JPH04230882A - 信号の伝播時間測定のための電気的測定装置 - Google Patents
信号の伝播時間測定のための電気的測定装置Info
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- JPH04230882A JPH04230882A JP3114072A JP11407291A JPH04230882A JP H04230882 A JPH04230882 A JP H04230882A JP 3114072 A JP3114072 A JP 3114072A JP 11407291 A JP11407291 A JP 11407291A JP H04230882 A JPH04230882 A JP H04230882A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送信器とそれに対して
任意の間隔に配置された受信器との間の電気信号、電磁
気信号または音響信号の伝播時間を測定するための電気
的測定装置に関する。
任意の間隔に配置された受信器との間の電気信号、電磁
気信号または音響信号の伝播時間を測定するための電気
的測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】送信されたパルス信号と受信されたパル
ス信号との間の伝播時間の測定は、送信されたパルスの
基準縁が１つの定め得る時点で受信器に到達するときに
のみ、大きな時間誤差なしに可能である。そのための前
提条件は、パルスがその伝播時間の間にその最初の形状
を本質的に維持し、従って基準縁（前縁）が十分な急峻
度をもって受信器に到達することである。しかし、この
ことはしばしば実現されない。種々の理由から、明白に
信号ノイズの上に位置しなければならない、受信器で設
定されたトリガしきいを上回るために、送信パルスのエ
ネルギーを十分に大きく選ぶことは可能でなく、もしく
は、たとえば媒体の流速を求めるための超音波測定区間
の場合のように、組み合わされた超音波送信器および受
信器において超音波パルスが容器壁を通じて送信かつ受
信されなければならない特別な状況が存在する。測定区
間を囲むこのような容器はしばしば浸食性の媒体、たと
えば酸またはアルカリのために何ミリメートルもの厚い
ステンレス鋼から成っている。それによって容器壁の厚
みおよび超音波の波長はほぼ等しいオーダーにある。こ
の厚みの鋼壁は超音波に対して、その厚みが鋼のなかの
超音波の半波長の整数倍であるときにのみ透過性になる
。しかし、それにより最初の方形の超音波送信パルスは
、もはやパルスとして受信器に到達せずに、複数の振動
を経て上昇しその後に再び下降する波群として受信器に
到達し、その振動継続時間は送信されたパルスの基本周
波数の整数倍であるように変形される。その際に、信号
の伝播時間の測定のために決定されなければならないこ
の波群の到来の開始は、続く振動縁のわずかな急峻度お
よび振幅のために信号ノイズのなかに埋もれ、もはや直
接に検出し得ない。受信信号を大きくするための送信パ
ルスの電圧の上昇はしばしば可能でない。なぜならば、
種々の媒体では、たとえば石油化学では、送信エネルギ
ーは防爆の理由から低く保たれなければならないからで
ある。
ス信号との間の伝播時間の測定は、送信されたパルスの
基準縁が１つの定め得る時点で受信器に到達するときに
のみ、大きな時間誤差なしに可能である。そのための前
提条件は、パルスがその伝播時間の間にその最初の形状
を本質的に維持し、従って基準縁（前縁）が十分な急峻
度をもって受信器に到達することである。しかし、この
ことはしばしば実現されない。種々の理由から、明白に
信号ノイズの上に位置しなければならない、受信器で設
定されたトリガしきいを上回るために、送信パルスのエ
ネルギーを十分に大きく選ぶことは可能でなく、もしく
は、たとえば媒体の流速を求めるための超音波測定区間
の場合のように、組み合わされた超音波送信器および受
信器において超音波パルスが容器壁を通じて送信かつ受
信されなければならない特別な状況が存在する。測定区
間を囲むこのような容器はしばしば浸食性の媒体、たと
えば酸またはアルカリのために何ミリメートルもの厚い
ステンレス鋼から成っている。それによって容器壁の厚
みおよび超音波の波長はほぼ等しいオーダーにある。こ
の厚みの鋼壁は超音波に対して、その厚みが鋼のなかの
超音波の半波長の整数倍であるときにのみ透過性になる
。しかし、それにより最初の方形の超音波送信パルスは
、もはやパルスとして受信器に到達せずに、複数の振動
を経て上昇しその後に再び下降する波群として受信器に
到達し、その振動継続時間は送信されたパルスの基本周
波数の整数倍であるように変形される。その際に、信号
の伝播時間の測定のために決定されなければならないこ
の波群の到来の開始は、続く振動縁のわずかな急峻度お
よび振幅のために信号ノイズのなかに埋もれ、もはや直
接に検出し得ない。受信信号を大きくするための送信パ
ルスの電圧の上昇はしばしば可能でない。なぜならば、
種々の媒体では、たとえば石油化学では、送信エネルギ
ーは防爆の理由から低く保たれなければならないからで
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、送信
された電気、電磁または音響パルスが上昇しかつ下降す
る波連として受信器に到達するような用例において、こ
の信号が信号ノイズに対して際立っておらず、またはし
きいが測定可能でないほどに小さい振幅を有するときに
も、この信号の最初の到来を確認することである。
された電気、電磁または音響パルスが上昇しかつ下降す
る波連として受信器に到達するような用例において、こ
の信号が信号ノイズに対して際立っておらず、またはし
きいが測定可能でないほどに小さい振幅を有するときに
も、この信号の最初の到来を確認することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
、本発明においては、送信器とそれに対して任意の間隔
に配置された受信器との間の電気信号、電磁気信号また
は音響信号の伝播時間を測定するための電気的測定装置
であって、送信器から発せられる信号が方形パルスであ
り、受信器に到達する信号が伝播時間中のパルスの変形
により複数の振動を経て上昇しまた再び下降する波群で
あり、その振動継続時間が送り出されたパルスの基本周
波数の整数倍であるような電気的測定装置において、送
信器から送り出された方形パルスの前縁の送信時点と、
受信された信号の最初の到来の時点との間の正確な伝播
時間を求めるため、受信された信号が、ステップを予め
定められたしきい電圧により、送信および受信過程を繰
り返すためのｎ回のパルス送り出しの際にしきい電圧が
各送信および受信過程において値ΔＶだけ下げられるよ
うに走査され、またしきい値比較段がしきい電圧のその
つどの値を１つの極性方向の受信信号の振幅のピーク値
と比較し、またしきい電圧の値が受信信号の走査された
それぞれ後続の半波のピーク値を下回る時点に続く受信
信号の後続の零通過では、しきい値スイッチング段が比
較器段と結び付いて伝播時間測定を停止し、それによっ
て受信信号の各正半波に電圧値の群が相応し、またしき
い値の各群の最高値から受信信号の上昇する波群の包絡
線が形成され、また包絡線と受信信号の波群の零線０と
の交点が受信器における受信信号の最初の到来の時点と
して定められることを特徴とする信号の伝播時間測定の
ための電気的測定装置により解決される。
、本発明においては、送信器とそれに対して任意の間隔
に配置された受信器との間の電気信号、電磁気信号また
は音響信号の伝播時間を測定するための電気的測定装置
であって、送信器から発せられる信号が方形パルスであ
り、受信器に到達する信号が伝播時間中のパルスの変形
により複数の振動を経て上昇しまた再び下降する波群で
あり、その振動継続時間が送り出されたパルスの基本周
波数の整数倍であるような電気的測定装置において、送
信器から送り出された方形パルスの前縁の送信時点と、
受信された信号の最初の到来の時点との間の正確な伝播
時間を求めるため、受信された信号が、ステップを予め
定められたしきい電圧により、送信および受信過程を繰
り返すためのｎ回のパルス送り出しの際にしきい電圧が
各送信および受信過程において値ΔＶだけ下げられるよ
うに走査され、またしきい値比較段がしきい電圧のその
つどの値を１つの極性方向の受信信号の振幅のピーク値
と比較し、またしきい電圧の値が受信信号の走査された
それぞれ後続の半波のピーク値を下回る時点に続く受信
信号の後続の零通過では、しきい値スイッチング段が比
較器段と結び付いて伝播時間測定を停止し、それによっ
て受信信号の各正半波に電圧値の群が相応し、またしき
い値の各群の最高値から受信信号の上昇する波群の包絡
線が形成され、また包絡線と受信信号の波群の零線０と
の交点が受信器における受信信号の最初の到来の時点と
して定められることを特徴とする信号の伝播時間測定の
ための電気的測定装置により解決される。
【０００５】本発明においては、比較的簡単な電子的手
段により良好に測定可能な範囲内で電圧値が決定され、
それから簡単な計算操作により送信されたパルスの最初
の到来の時点が受信器において大きい精度で決定され得
ることが達成される。
段により良好に測定可能な範囲内で電圧値が決定され、
それから簡単な計算操作により送信されたパルスの最初
の到来の時点が受信器において大きい精度で決定され得
ることが達成される。
【０００６】
【実施例】以下、超音波流速測定装置の１つの実施例に
より本発明を一層詳細に説明する。
より本発明を一層詳細に説明する。
【０００７】図２に示されている実施例はステンレス鋼
壁を有する浸食性媒体（酸、アルカリ）に対する超音波
測定管１である。両端壁２、３の外面上に切換可能な送
信および受信変換器４、５が載せられており、これらの
変換器は端壁２、３を通じて、それぞれ送信する超音波
変換器から放射された送信パルスが直接または間接経路
で受信する変換器に到達するように媒体６中に作用する
。両超音波変換器は交互に“送信”から“受信”へ切換
えられ、従って送信されたパルスは一回は矢印により示
されている媒体の流れ方向に、また２回目はそれに対し
て逆方向に媒体を通過する。その際に送信器と受信器と
の間の超音波パルスの相異なる伝播時間が生じ、これら
の伝播時間がたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第
３５３９９７１号明細書および米国特許第 ３３２９
０１７号明細書に記載されている公知の仕方で媒体の流
速を求めるために評価される。
壁を有する浸食性媒体（酸、アルカリ）に対する超音波
測定管１である。両端壁２、３の外面上に切換可能な送
信および受信変換器４、５が載せられており、これらの
変換器は端壁２、３を通じて、それぞれ送信する超音波
変換器から放射された送信パルスが直接または間接経路
で受信する変換器に到達するように媒体６中に作用する
。両超音波変換器は交互に“送信”から“受信”へ切換
えられ、従って送信されたパルスは一回は矢印により示
されている媒体の流れ方向に、また２回目はそれに対し
て逆方向に媒体を通過する。その際に送信器と受信器と
の間の超音波パルスの相異なる伝播時間が生じ、これら
の伝播時間がたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第
３５３９９７１号明細書および米国特許第 ３３２９
０１７号明細書に記載されている公知の仕方で媒体の流
速を求めるために評価される。
【０００８】ステンレス鋼から成る超音波測定管１の両
端壁２、３は超音波に対して、それらの厚みが鋼内の超
音波の半波長の整数倍であるときにのみ透過性である。 しかし、このディメンジョン則が守られている際にも、
受信された信号Ｓ２ の形状はほぼ方形の送信パルスＳ
１ から、急峻な縁をもはや有しておらずに、複数の振
動を経て上昇し次いで再び下降する波群から成るように
ずれる。
端壁２、３は超音波に対して、それらの厚みが鋼内の超
音波の半波長の整数倍であるときにのみ透過性である。 しかし、このディメンジョン則が守られている際にも、
受信された信号Ｓ２ の形状はほぼ方形の送信パルスＳ
１ から、急峻な縁をもはや有しておらずに、複数の振
動を経て上昇し次いで再び下降する波群から成るように
ずれる。
【０００９】図３には、受信された信号が送信された信
号からどのようにずれるかの概要が示されている。送信
パルスＳ１ は時間的に定め得る縁を有するほぼ方形の
形状を有し、その左側の縁が出発縁として出発時点Ｔ０
で示されている。このパルスの最初の変形は既に、送
信に切換えられたセンサ４の端面の通過後に生ずる。パ
ルスは複数の振動を経て上昇し次いで再び下降する波群
の形状をとり、この波群が媒体を通過し、またその際に
上昇するノイズ成分ＶＮ により重畳される。受信信号
は次いで、受信する変換器５に対応付けられている超音
波測定管１の端面の通過後に、最初の振動振幅ＶＡ１
が実際上信号ノイズＶＮ に対して際立っておらず、
従ってしきい値段により検出され得ない波群Ｓ２ から
成る。しかし、この振動Ｔ１ の開始は送信されたパル
ス８の伝播期間の終了、従ってまた真の信号伝播時間Ｔ
Ｓ ＝Ｔ１ −Ｔ０ を示す。トリガしきいＶＴ が明
白に信号ノイズ振幅ＶＴ の上側に置かれると、ΔＴ＝
ＴＴ −Ｔ１ の時間ファクタが生ずる。
号からどのようにずれるかの概要が示されている。送信
パルスＳ１ は時間的に定め得る縁を有するほぼ方形の
形状を有し、その左側の縁が出発縁として出発時点Ｔ０
で示されている。このパルスの最初の変形は既に、送
信に切換えられたセンサ４の端面の通過後に生ずる。パ
ルスは複数の振動を経て上昇し次いで再び下降する波群
の形状をとり、この波群が媒体を通過し、またその際に
上昇するノイズ成分ＶＮ により重畳される。受信信号
は次いで、受信する変換器５に対応付けられている超音
波測定管１の端面の通過後に、最初の振動振幅ＶＡ１
が実際上信号ノイズＶＮ に対して際立っておらず、
従ってしきい値段により検出され得ない波群Ｓ２ から
成る。しかし、この振動Ｔ１ の開始は送信されたパル
ス８の伝播期間の終了、従ってまた真の信号伝播時間Ｔ
Ｓ ＝Ｔ１ −Ｔ０ を示す。トリガしきいＶＴ が明
白に信号ノイズ振幅ＶＴ の上側に置かれると、ΔＴ＝
ＴＴ −Ｔ１ の時間ファクタが生ずる。
【００１０】本発明によれば、いま真の信号伝播時間Ｔ
Ｓ は、以下に図４により示されるような間接的な仕方
で求められる。図４には受信信号Ｓ２ が上昇する波群
として示されており、その減衰する部分は、図面を簡単
にするために、信号ノイズＶＮ と同じく省略されてい
る。受信信号Ｓ２ は振動零線０の上下を対称に振動す
る。時間軸ｔ上に受信信号Ｓ２ の各１つの全振動の零
通過ＴＡ ないしＴＥ が示されている。その際に２つ
の零通過の間の間隔は送信された超音波パルスの振動継
続時間Ｔに等しい。
Ｓ は、以下に図４により示されるような間接的な仕方
で求められる。図４には受信信号Ｓ２ が上昇する波群
として示されており、その減衰する部分は、図面を簡単
にするために、信号ノイズＶＮ と同じく省略されてい
る。受信信号Ｓ２ は振動零線０の上下を対称に振動す
る。時間軸ｔ上に受信信号Ｓ２ の各１つの全振動の零
通過ＴＡ ないしＴＥ が示されている。その際に２つ
の零通過の間の間隔は送信された超音波パルスの振動継
続時間Ｔに等しい。
【００１１】いま受信信号Ｓ２ の振幅ピーク値ＶＡ
ないしＶＤ が、入射された超音波パルスのＮ回の繰り
返しの際に入射から入射へそれぞれ値ΔＶだけ、最大値
ＶＭ で始まって、低くなるしきい電圧値Ｖが発生され
るような仕方で決定される。次いでそのつどのしきい電
圧の高さが受信信号の振幅ピーク値ＶＡ 、ＶＢ 、Ｖ
Ｃ 、ＶＤ と比較され、また受信信号の振幅のピーク
値がしきい電圧を上回るつど、それに続く振動の零通過
中の伝播時間測定が時点ＴＡ ないしＴＤ で停止され
る。こうして１つの極性の各個の振動およびそれに付属
の零通過にしきい電圧値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの１つの群が対
応付けられ得る。続いて計算要素のなかで、たとえば群
ＢおよびＤのしきい電圧、すなわちＶＢおよびＶＤ お
よびこれらの群の付属の伝播時間から包絡線７が形成さ
れ、その振動零線０との交点は時点Ｔ１ を受信する超
音波変換器における送信パルスＳ１ の最初の到来の時
点として示す。その際に信号伝播時間ＴＳ は式
ないしＶＤ が、入射された超音波パルスのＮ回の繰り
返しの際に入射から入射へそれぞれ値ΔＶだけ、最大値
ＶＭ で始まって、低くなるしきい電圧値Ｖが発生され
るような仕方で決定される。次いでそのつどのしきい電
圧の高さが受信信号の振幅ピーク値ＶＡ 、ＶＢ 、Ｖ
Ｃ 、ＶＤ と比較され、また受信信号の振幅のピーク
値がしきい電圧を上回るつど、それに続く振動の零通過
中の伝播時間測定が時点ＴＡ ないしＴＤ で停止され
る。こうして１つの極性の各個の振動およびそれに付属
の零通過にしきい電圧値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの１つの群が対
応付けられ得る。続いて計算要素のなかで、たとえば群
ＢおよびＤのしきい電圧、すなわちＶＢおよびＶＤ お
よびこれらの群の付属の伝播時間から包絡線７が形成さ
れ、その振動零線０との交点は時点Ｔ１ を受信する超
音波変換器における送信パルスＳ１ の最初の到来の時
点として示す。その際に信号伝播時間ＴＳ は式
【００１２】
ＴＳ ＝｛ＴＢ −（ＴＢ −ＴＤ
）｝・ＶＢ ／（ＶＢ −ＶＤ ） こ
こで、ＴＢ ＝群Ｂの伝播時間
ＴＤ ＝群Ｄの伝播時間
ＶＢ ＝群Ｂの最も上のしきい値
ＶＤ ＝群Ｄの最も上のし
きい値により得られる。
）｝・ＶＢ ／（ＶＢ −ＶＤ ） こ
こで、ＴＢ ＝群Ｂの伝播時間
ＴＤ ＝群Ｄの伝播時間
ＶＢ ＝群Ｂの最も上のしきい値
ＶＤ ＝群Ｄの最も上のし
きい値により得られる。
【００１３】たとえば音速を決定するため、媒体を通る
超音波パルスの伝播時間の先に説明した測定とならんで
、流れ方向およびそれに対して反対の方向の信号伝播時
間ＴＳ の高精度の測定も流速の計算の目的で任意の媒
体のなかの冒頭に記載した伝播時間差法により可能であ
る。そのために、上記の仕方で外挿された信号伝播時間
の代わりに、特定の群の固定された電圧の伝播時間を後
続の信号零通過まで媒体６の流れ方向およびそれに対し
て反対の方向に測定し、それらの差を形成することは有
利である。そのためにたとえば群Ｃのしきい電圧はその
平均値ＶＣＭに固定され、また伝播時間ｔＣＭが後続の
零通過まで流れ方向およびそれに対して反対の方向に測
定される。この過程は、たとえば媒体６のなかの相異な
る減衰による受信信号Ｓ２ の交互の全振幅の際に、群
Ｃの平均値へのしきいの設定がダイナミックにかつ自己
補正的に受信信号の走査に基礎をおいて行われ得るとい
う利点を有する。
超音波パルスの伝播時間の先に説明した測定とならんで
、流れ方向およびそれに対して反対の方向の信号伝播時
間ＴＳ の高精度の測定も流速の計算の目的で任意の媒
体のなかの冒頭に記載した伝播時間差法により可能であ
る。そのために、上記の仕方で外挿された信号伝播時間
の代わりに、特定の群の固定された電圧の伝播時間を後
続の信号零通過まで媒体６の流れ方向およびそれに対し
て反対の方向に測定し、それらの差を形成することは有
利である。そのためにたとえば群Ｃのしきい電圧はその
平均値ＶＣＭに固定され、また伝播時間ｔＣＭが後続の
零通過まで流れ方向およびそれに対して反対の方向に測
定される。この過程は、たとえば媒体６のなかの相異な
る減衰による受信信号Ｓ２ の交互の全振幅の際に、群
Ｃの平均値へのしきいの設定がダイナミックにかつ自己
補正的に受信信号の走査に基礎をおいて行われ得るとい
う利点を有する。
【００１４】前記の測定方法を実施するための１つの測
定装置は、図１によれば、概略的に示されている測定装
置切換段８を介して交互に“送信”から“受信”へ切換
可能である超音波変換器２、３を有する超音波測定管１
から成っている。それぞれ送信する変換器は測定装置切
換器により、超音波パルスを発生するパルス発生器１１
と接続されており、他方においてそれぞれ受信する変換
器は測定装置切換器１０を介して受信増幅器１２と接続
される。その出力端はしきい値比較段１３およびコンパ
レータ切換段１４と接続されている。しきい値比較段１
３の第２の入力端はしきい電圧発生器１５に接続されて
おり、他方においてコンパレータ切換段１４の第２の入
力端はしきい値比較段１３の出力端に接続されている。 進行制御および時間測定エレクトロニクス１６は、測定
過程をコーディネートし、また時間測定をコンパレータ
切換段１４から入力されたパルスおよびこれらに対応付
けられているしきい電圧ＶＡ ないしＶＤ に基づいて
求めるマイクロコンピュータを含んでいる。
定装置は、図１によれば、概略的に示されている測定装
置切換段８を介して交互に“送信”から“受信”へ切換
可能である超音波変換器２、３を有する超音波測定管１
から成っている。それぞれ送信する変換器は測定装置切
換器により、超音波パルスを発生するパルス発生器１１
と接続されており、他方においてそれぞれ受信する変換
器は測定装置切換器１０を介して受信増幅器１２と接続
される。その出力端はしきい値比較段１３およびコンパ
レータ切換段１４と接続されている。しきい値比較段１
３の第２の入力端はしきい電圧発生器１５に接続されて
おり、他方においてコンパレータ切換段１４の第２の入
力端はしきい値比較段１３の出力端に接続されている。 進行制御および時間測定エレクトロニクス１６は、測定
過程をコーディネートし、また時間測定をコンパレータ
切換段１４から入力されたパルスおよびこれらに対応付
けられているしきい電圧ＶＡ ないしＶＤ に基づいて
求めるマイクロコンピュータを含んでいる。
【図１】流動性媒体を超音波により測定するための本発
明の１つの測定装置のブロック回路図である。
明の１つの測定装置のブロック回路図である。
【図２】流動性媒体に対する超音波測定部の原理図であ
る。
る。
【図３】送信および受信信号の振幅‐時間図である。
【図４】受信された信号およびその測定技術的検出の振
幅‐時間図である。
幅‐時間図である。
１ 超音波測定管
２、３ 端壁
４、５ 送信および受信変換器
６ 媒体
７ 包絡線
８ 測定装置切換段
１０ 測定装置切換器
１１ パルス発生器
１２ 受信増幅器
１３ しきい値比較段
１４ コンパレータ切換段
１５ しきい電圧発生器
Claims (2)
- 【請求項１】 送信器とそれに対して任意の間隔に配
置された受信器との間の電気信号、電磁気信号または音
響信号の伝播時間を測定するための電気的測定装置であ
って、送信器から発せられる信号が方形パルスであり、
受信器に到達する信号が伝播時間中のパルスの変形によ
り複数の振動を経て上昇しまた再び下降する波群であり
、その振動継続時間Ｔが送り出されたパルスの基本周波
数の整数倍であるような電気的測定装置において、送信
器（４）から送り出された方形パルス（Ｓ１ ）の前縁
の送信時点（Ｔ０ ）と、受信された信号（Ｓ２ ）の
最初の到来の時点（Ｔ１ ）との間の正確な伝播時間（
ＴＳ ）を求めるため、受信された信号（Ｓ２ ）が、
ステップを予め定められたしきい電圧（Ｖ）により、送
信および受信過程を繰り返すためのｎ回のパルス送り出
しの際にしきい電圧が各送信および受信過程において値
ΔＶだけ下げられるように走査され、またしきい値比較
段（１３）がしきい電圧（Ｖ）のそのつどの値を１つの
極性方向の受信信号（Ｓ２ ）の振幅のピーク値（ＶＡ
、ＶＢ 、ＶＣ 、ＶＤ ）と比較し、またしきい電
圧（Ｖ）の値が受信信号（Ｓ２ ）の走査されたそれぞ
れ後続の半波のピーク値（ＶＡ 、ＶＢ 、ＶＣ 、Ｖ
Ｄ ）を下回る時点に続く受信信号の後続の零通過（Ｔ
３ ないしＴ６ ）では、しきい値スイッチング段（１
３）が比較器段（１４）と結び付いて伝播時間測定を停
止し、それによって受信信号の各正半波に電圧値（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）の群が相応し、またしきい値の各群の最高
値から受信信号（Ｓ２ ）の上昇する波群の包絡線（７
）が形成され、また包絡線と受信信号（Ｓ２ ）の波群
の零線０との交点が受信器（５）における受信信号（Ｓ
２ ）の最初の到来の時点（Ｔ１ ）として定められる
ことを特徴とする信号の伝播時間測定のための電気的測
定装置。 - 【請求項２】 任意の媒体の流れ速度を計算するため
に、しきい電圧値（Ｃ）の特定の群の固定された電圧（
ＶＣＭ）により選択された振動（Ｃ）の信号伝播時間が
媒体の流れ方向およびその反対方向に測定されることを
特徴とする請求項１記載の電気的測定装置。
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