány háttere

A hagyományos folyadékáramlásmérök, amiket háztartási és kereskedelmi célokra használnak, valamilyen mechanikus rendszert, fújtatót, szélkereket vagy más meghajtót tartalmaznak, amelyek egy mechanikus összeadót működtetnek. Általában a mechanikus számlapokon történik a mérőberendezésen átáramlott folyadék teljes mennyiségének kijelzése. Az ilyen mechanikai rendszerek nem túl pontosak, különösen a kis áramlási sebességeknél, például annál az áramlási sebességnél, ami egy örláng táplálásához szükséges.

A kis áramlási sebességeknél jelentkező pontatlanság a víz és gázszolgáltatóknak jelentős jövedelemveszteséget okozhat.

Az utóbbi időben egy sor javaslat látott napvilágot, amelyek elektronikus technológiát alkalmaznak nagyobb mérési pontosság elérésére a folyadékok áramlási sebességének mérésében. Ezek a rendszerek általában ultrahang adókat tartalmaznak, amelyek az áramlás irányában és azzal szemben bocsátanak ki ultrahang jeleket, ezen jelek repülési idejét mérik, és a két irányban jelentkező repülési idő különbségéből határozzák meg a folyadék relatív áramlási sebességét. Ilyen folyadékáramlás mérésére használt berendezés ismertetése - amely az amplitúdó mérésén alapul - a 3.898.254 és 3.329.017 számú USA szabadalmi leírásban található. A GB 2.222.254 számú Egyesült Királyságbeli szabadalmi leírás szerint az amplitúdó mérés általában nem célszerű a gázáramlási sebesség mérésében, mert az átalakítók között nagy az amplitudókülönbség. Ez megnehezíti a jel megérkezési időpontjának meghatározását, és ezzel a repülési idő mérését. A GB 2.222.254 számú szabadalom olyan módszert ír le, amelyben az ultrahangjeleket csomagokban bocsátják ki. Minden egyes hullámcsomag közepén egy fázisváltás van, ez jól megkülönböztethető időzítő jel, aminek alapján a repülési idő nagy pontossággal meghatározható.

Ebben a rendszerben problémát okozhat a fázisváltás detektálása, mert különösen szükebb csövekben az ultrahang reflektálódhat a csőfalakról, és így a terjedés több úton jöhet létre. A több úton történő terjedés következtében megváltoznak a fázisviszonyok a detektorra jutó hullámcsomagban, és így a fázisváltás ideje nem detektálható pontosan. Ezen kívül a magasabbrendü akusztikus módusok, melyek terjedési sebessége általában kisebb, mind a főmodusé, a megérkező jelsorozatban interferenciákat hozhatnak létre, és ez további mérési hibákhoz vezethet.

A jelen találmány célja, hogy kiküszöbölje vagy csökkentse az eddigi ismeretek szerinti megoldások összes vagy legalább néhány problémáját.

A találmány leírása

A jelen találmány első ismertetett megvalósításában leírásra kerül egy eljárás akusztikus hullámcsomag megérkezési idejének mérésére. Az említett módszer egyesíti a hullámcsomag detektálására és az ebből nyert jel formálására, a vett jelekből szűréssel és egyenirányítással nyert burkolójel előállítására szolgáló lépéseket, detektálja, hogy a nevezett burkoló jel mikor éri el a detektálási értéket, és ezáltal lehetővé teszi annak meghatározását, hogy a vett jel mikor lép túl egy előre meghatározott szintet. Az előre meghatározott szint túllépését a nevezett akusztikus hullámcsomag megérkezése után, a vett jel az adott partikuláris frekvenciáján, választható számú ciklusának elteltével észleli.

A jelen találmány második ismertetett megvalósítása során bemutatásra kerül egy folyadékáramlásmérö, amely az első és második ultrahangos átalakítót tartalmaz, és egy olyan adót, amely az egyik említett átalakítót táplálja, hogy az egy hullámcsomagot bocsásson ki. A hullámcsomagot az említett második átalakító veszi, és egy a nevezett átalakítóhoz csatolt vezérlő egység biztosítja nevezett hullámcsomag átviteli irányának megfordítását. A nevezett vezérlőhöz csatolt időzítő áramkör teszi lehetővé a nevezett hullámcsomag repülési idejének mérését. Az időzítő áramkört egy, az említett átalakítóhoz kapcsolt erősítőről érkező triggel jel állítja meg. A nevezett vevő egység detektálja a vett jel burkoló görbéjének növekedését, és abban az esetben, ha a nevezett burkológörbe meghaladja az előre beállított küszöbértéket, akkor ha a következő vett jel túlhaladja az előre beállított értéket, a nevezett triggel jel kibocsátásra kerül.

Általában több kiválasztott hullámcsomag kerül kibocsátásra, amelyek fázisa és polarizációja eltér az őt közvetlenül megelőző vagy követő hullámcsomagétól. Ez alapvetően csökkenti a magasabbrendű, a kibocsátott hullámcsomaggal a detektálás során interferáló módusok terjedéséből következő effektusokat, amik a repülési idő meghatározásában pontatlanságot eredményeznek.

Az előre meghatározott szint általában a nulla átmenet, amit egy nullátmenet detektorral lehet érzékelni.

Az átalakítók ismert távolságából és a számított átlagos repülési időből az áramlási sebesség kiszámítható. Célszerű, ha az áramlásmérő egy memória egységet is tartalmaz, amelyben az áramlásmérési adatok tárolhatók. Ugyancsak célszerű, hogy az áramlásmérő el legyen látva egy interface egységgel, amely lehetővé teszi, hogy az adatokat más eszközre továbbítsák.

A folyadékáramlásmérő tipikusan telepről működő berendezés, habár használható hálózati tápegység is. A telep a készülék dobozában van elhelyezve, így minimalizálható a dobozon belüli hőmérséklet növekedése, aminek komoly hatása lenne a folyadékáramlásmérőben lévő elektronikus alkatrészek múködésére.Termikus kompenzáló egységek is alkalmazhatók az áramló folyadék és a készülék belső hőmérsékletének kompenzálására.

Háztartási alkalmazásra, a gázfogyasztás mérésére a javasolt megvalósításban telepes táplálást alkalmaznak. Ez az eszköz egy sor olyan egységet tartalmaz, amelyek csökkentik a fogyasztást annak érdekében, hogy a telepek élettartama hosszú legyen. Például a nagyfrekvenciás órajelet kisfrekvenciás kvarcoszcillátorokkal állítják elő, mert ezek fogyasztása kevesebb mint nagyfrekvenciás társaiké. Ugyanígy nagy nyereségű alacsony Q-jú átalakítókat részesítenek előnyben, hogy csökkenthessék a meghajtásukhoz szükséges energiát, és így redukálják a teljesítményfelvételt.

A javasolt megvalósítás a 0-7 köbméter per óra sebességtartományban lényegében lineáris mérési eredményt ad. A 12,5 mm átmérőjű csőben a pontosság általában 0,1 és 0,15 % között van, és nem nagyobb, mint+2% az áramlási sebességtartomány felső 75 %-ában. Ezek a teljesítményadatok alkalmassá teszik az őrláng 13 liter per órás fogyasztásának mérésére.

A rajzok rövid leírása

A jelen találmány javasolt megvalósítását a következőkben az ábrák segítségével ismertetjük. A rajzokon az

1. ábra a javasolt megvalósítás elektromos részének blokkvázlata, a

2. ábra az 1. ábrán látható digitális egység blokkvázlata, a

3. ábra az 1. ábrán látható analóg egység blokkvázlata, a

4. ábra az 1,2 és 3. ábra áramkörei által létrehozott jelek időzítési diagrammja, az

5. ábra a gázáramlásmérő berendezés elölnézete, a

6. ábra a gázáramlásmérő berendezés hátsó nézete, a

7. ábra a gázáramlásmérő berendezés oldalnézete, a

8. ábra a gázáramlásmérő berendezés keresztmetszete az 5. ábra VIII-VIII vonala mentén, a

9. ábra a gázáramlásmérő berendezés keresztmetszete az 5. ábra IX-IX vonala mentén, a

10A-10D ábrák az erősítés beállítása során kapott különböző jelalakokat mutatják.

A találmány megvalósításának legjobb és más további módjai

A legajánlottabb megvalósítás egy 50 háztartási gázmérő, amint az az

5. ábrán látható. A berendezést egy 3.5 voltos D méretű 51 lítium elem (8. ábra) táplálja, ami 8 évi működést biztosít.

Az 50 mérő közvetlenül a gázáramlás sebességét méri oly módon, hogy meghatározza ultrahang hullámcsomagok terjedési idejét két irányban abban a 8. ábrán látható 52 csőben, amelyben a gáz áramlik, és amelynek hossza és átmérője ismert. Az 5 és 6 ultrahang átalakítók az 53 és 54 aerodinamikailag megformált házban vannak elhelyezve (a 6. ábrán árnyékként látható) az 52 cső két végén, és ezek egyaránt szolgálhatnak ultrahang kibocsátására vagy detektálására. Az 52 cső belső átmérője 14.0 mm, két végén kiszélesedik, és a rajta lévő 57 és 58 menettel csatlakoztatható a szabványos 25 mm átmérőjű (1 zoll) gázvezetékhez (az ábrán a gázcső nem látható). A javasolt megvalósításban az 5 és 6 átalakítók egymástól való távolsága 175 mm.

A javasolt megvalósításban alkalmazható a PCT/AU91/00157 számú nemzetközi szabadalmi bejelentésben leírt átalakító.

Az átáramlott gáz mennyisége a mért áramlási sebességből, és az 52 cső méreteiből általánosan ismert módszerrel kiszámítható. A kívánt pontosság elérése érdekében sorozatban bocsátanak ki ultrahang hullámcsomagokat. Minden egyes új hullámcsomagot az a trigger jel indítja, amelyet az előző hullámcsomag megérkezése vált ki a mérőcső detektor végén. Az átlagos haladási időt oly módon határozzák meg, hogy a sorozat teljes idejét mérik, és ezt osztják el a kibocsátott hullámcsomagok számával. A továbbiakban egy ultrahang hullámcsomag generálását, kibocsátását és detektálását egy lecsengetésnek fogjuk nevezni. A gázáramlás egy letapogatása két megadott számú lecsengetést tartalmazó mérésről áll, először az egyik, majd a a másik irányban. A letapogatások közötti időt úgy kell megválasztani, hogy két leolvasás között érjük el a kívánt pontosságot. Háztartási mérőkészülék esetében ez az időtartam tipikusan tizenhat másodperc.

Az 50 mérőkészülék tartalmaz egy elektronikus egységet, amely az ultrahang hullámcsomagokat generálja, detektálja és időzíti. A javasolt megvalósításban az elektronika két berendezésorientált LSI integrált áramkör köré, az 1 digitális áramkör és a 2 analóg áramkör köré épül fel. Az 1 és 2 áramkörök funkcióit integrálni lehetne a mai tudásszinten egyetlen LSI áramkörbe, és ezzel a berendezés elektronikai egységének árát csökkenteni lehetne.

Az 1. ábrán az elektronikai egység teljes blokkvázlata látható. Az 1 digitális egység vezérli a 10 vezérlő vezetékeken át a 2 analóg egységet, valamint az 5 és 6 ultrahang átalakítókat, a 7 folyadékkristályos kijelzőt (LCD) és a 3 optikai interfacet. Az 5 és 6 ultrahang átalakítók fizikailag az 52 gázt szállító csőben vannak elhelyezve, amint az a 6. ábrán látható. A 4 EEPROM (elektronikusan törölhető csak olvasó memória) tartalmazza az 50 mérőberendezés kalibrációjára vonatkozó információkat, a 7 LCD felett elhelyezett és az 5. ábrán látható Reed kapcsoló célja, hogy az 59 fedél nyitásakor bekapcsolja a 7 LCD kijelzőt.

A 2 analóg és 1 digitális áramkör közötti 9 vonalak között vannak olyanok, amelyek elektromos impulzusok átvitelét teszik lehetővé az 1 digitális egységből az 5 és 6 átalakítókhoz, és ezenkívül lehetővé teszik a vett jeleknek a 2 analóg egységre való továbbítását. A 11 vonal a vett jel erősített változatát juttatja el a 2 analóg egységből az 1 digitális egységre. A 12 vonal visszacsatoló jelet továbbít az 1 digitális áramkörbe, amit az erősítés szabályozására és időzítésre használnak fel. A 2 analóg egységben generált referencia feszültséget a 13 vonal viszi át az 1 digitális áramkörre. A 3 optikai interface az 59 védőfedél alatti 60 ablakból (az 5. ábrán szaggatottan van berajzolva) áll, és tartalmaz egy PIN diódát, valamint egy világító diódát (nincs feltüntetve az ábrán, de a megoldás általánosan ismert), ami lehetősége ad külső berendezésekről jövő jelek fogadására, illetve azok felé jelek kibocsátására, infravörös soros vonal útján. A párhuzamosan kötött 14 vonalak az 1 digitális egységet kapcsolják a 7 LCD-hez.

Amint az a 2. ábrán látható, az 1 digitális egység tartalmazza a 15 aritmetikai logikai egységet (ALU), ami a 42 cím és adatbusz segítségével kapcsolódik a 16 csak olvasó memóriához (ROM), a 17 tetszőleges hozzáférésű memóriához (RAM) és a 19 periféria regiszterekhez. A 16 ROM célszerűen 4096 bájtos, míg a 17 RAM két 128 bájtos regiszter fájlt tartalmaz. A 15 ALU 19 periféria regiszterei kommunikálnak az 1 áramkör speciális célú funkcióival, valamint az egyéb az 1 digitális áramkörhöz csatlakoztatható áramkörökkel.

A 18 óra egység 9.8304 MHz frekvenciájú órajelet állít elő a 23 nagysebességű számláló és 2.4576 MHz órajelet a 15 ALU részére, valamint további alsó harmonikusokat kommunikációs célokra. Ugyanakkor a 18 óra egység előállít egy 32.768 kHz jelet is időmérő óra céljára. A 23 nagysebességű számláló a 12 visszacsatoló vezetékhez csatlakozik, így lehetőség van arra, hogy a 23 számláló ha kell megálljon, és tartalma a 15 ALU perifériális regiszterein rendelkezésre álljon. A 22 vezérlő egység a 2 analóg egységre juttatja a vezérlő jeleket, amelyek annak működését szabják meg a letapogatás során.

A 21 jelgenerátor a 9 jelvezetékpárra adja ki az ultrahang jelet. A 21 jelgenerátor frekvenciáját két ellenállást és kondenzátort tartalmazó külső időzítő elemek határozzák meg (az ábrán nem látható). A 21 generátor speciális tulajdonsága, hogy az első impulzus szélessége ugyanakkora mint a következő impulzusoké. A 21 jelgenerátor működése jól ismert szakemberek előtt, és hasonlít az 555 időzítő áramköréhez. A 20 kommunikációs egység két átviteli csatornát biztosít, az első egy soros csatlakozás a 4 EEPROM-hoz, míg a másik soros RS 232 formátumú átvitelt biztosít a 3 optikai interface útján külső kommunikációs berendezésekhez.

Amint az a 3. ábrán látható, a 2 analóg áramkör egy 24 előerősítőt tartalmaz, amely az 5 és 6 átalakítókról veszi a jelet a 9 vonalak egyik érpárjáról, és erősített jelet juttat a 25 automatikus erősítésbeállítóval ellátott (AGC) erősítőhöz. A 25 AGC erősítő vezérlő jelét a 40 külső kondenzátorról vesszük. A 26 szürőerösítő hajtja meg a 27 teljes hullámú precíziós egyenirányítót, a 28 RC hálózat szűri az eredő jelet, és eltünteti a vett jel burkológörbéjéből a felfutó szakaszt. A 26 szürőerösítő kimenő jele a 11 vonalon keresztül az 1 digitális áramkörre kerül, ahol digitális impulzussorozattá alakítják át. A burkoló jel ezután eljut a 29 komparátorra, ahol a belső 30 vezérlőegység 43 vezérlő vonalainak állapotától függő feszültséggel hasonlítják össze. A 29 komparátor állítja elő a visszacsatoló jelet ami a 12 vonal útján az 1 digitális áramkörre jut.

A 31 feszültség generátor áramkör band-gap referenciát használ a névlegesen 1.20 V feszültségű VREF referencia feszültség előállítására, ami a 13 vonalon jelenik meg. Minden további referencia feszültség ebből származik, ezek pedig: pozitív referenciafeszültség (VPR) értéke 1,80 V, negatív referenciafeszültség (VNR) értéke 0,60 V. Ezek a 44 referencia buszon jelennek meg. A pozitív referenciafeszültség VPR a külső 35/36/37/38 ellenállásláncra jut, és a 29 komparátor áramkör bementének biztosít háromféle referenciafeszültséget. A 30 vezérlő egység dekódolja az 1 digitális áramkörről a 10 vonalon érkező vezérlő információt, és kijelöli, hogy a 29 komparátorban a 28 szűrőről érkező burkoló jelet melyik referenciafeszültséggel hasonlítják össze. A 31 feszültség generátor áramkör állítja elő a 2 analóg áramkör áramköri blokkjaihoz szükséges feszültségeket a 30 vezérlő egység jelei alapján, és tartalmaz egy bekapcsoló egységet is, amelyik csak akkor működik, ha erre az 1 digitális áramkör utasítja. Ezen kívül a 31 feszültség generátor áramkör állítja elő a telep ellenőrző feszültséget (VBM), ami a 44 buszon jelenik meg.

A 2 analóg egységben egy digitál-analóg konverter (DAC) is van, ezt a 25 AGC erősítő vezérlő feszültségének előállítására használják. A DAC analóg digitális konverzióra is használatos a dual slope eljárással. Az analóg digitál konverzió a digitális és az analóg áramkörök egyes elemeinek kombinációjával valósítható meg, amint azt az alábbiakban ismertetjük.

Az 1 digitális áramkör a 23 számláló és a 22 vezérlő egység segítségével vezérli a digitál-analóg átalakítást a 30 vezérlő egység útján, a 43 vezérlő vonalak meghajtásával. A 2 analóg áramkörben a digitál analóg kialakításban a következő áramköri elemek vesznek részt: a 33 kapcsolható bemenetű puffer erősítő, az integrátor karakterisztikáját meghatározó 39 külső ellenállással és a 40 külső kondenzátorral integrátorként kapcsolt műveleti erősítő és a 29 komparátor áramkör. A 29 komparátor kimenete digitális jelként áll rendelkezésre a 43 vezérlő buszon. A 33 kapcsolható erősítő vezérlését a 22 vezérlő egység vezérlő vonalairól kapja. Az analóg digitális konverzió két VBM forrással végezhető el: a tápfeszültség leosztott értékével és a 32 puffer erősítő kimenetével. A 32 puffer erősítő bemenetét (ami nem látható) az 50 ···· ·· · · * • ··· ·· ·♦ mérőben elhelyezett termisztorra kötik. A termisztor az egyik 53 vagy 54 áramvonalas házban van elhelyezve, és az áramló közeg hőmérsékletét méri. Variációként egy másik termisztort az 50 berendezés házában is el lehet helyezni, ami a belső hőmérsékletet méri és az 51 telep élettartamát befolyásolhatja. A termisztor általában párhuzamosan kapcsolt linearizáló ellenállással kerül beépítésre (ez sem látható). Az analóg digitál konverzió VPR és VREF feszültségek közötti értékekre végezhető el. A termisztor javasolt kapcsolásában a VPR feszültség -20 fok a VREF feszültség pedig +60 fok hőmérsékletnek felel meg. A termisztor áramát az 1 digitális áramkör egyik kimenetéről kapja. Ez az áram csak akkor folyik, ha hőmérsékletmérés történik.

Az 1., 2. és 3. ábrán látható elektromos áramkör működése ezek után leírható, a vezérlő program a 16 ROM-ban van tárolva.

Egy letapogatás a következő lépésekből áll:

1. Kiválasztják az első letapogatás irányát, és változó számú lecsengetési ciklust hajtanak végre, abból a célból, hogy meghatározzák a vevő átalakító érzékenységét. A 24 erősítő erősítését ily módon úgy állítják be, hogy a jel megadott feszültségtartományba essen. A megadott feszültségtartomány a 35 és 36 ellenállások közös pontja, valamint a 36 és 37 ellenállások közös pontja közötti feszültség. Maximálisan kilenc kísérletet lehet végezni.

2. A 23 nagysebességű számláló együtt indul a mérő lecsengetések előre beállított sorozatával, a sorozat akárhány lecsengetést tartalmazhat; célszerű 64-et választani.

3. A mérési lecsengetések végén a 23 nagysebességű számlálóban lévő érték az 1 digitális áramkör 19 periféria regiszterébe kerülnek.

4. Másik átviteli irány kiválasztása után megismétlődnek az 1, 2 és 3 lépések.

5. Az 1 digitális áramkörben lévő szoftver alapján számítódik ki a letapogatási időszakra vonatkozó áramlási sebesség a 19 periféria regiszterekben lévő, a nagysebességű számlálóból származó értékek alapján.

A 4. ábrán látható idődiagram három lecsengetés inicializálását mutatja. Az első a normáli polarizációjú lecsengetés, a kimenet magas szinten marad mintegy előkészítve a következő reverz polaritású vagy invertált fázisú lecsengetést. A második reverz polaritású hullámcsomag a kimenetet alacsony szinten hagyja, majd az utolsó hullámcsomag ismét normál polaritású. A javasolt elrendezésben még egy az utolsó hullámcsomaggal azonos hullámcsomagot küldenek ki, és a sorozat még 15-ször ismétlődik 64 lecsengetést eredményezve. A 4. ábrán látható jelek a következők:

OE- Oszcillátor engedélyező jel

OSD- Oszcillátor kimenő jele. A jel 50 % kitöltési tényezőjű négyszögjel a javasolt elrendezésben; a frekvencia 115 kHz. Általában 40 kHz és 200 kHz közötti frekvenciákat alkalmaznak.

Og- Oszcillátor kapujel. Az OE jel felfutó éle nyitja, és az OSC lefutó éleit figyelő számláló zárja. A számláló a 19 periféria regiszterben tárolt küszöbértéket figyeli (példánkban 3). A küszöbértéket szoftver állítja be.

OSG- Kapuzott oszcillátoréi. Ez az alaphullámcsomag a polaritásváltó által nem befolyásolt állapotában, az OSC és OG jel AND kapcsolata.

POL- Polaritás. A 19 periféria regiszterek egyikébe a szoftver olyan jelet írhat, ami azt jelöli, hogy a következő hullámcsomag fordított polaritással induljon az aktuális lecsengetési ciklus után. Ennek következtében a POL szint az OG lefutó élére megnő, ha viszont magas állásban volt, akkor lecsökken.

B- Hullámcsomag. Ez a jelsorozat jut az adó átalakítóra. A jel az OSG és a POL XOR kapcsolata.

• 4 4· • · 4 · ·· · • · 4 · 44 4 · · • ··· 4«··

RB- Vett hullámcsomag. Ez az a jel, amit a vevő átalakító ad ki, ez jut a 28 előerősítőre. Ennek a jelnek szűrt formája kerül a 3. ábra 22 vonalán, az 1 digitális áramkör komparátorára.

RCVP- Vevő polaritás. A POL jel magas-alacsony váltása hatására a jel magas állapotába megy. Az alacsony szintre A POL jel következő lefutó éle hatására megy vissza. A vevő polaritásváltás egy lecsengetéssel a kibocsátó polaritás POL váltása után történik meg. Az a jel jelenti a 47 nullátmenet detektor polaritásának vezérlését, ami a 19 periféria regiszter bemenetén a 11 vonalon jelenik meg, és a 22 vezérlő egységet hajtja meg az 1 digitális áramkörben.

BRR- Vett hullámcsomag egyenirányítva. Ez a 27 precíziós egyenirányító kimenete.

ENV- Burkológörbe. Ez a jel a BRR jel szűrésével jön létre, és a BRRhez képest késik a szűrési folyamatban fellépő időállandók miatt. A vízszintes szaggatott vonalak jelölik a detektálási szinteket a 37 és 38 ellenállások csomóponti feszültségének megfelelően. A burkoló jel a 29 komparátorra jut.

FB- Visszacsatolás. Ha az ENV eléri a detektálási szintet az FB alacsonyról magas szintre megy át. A vett hullámcsomagnak első az RCVP által meghatározott polaritású átmenete indítja a következő lecsengetést, OE tirggerelése útján.

A 21 jelgenerátor tartalmazza az OE, OSC, OG, OSG, POL és B jelek előállítására szolgáló áramköröket.

A két egymást követő hullámcsomag között a jeleket a 4. ábrán szaggatott vonallal jelöltük. Ez azért történt így, mert a hullámcsomag kibocsátása a közvetlenül megelőző hullámcsomag megérkezése után történik, és mert az idő - amíg a hullámcsomag megteszi az utat a két 5 és 6 átalakító között - sokkal hosszabb, mint a hullámcsomag generálásához szükséges idő. Természetes gázban az ultrahang hullámcsomag 430 m/sec sebességgel

halad (a hangsebesség levegőben 340 m/sec), a repülési idő általában 0.41 msec. A hullámcsomag generáláshoz szükséges idő általában a periódusidő négyszerese, ami 105 kHz frekvenciát feltételezve 30 mikrosec. A repülési idő, amit itt megbecsültünk nyugvó levegőben haladó hullámcsomagra vonatkozik, és a repülési idő a javasolt elrendezésben függeni fog a gázáramlás sebességétől. Ha az áramló közeg folyadék, akkor a repülési idő a folyadékban érvényes nagyobb hangsebesség miatt rövidebb. Például sós vízben a hangsebesség 1200-1600 m/sec függ a víz sótartalmától és a hőmérséklettől.

A 4. ábrában nyilak jelzik, hogy a vett jelhez illeszkedik a következő hullámcsomag kibocsátása.

A fentiekben vázolt lépéseket most részletesebben ismertetjük. Legelőször az erősítés beállítási lépés biztosítja, hogy az ultrahang hullámcsomag detektáló áramkör megfelelően működjön. A 21 jelgenerátor - amely 80 és 150 kHz frekvenciatartományban működik általában, de tipikusabb a 105-125 kHz közötti működés - egy-tíz számú impulzusból álló hullámcsomagot állít elő, amelyet erősítés után a jelkibocsátó átalakítóra vezetnek. A hullámcsomag alakja a 4. ábra B vonalán látható. Egy idő után ez a jel megjelenik a 24 vevőoldali erősítő kimenetén, az 5 és 6 átalakítók frekvenciakarakterisztikája miatt a négyszögjelből egy alapjában szinuszhullámú hullámcsomag keletkezik viszonylag sima burkoló görbével, amint az a 4. ábra RB görbéjén látszik. Az átalakítóban fellépő rezonancia és az akusztikus, illetve elektromos jelterjedés során fellépő szűrőhatások miatt a burkoló amplitúdója gyorsan nő, majd néhány ciklus alatt folyamatosan lecsökken.

A vevőoldali átalakító 24 erősítőjének kimenetén található jel amplitúdója elsődlegesen a közeg áramlási sebességétől, a hőmérséklettől, valamint a hullámcsomag átvitelének és a közegáramlásnak egymáshoz képesti irányától függ. Ezen kívül a vett jel amplitúdóját befolyásolja az : :......: ···:

• · · · · · · • · · * ·· · · · • · ·· ·· ·· adóoldali átalakító meghajtási módja, hogy egyoldalas vagy kétoldalas meghajtást alkalmazunk. Az egyoldalas meghajtásnál az átalakítónak csak egyik oldalát hajtjuk meg, míg a kétoldalas meghajtásnál az átalakító másik oldalát az első oldalt meghajtó jel komplementerével hajtjuk meg. A vett jel amplitúdóját általában nem lehet előre meghatározni bármelyik letapogatásra, ezért egy sor egyszeres lecsengetésú ciklust kell indítani, hogy az adott meghajtáshoz a megfelelő erősítést beállítsuk, és elérjük, hogy az előerősítő kimenetén konstans amplitúdót kapjunk.

Ezt a folyamatot az 1 digitális áramkör szoftverje vezérli. A 41 időzítő áramkört az egyik elérhető órajelhez kapcsoljuk, a 40 kondenzátort a 39 ellenálláson keresztül meghatározott 0 és 255 közé eső számú órajelciklus idejéig töltjük. A 40 kondenzátoron lévő feszültséget kapcsoljuk a 25 feszültséggel szabályozott AGC erősítőre.

A rendszeren egy magányos hullámcsomag halad át, és a vett egyenirányítóit és szűrt burkológörbét a 29 komparátor áramkörben három referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze. Az első és a legkisebb feszültség az ETH, amit a 37 és 38 ellenállások között kapunk, és amit normálisan a nullátmenet detektálásában használnak fel. A következő feszültség ELL a legalacsonyabb amplitúdó, ami elfogadható a vett burkológörbe csúcsának, a 36 és 37 ellenállások között vehető le. Végül a harmadik EHL referenciafeszültség, ami a legnagyobb csúcsként elfogadható amplitúdó a burkológörbén, és a 35 és 36 ellenállások között található.

Az AGC vezérlőfeszültséget a DAC 40 kondenzátorának 0-255 impulzussal történő feltöltése útján állítjuk elő. A töltőáramot a 39 ellenállás határozza meg. A 40 kondenzátoron lévő jelet a 25 feszültséggel vezérelt AGC erősítőre kapcsoljuk, és konstans értéken tartjuk a vett jel idejére.

A 10 A-10D ábrán látható FB-vel jelölt 12 visszacsatoló vonal az 1 digitális áramkörre vezet, kezdetben 0 állapotban van, és megváltoztatja • ? * · • » · · · · · • ·· · · · · · · « ··· «· ·« állapotát mindannyiszor, ahányszor az egyes referenciafeszültségeket meghaladja a jel. A vett (ENV vonal) jel a 28 szűrőáramkör kimenetén akkor megfelelő, ha a 12 visszacsatoló vonal 0-1-0 jelsorozatot produkál (10C. ábra). Ha állandóan 0 szinten marad, az arra utal, hogy a jel túl kicsi (10A. ábra). A 0-1 közötti jelsorozat azt jelenti, hogy a jel még mindig túl kicsi, habár már felette van a mérhető szintnek (10B. ábra). A 0-1-0-1 jelsorozat viszont már arra utal, hogy a vett burkolójel áthaladt minden referenciafeszültségen, és ebből következően túl nagy (10D. ábra). Ez az információ a 19 perifériaregiszterek egyikén két bit formájában áll a szoftver rendelkezésére. A szoftver a 40 kondenzátor töltését 0-255 töltési ciklus között variálva közelítéseken keresztül közelít az alkalmas erősítés beállításához. Ha a végső erősítés lényegesen kevesebb, mint a maximális erősítés 50 %-a, és ekkor ú.n. kétoldalas meghajtást alkalmaznak, az energiatakarékosabb egyoldalas meghajtásra lehet áttérni. Ilyen esetben a szoftver megismétli a teljes beállítási folyamatot egyoldalas meghajtással. Ellenkező esetben - ha egyoldalas meghajtással nem lehet az amplitúdót elfogadható szintre növelni a kondenzátor 255 lépéses töltésével sem, - az erősítésbeállítási folyamatot kétoldali meghajtással megismétli. Ha egyszer megvan a megfelelő erősítés érték és meghajtási mód, az adatokat a ROM szoftver tárolja a következő mérési lecsengetésekhez, illetve a következő letapogatáshoz kiinduló értéknek. Tovább hivatkozva a 4. ábrára a bal oldalon látható B hullámcsomag négy pozitív irányú impulzust tartalmaz. Ennek megfelelően a vett hullámcsomag RB egy kis időeltolódással követi a pozitív impulzusokat, a B impulzussorozat első felfutó éle és az RB vett impulzussorozat első felfutó éle közötti időkülönbség pedig az ultrahangjel repülési ideje. Amint az a 4. ábrán látható, az ENV burkológörbe elkezdi a növekedést az RB vett hullámcsomag burkolójának növekedésével. Az 5 és 6 nagyhatásfokú, jó Q-jú átalakítók biztosítják, hogy a burkolójel gyorsan növekszik, úgy hogy a detektálás megvalósítható az

í......: ··* • · · * · • · · · « ··· ·· ·· előbbiekben ismertetett módon. Ezért a burkológörbe növekedésében a szintdetektálás előre megadható. A vett hullámcsomag RB következő nullátmenete felhasználható a következő hullámcsomag indítására, és végül a 23 számláló megállítására, valamint az új transzmittálásra. Amint az a 4. ábrán látható, a 23 számláló által számolt érték tartalmazza a repülési időt, plusz kettő és fél rezgést a transzmit frekvencián megszorozva a lecsengetések számával, plusz az elektronikában jelentkező késleltetéseket. Egy, a két és fél oszcilláció idejének és a lecsengetések számának szorzatával arányos és az elektronika késleltetését tartalmazó állandó a 4 ROM-ban tárolható. Ez az állandó levezethető a repülési idő számítása során a 23 számláló által mért időből.

Általában minden egyes lecsengetésben az elektronika késleltetése elhanyagolható, mivel értéke általában nanoszekundum nagyságrendű, míg a repülési idő nagyságrendje 0.5 milliszekundum.

A hullámcsomag megérkezési idejének pontos meghatározásában a központi probléma egy olyan pontnak a kiválasztása, amely konzekvensen identifikálható függetlenül a burkoló görbe és az azt létrehozó szinuszhullám egymás viszonyított eltolódásától. Az itt leírt, ajánlott módszer alapja egy adott nullátmenet kiválasztása a vett hullámsorozat kezdeti szakaszából olyankor, amikor a vett jelben a transzportált jelre nem ül rá a rezonancia jel, és ezt a nullátmenetet használjuk időzítő jelként. Célszerű a detektálást a transzportált hullámalakon végezni, mert ebben a szakaszban a frekvencia és a fázis szorosan kapcsolódik az emittált hullámcsomaghoz. A későbbi szakaszban a hullámalak rezonanciák eredménye lehet, és nem tükrözi pontosan az eredeti ultrahang hullámcsomagot. A fenti típusú detektálás megvalósítására a vett jelet (BRR görbe) a 27 egységben egyenirányítják, a 28 egységben szűrik, és megkapják a 4. ábrán látható ENV burkoló jelet. A szűrt burkolójel felfutó szakaszát a 29 komparátorban összehasonlítják a 37 és 38 ellenállások közös • ♦ · · · « · « * · pontján lévő feszültséggel. Ha az ENV burkolójel eléri a referencia feszültséget, az 1 digitális áramkörben lévő 47 nullátmenet detektor meghatározott időre kinyit (ez az idő általában egy, de sohasem több, mint a két ciklusideje az ultrahang rezgésnek). A szüretien vett jel RB 11 vonalon lévő digitalizált deriváltjának következő átmenete, ami az RB jel következő nullátmenetéhez tartozik, szolgál időreferencia pontként, jelezve a hullámcsomag megérkezését. Hasznos eredményt akkor kapunk, ha a referencia feszültség a 28 szűrő kimenetén lévő burkológörbe amplitúdójával meghatározott arányban va úgy, ahogy az a 4. ábra ENV görbéjében szaggatottan be van rajzolva.

Visszatérve a lecsengetési sorozat kezdetére, a ROM szoftver inicializálja a számlálót, amely a kívánt számú lecsengetés után lezárja a sorozatot; ezután kiváltja a lecsengetési sorozat újraindítását úgy, hogy a 19 periféria regiszter egyik vezérlő regiszterébe egy kódot ír, ami innen a 22 vezérlőegységbe jut. Ennek az indító kódnak a beírása beindítja a 23 nagysebességű, 9.3804 Mhz frekvencián működő számlálót. Végül a 16 ROM szoftverje egy WAIT utasítást hajt végre. A 22 vezérlőegység egy sor műveletet indít, amelyek nagyfokúan automatizáltak. Ebben az üzemmódban a vevőátalakítóra (5 vagy 6) megérkező ultrahang jel nullátmenete azonnal kiváltja a következő transzmissziót. Az RB jel következő átmenete a 11 vonal, ha annak polaritása megfelelő aszinkron módon triggereli az új transzmittálást. A 12 visszacsatoló jel felébreszti a 15 ALU egységet a várakozó állapotból. A 15 ALU felébredésekor a ROM szoftver aktualizálja lecsengetés számlálót, és ellenőrzi, hogy mennyire van a határ megközelítve. Ha a lecsengetés számláló az előre meghatározott értéket egy ciklusra megközelítette, a szoftver nullázza az eredetileg a 22 vezérlő indítására beírt indító kódot, így megszakítja a transzmissziók újraindítását a következő lecsengetési ciklus után. A szoftver ezek után a feléledést eredményező flaget visszaállítja, és egy újabb WAIT • •φ utasítást hajt végre. Ez a szoftver tevékenység mind az 52 csőben haladó ultrahang hullámcsomag repülési ideje alatt zajlik le, és független az automatikus detektálási és újraindítási folyamattól.

Harmadik lépésként a 23 nagysebességű számlálóban lévő 24-bites számot a ROM szoftver kiolvassa a regiszterből, és elhelyezi a 17 RAM-ban az áramlás későbbi kiszámításához.

Végül a szoftver két hosszú osztást végez el, a nagysebességű számláló mért értékét, - korrigálva az elektromos késleltetéssel - osztja a mérőberendezés kalbrációs tényezőjével, amit a mérőbe a bevizsgálás során a mérés megkezdése előtt beprogramoztak. Amint azt már előbb leírtuk, az elektronikus késleltetés zömében abból ered, hogy az ultrahang hullámcsomag első impulzusának megérkezését nem lehet detektálni. Ezért inkább a hullámcsomag belsejében lévő, például 2 1/2 ciklussal az első impulzus utáni nullátmenetet detektáljuk. Ehhez járul még, hogy az 5 és 6 detektorban és az átviteli lánc többi tagjában fáziseltolódások léphetnek fel. Az elektronikus késleltetéshez tartozó impulzusszám adott, és ismert az adott berendezésre, az értéket a 4 EEPROM tartalmazza. Az osztási eredmények közötti különbséget és az egyes letapogatások közötti időt használjuk fel a gázáramlás sebességének számítására. Ezt az áramlást akkumuláló regiszterbe töltik, ahonnan kijelezhető vagy automatikusan kiolvasható.

A gázfelhasználás egy vagy két regiszterben tárolható, a napszaknak megfelelően, így csúcsidőn kívüli számlázásra is van lehetőség.

A gáz hőmérsékletét termisztor méri, amit valamelyik áramvonalas burkolathoz (53 vagy 54) erősítenek (az ábrán nem látható). A termisztor a 32 műveleti erősítő valamelyik bemenetéhez kapcsolódik, a letapogatás során mért gázáramlás termikus korrekcióját pedig a szoftver végzi el.

Mivel a javasolt kivitel lítium elemekkel táplálva általában háztartási alkalmazásokra való, - és így igen fontos az energiával való takarékosság, - az energia fogyasztás csökkentésére egy sor lépést tettek.

Először a nagysebességű számlálóhoz szükséges 9.3804 MHz órajelet a 18 óraegységben digitálisan állítják elő a 4.9152 MHz órajelből. A nagysebességű oszcillátor magas energia felvétele ezért kikerülhető volt. így teljesítmény marad meg, mert az alaposzcillációs frekvenciát meghatározó kristály teljesítményfelvétele, ami lényegében az energiafelhasználás nagyobb részét jelenti, a kristálynak félsebességgel történő működtetésével 75 %-ra csökkenthető.

Másodszor a 7 folyadékkristályos kijelző csak akkor működik, ha az 59 védőfedelet felnyitják, és a Read kapcsoló bekapcsol. A szoftver gondoskodik róla, hogy a működési idő korlátozott legyen abban az esetben, ha a fedelet véletlenül nyitva hagyják.

Harmadszor a 20 külső kommunikációs egység csak takaréküzemmódban működik, 500 milliszekundumonként csak 1 milliszekundum ideig, teljes működése pedig csak egy bekapcsolt kommunikációs vevő jelének hatására indul be.

Negyedszer, az 5 és 6 átalakítók alacsony Q-jú, a PCT/AU91/00157 nemzetközi szabadalmi bejelentésben leírt típusok, amelyek az ultrahang kibocsátására csak kevés energiát igényelnek.

Hasonlóképpen az utolsó mérési ciklusban alkalmazott erősítés tárolása biztosítja, hogy a teljes bináris módszer alkalmazása az erősítés beállításában az esetek döntő többségében nem szükséges, és csak egyetlen ellenőrző lecsengetésre van szükség a mérési ciklus kezdetén, a helyes erősítés érték ellenőrzésére. Végül a 15 ALU és a hozzá kapcsolódó egységek az idő legnagyobb részében alacsony áramfelvétellel működő HALT állapotban • · ··· *<·· * vannak, és csak külső kommunikációs egység vagy az időóra egység méréskérő indító jelére kapcsolódnak be.

Az 5-9. ábrákon bemutatott áramlásmérő 61 háza fröccsöntött cink vagy alumíniumból készülhet, de egyéb fémek és műanyagok is felhasználhatóak. Az 52 cső a 61 házzal együtt készül, amint az a 8. és 9. ábrán látható. A 62 burkolat a 61 házhoz a 63 rögzítő csavarokkal csatlakozik, amint az a 6. ábrán látható. A 61 ház és a 62 fedél között 71 naeoprén tömítés van. A 64 elemtartó fedél a 61 házhoz a 65 felerősítő csavarokkal csatlakozik, amint az az 5. és 6. ábrán ugyancsak látható.

Az 1., 2. és 3. ábrán feltüntetett elektronikai alkatrészek a 66 nyomtatott áramköri kártyán (NYÁK) helyezkednek el, amint az a 9. ábrán látható. A 8. ábrán látható 67 vezetékek az 51 telepeket a 66 NYÁK-kal, a 68 vezetékek pedig a 66 NYÁK-ot az 52 csőben elhelyezett 5 és 6 átalakítóval kötik össze.

A 61 házon vele együtt kialakított nagyszámú hűtöborda van, ami az 50 mérőműszerben keletkező hő elvezetésére szolgál. Mivel az 50 mérőműszert a világ minden részén a legkülönbözőbb klimatikus viszonyok közötti alkalmazásra javasoljuk, és mivel a működést az 51 elemeknek a túlmelegedésből keletkező tönkremenetele leronthatja, igen fontos, hogy a 61 házon belül a hőmérséklet csak kis mértékben emelkedjen.

Ezt segíti elő, hogy a berendezés házát fehér anti-graffiti típusú festékkel festik be. Ez biztosítja, hogy a lakástulajdonos nem tudja a 61 házat átfesteni saját maga által választott színűre, és így az 50 mérőberendezés disszipációját megváltoztatni.

Amint az az 5., 7. és 8. ábrákon látható, a 61 ház felett egy 70 napellenzö is alkalmazható, azzal a céllal, hogy visszaverje a közvetlen napsugárzást. A 71 burkolat perforált legyen, hogy lehetővé tegye a levegő áramlását a 69 hűtőbordákra. Ez utóbbi fedelet a kívánt megjelenés érdekében a háztulajdonos tetszés szerint befestheti.

Amint az a 4. ábrán látható, a javasolt kivitel akusztikus hullámcsomagok sorozatát használja fel, amelyekben az egy hullámcsomagok polaritása vagy fázisa az öt megelőző hullámcsomaghoz képest fordított. A 4. ábrában az első és a negyedik hullámcsomag pozitívba menő impulzussal indul, a második hullámcsomag pedig negatívba történő átmenettel kezdődik. Más megoldásban az első és a harmadik hullámcsomag indulhat negatívba menő impulzussal. Ez az elrendezés, - amit részletesen ismertet az 1991. június 25-én a jelen bejelentők által egyidejűleg benyújtott PK6894 számú Módus elnyomás folyadékáramlás mérő berendezésekben című ausztráliai szabadalmi bejelentés, és amely eredményeire itt hivatkozunk, - azt a célt szolgálja, hogy az 52 csőben csökkentese a magasabb rendű akusztikus módusok terjedését. Ezek a magasabbrendü módusok ugyanis hibákat okoznak az ultrahang hullámcsomag detektálásában a vevőoldali átalakítókon. Sokkal célszerűbb, ha mind a három azonos kezdöfázisú hullámcsomaghoz invertált akusztikus hullámcsomag kerül kibocsátásra. A hibát az okozhatja, hogy a terjedés során az akusztikus hullámcsomag az 5 és 6 átalakítók között többféle úton terjedhet az 52 cső falán létrejövő reflexiók miatt. Ezáltal a magasabbrendü módusok - így a főmódus is - a mérés céljaira detektálandó és a közeg áramlási sebességétől függő terjedési sebességénél lényegesen kisebb sebességgel terjednek.

A javasolt megvalósítás leneáris mérést tesz lehetővé a 0-7 köbméter per óra mérési tartományban, a névleges pontosság 0,1-0,15 % 12,5 mm átmérőjű csőben, és jobb mint**2% az áramlási tartomány felső 75 %-ában.

Az előző leírás a találmánynak csak egy megvalósítását és annak variációit mutatja be, a szakmához értők számára világos formában, és a találmány céljának megfelelően.

Például az optikai csatoló egység helyettesíthető az optikai csatoló egység helyettesíthető rádiófrekvenciás vagy mágneses indukción alapuló egységekkel.

Hasonló ipari alkalmazásokban vagy felügyeleti műszerként használva a telepes megtáplálás helyett hálózati táplálás is elképzelhető.

Nagyméretű hálózatokban a mérőberendezés a vonalon belül is elhelyezhető.

Nem feltétlenül szükséges, hogy az átalakítók egy cső belsejében legyenek. Például az átalakítókat egy hajó külső falára szerelve a mérő azt a célt szolgálhatja, hogy megmérje a hajó és a víz relatív sebességét. Ez lehetővé teszi a hajót körülvevő víz áramlási sebességének mérést, ha a hajó nyugalomban van. Egy termisztor mérheti a tengervíz hőmérsékletét, és ennek alapján lehetővé válik az akusztikus sebesség korrekciója. Ez függhet még a víz sótartalmától is és egy - az ábrán nem látható - sótartalom mérő segítségével a víz akusztikus sebessége tovább kompenzálható.

Továbbá az 1 digitális áramkör nullátmenet detektorának offsetje minimalizálható az átvitelek között a polaritást mindig váltjuk, vagyis ha a lecsengetés első adásában a polaritás pozitív, akkor a második lecsengetés első adásban a polaritás negatív.

Ipari alkalmazhatóság

A jelen találmány áramló közegek, különösen gázok áramlásának mérésére alkalma.

Claims (34)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás akusztikus hullámcsomag megérkezési idejének mérésére, azzal jellemezve, hogy az említett módszer egyesíti a hullámcsomag detektálására és az ebből nyert jel formálására, a vett jelekből szűréssel és egyenirányítással nyert burkolójel előállítására szolgáló lépéseket, és detektálja, hogy a nevezett burkoló jel mikor éri el a detektálási értéket, ezáltal lehetővé teszi annak meghatározását, hogy a vett jel mikor lép túl egy előre meghatározott szintet, az előre meghatározott szint túllépését pedig a nevezett akusztikus hullámcsomag megérkezése után, a vett jel az adott partikuláris frekvenciáján, választható számú ciklusának elteltével észleli.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a nevezett előre meghatározott szint a rezgési jel nullátmenete.
3. 3. Az 1. igénypontban leírt eljárás azzal jellemezve, hogy a nevezett csomag előre meghatározott számú ciklust tartalmaz, és az említett átmenet a nevezett vett jel előre meghatározott számú ciklusában történik.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az említett hullámcsomag 3 és 5 közötti ciklust tartalmaz a kibocsátáskor, az említett determinálható ciklusok száma pedig 2 1/2.
5. 5. Folyadékok áramlási sebességének mérésére szolgáló eljárás azzal jellemezve, hogy a mérés a következő lépésekből áll:

   (i) akusztikus hullámcsomag kibocsátása egy a nevezett közegben elhelyezett első átalakítóból egy ugyanabban a közegben elhelyezett második átalakító felé, és ezzel egyidejűleg egy számláló indítása;

   (ii) az említett második átalakítón az említett hullámcsomag megérkezésének detektálása az 1-4. igénypontokban említett bármelyik módszerrel, amelyben az említett számláló megállítása az említett előre meghatározott szinten történő említett átmenet hatására következik be;

   (iii) az említett számláló által szolgáltatott időérték korrekciója az említett választható ciklusszámnak megfelelő ívközzel; és (ív) a korrigált időérték alapján, az említett átalakítók egymástól való távolságának és az említett közegben álló közeg esetén érvényes akusztikus sebességnek ismeretében az említett áramlási sebesség meghatározása.
6. 6. Az 5. igénypontban említett eljárás azzal jellemezve, hogy a (i) és (ii) lépéseket többször megismétli, amelynek során az említett időértékek akkumulálódnak, és ezt követően történik meg a korrekciójuk előre meghatározott tetszőleges számú periódus alapján; a korrigált érték átlagát az ismétlések számával osztva kapjuk meg.
7. 7. Az 6. igénypontban említett eljárás azzal jellemezve, hogy az említett ismétlések között a második átalakítóról az említett első átalakítóra is jelátvitel van.
8. 8. Az 6. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az első értékelt hullámcsomag indítása az azt közvetlenül megelőző hullámcsomag említett előre meghatározott szinten való áthaladásával történik.
9. 9. A 8. igénypontban említett eljárás azzal jellemezve, hogy a hullámcsomagokból egy vagy két kiválasztott hullámcsomag fázisa vagy polaritása a közvetlenül mellette levőhöz képest fordított.
10. 10. A 9. igénypontban említett eljárás azzal jellemezve, hogy minden három azonos fázisúra egy invertált jut.
11. 11. Elektronikus folyadékáramlás mérő berendezés azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy első és egy második átalakítót, amelyek a mérendő folyadékban helyezkednek el, továbbá egy az említett átalakítók egyikének meghajtására szolgáló adókészüléket, hogy abból egy vagy több akusztikus hullámcsomag kerüljön kibocsátásra abból a célból, hogy azt a másik említett átalakító detektálja, ezen kívül egy vezérlő egységet, amelyik az említett átalakítóhoz kapcsolódik, és az említett akusztikus hullámcsomag • · · · ♦ · ♦ · · · · ·«·· ·· ·· · • ··· ·· ·« áthaladási irányát változtatja, egy számláló egységet, amelyik kapcsolatban van az említett vezérlő egységgel, és lehetővé teszi minden egyes említett hullámcsomag repülési idejének meghatározását, míg az említett számláló megállítását az említett átalakítóhoz kapcsolt vevőberendezésről származó trigger jel váltja ki, az említett vevőberendezés a vett jel növekedő burkológörbéjét detektálja, és miután az említett burkológörbe áthalad egy előre meghatározott kapcsolási szintet, akkor abban az esetben, amikor a következő említett vett jel meghaladja az előre meghatározott szintet, akkor az említett trigger jel kibocsátásra kerül.
12. 12. A 11. igénypontban említett mérő azzal j e 11 e m e ζ v e , hogy az említett következő átmenet a vett jel ismert frekvenciáján előre meghatározott számú ciklusához tartozik az említett hullámcsomagon belül, az említett hullámcsomag vétele után az említett számláló minden egyes említett hullámcsomaghoz tartozó aktuális idő meghatározására korrigálható az említett választható ciklusszámnak megfelelő idővel.
13. 13. A 12. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy olyan feldolgozó egységet tartalmaz, amelyik lehetővé teszi egy sor említett aktuális idő átlagolását, és ennek az átlagolt aktuális időnek felhasználásával az említett átalakítók egymás közötti távolságának és az említett közegben a stacionárius akusztikus sebességnek ismeretében az említett közeg áramlási sebességének kiszámítását.
14. 14. A 13. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy tartalmaz még egy állandó tároló elemet az átáramlott térfogat tárolására, amin keresztül az említett közeg az említett sebességgel áramlik, és amelyben az említett átalakítók el vannak helyezve, és amelyek fizikai méreteiből, az átáramlott közeg mennyisége kiszámítható.

    • · « · · • ·· · • · · · « ·
15. 15. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett átalakítók ultrahang átalakítók, és az említett hullámcsomagot előre meghatározott 40 kHz és 200 kHz közötti frekvencián sugározzák ki.
16. 16. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett számláló egység lényegesen magasabb frekvenciájú órajellel működik, mint az említett hullámcsomag frekvenciája.
17. 17. A 15. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett előre beállított frekvencia 110 kHz körül van.
18. 18. A 16. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett órajel frekvencia nagyobb mint 1 MHz.
19. 19. A 18. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett órajel frekvenciája 9.4 MHz körül van.
20. 20. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett vevőberendezés tartalmaz egy erősítést beállító egységet a vevő erősítésének periodikus automatikus beállítására abból a célból, hogy az említett küszöbértékek az említett növekedő burkológörbén mindig belül legyenek.
21. 21. A 14. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy interface egységet is, ami lehetővé teszi az említett permanens tárolóegységben tárolt adatok külső lekérdező egységre való továbbítását.
22. 22. A 21. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett interface berendezés kétirányú soros vonal.
23. 23. A 21. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett interface egység a kommunikációra infravörös fény, rádiófrekvenciás jel vagy mágneses tér kibocsátását használja fel.
24. 24. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett előre meghatározott szint a nulla amplitúdó szint, és a következő átmenetet nullátmenet detektorral érzékeli.

    • · «· · · · «··· · ♦ · · · • ··» *· ·4
25. 25. A 11 igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett adó-vevő egység az említett vezérlő egység, az említett számláló egység energiával való táplálására telepes tápegységet tartalmaz, az említett vezérlőegység periodikusan engedélyezi az említett mérő működését az említett hullámcsomagok továbbítására.
26. 26. A 25. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett elemes tápegység az említett mérő működését egy és nyolc év közötti időtartamra biztosítja.
27. 27. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett adó egység több említett hullámcsomagot bocsát ki egy lecsengetési sorozatban, amelyekben minden három azonos fázisú hullámcsomag kibocsátását egy ellenkező fázisú hullámcsomag kibocsátása kőveti, így csökkenti az említett két átalakító között magasabbrendű módusok terjedéséből származó hibát.
28. 28. A 25. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy házat, amely mentén vagy amelyen keresztül az említett közeg áramlik, és amelyben az említett mérő alkatrészei elhelyezhetők.
29. 29. A 28. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett ház külső felületén hűtőbordák vannak abból a célból, hogy az említett házon belüli hőmérsékletnövekedést megakadályozzák.
30. 30. A 28. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett ház burkolatot is tartalmaz, amelynek van nyitható része, ami hozzáférhetővé teszi az említett telepes tápegységet, ugyanez az említett nyitható rész teszi lehetővé azt is, hogy manuálisan hozzá lehessen férni az említett mérő és egy külső berendezés között kapcsolatot biztosító interface porthoz.
31. 31. A 28. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett nyitható rész hozzáférést biztosít egy kijelző egységhez, amelyik a • · ♦ működéséhez szükséges energiát csak akkor kapja, ha az említett nyitható rész nyitva van, az említett mérő pedig úgy van felépítve, hogy a működési adatokat az említett kijelző egységen jeleníti meg.

    ,
32. 32. A 11. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy termikus kompenzációt tartalmaz, amelyik az említett mérő működésében a termikus driftet kompenzálja.
33. 33. A 32. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett termikus kompenzáló egység az említett közegben elhelyezett termikus átalakítót tartalmaz, és lehetővé teszi a közeg hőmérsékletének változásából eredő hatások kompenzálását.
34. 34. A 32. igénypontban említett mérő azzal jellemezve, hogy az említett termikus kompenzáló egység az említett mérőt magában foglaló házban elhelyezett termikus átalakítót tartalmaz, és lehetővé teszi az említett ház belső hőmérsékletének változásából eredő hatások kompenzálását.