JPS587925B2 - 流れ異常の検出システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は位相遅延の小さな変化を測定するシステムに
関する。

流体の流速を測定する際、その流体の流れに関係した或
るパラメーターを探知するととはしばしば望ましい。

特に、流速の決定は流動する流体内で自然に生じる異常
、または刺激による異常の伝達時間を決定することによ
って成し遂げられる。

パイプ内の流体の流れを測定する際、前述のシステムは
そのパイプ内の流速を正確に決定するために流動流体の
種々の特性を利用している。

従って、１つの方法はよく知られた原理に頼っており、
超音波パルスの通過時間は流れの方向、或いは逆方向へ
パイプに沿って伝達される時に異る。

それぞれ生じた通過時間の短縮や通過時間の延長はパイ
プ内の流速の測定を行うために使用されてきた。

流速を決定するもう１つのシステムの場合、一対の間隔
を置いて位置する位置は超音波ビームをそのパイプ軸に
対して直角に流れの方向を横切って伝達し、その超音波
伝達の変則性の通過は各位置で監視され、これについて
は本文の譲渡人に譲渡されていて本発明者により出願さ
れた発明に説明されている。

本発明に乱動、または小さな要素の変則性により生じる
ような位相の小さな変化を探知することができ、リファ
レンス速度測定システムに使用するのに適し、しかも感
度が非常によいシステムを提供する。

このシステムはでたらめの攪乱によって生じる流体の流
れの横行分力が分析されかつ、見分けられ、そして交叉
相互関係技術を用いて、そのパイプに沿って間隔を置い
て離れた関係にある２つの超音波ビーム間にそのような
横行要素を有する流体の変則性の伝達時間を決定し得る
ほど充分な感度を有する。

この技術の場合、２つの間隔を置いて位置する変則性探
知位置が必要であり、その各位置は超音波ビームの１つ
に使用され、この発明に従った敏感な位相変化探知シス
テムを有する。

そこでこの発明の目的は位相の小さなダイナミックな変
化、或いは周波数の小さくて短い期間の変化の探知を容
易にするために高ゲイン特性を有する変調探知システム
を提供することである。

この発明のもう１つの目的は普通の周波数変調（ＦＭ）
探知装置より著しく大きな信号を生じさせる有用な出力
を有する位相デモジュレーターを用いた変調探知システ
ムを提供することである。

この発明の更にもうｉつの目的は受け入れられた信号の
振幅の変化に事実上感知しないような同期位相デモジュ
レーターを提供することである。

この発明の更にもう１つの目的はラジオ周波数増幅器と
結合してその増幅器の自動ゲインコントロールを行うの
に有用な出力を有する同期位相デモジュレーターを提供
することである。

この発明の更にもう１つの目的は２つの様式のうち選択
された１つの様式で選択的に操作するシステムを提供す
ることである。

その２つの様式とは １．搬送振幅、または安定状態の周波数の変化に事実上
、感知しない周期ダイナミック位相復調における操作と
、 ２．位相、または周波数の安定状態の変化、またはグイ
之ミツクな変化に事実上、感知しない振幅復調における
操作とである。

この発明の更にもう１つの目的はそれに関連したトラン
スミツターに関連して操作し、テモジュレーターの操作
に影響を与えることなしに搬送周波数を大きく変化させ
、その周波数に関連したトランスミツターから数キロヘ
ルツ、またはそれ以上離れた全ての他の搬送波からの干
渉の排除を保証するような同期テモジュレーターを提供
することである。

更にもう１つの目的は例えば位相の遅延を太きくしなが
らより確実に振幅させるために、位相の遅延を大きくし
て終始一貫した出力極性を生じさせるように選択された
位相復調出力信号を提供することである。

また、位相遅延の増大に対して一層負の方へ振幅するよ
うな出力にすることもできる。

超音波ビームがそのビームに対して事実上直角に流れる
不均等流体を通過する所では、信号の位相遅延はビーム
の方向に一致した瞬間的乱流要素により変更される。

±１０°台の比較的小さな位相の振動範囲はそのビーム
を横切る乱流、または他の変則性の通過に一致した経過
時間中に生じることが経験上明らかである。

０．５インチのビーム幅で、毎秒１２０インチの速度で
そのビームに対して直角に流れる流体の場合、その最低
時間は約４ミリ秒である。

位相振幅に対する最高経過時間はその変則性の寸法の関
数である（その流れの流動方向でみて）。

実験の結果から、この最高時間は１００ミリ秒もあるこ
とが判っている。

現存の条件のもとで有効な変則性探知を行うために必要
な復調感知度の表示は次のようにして得ることができる
。

Δｆ一Δφｆｍ の関係を用いて、上式で Δｆ＝搬送周波数の変化 Δφ＝位相の振幅範囲（即ち位相変化） ｆｍはシヌソイダル関数として理想化された変調の仮の
周波数である。

そこで、 Δφ＝１０°＝０．１７５ラジアン となる。

そして、ｆｍ＝１００Ｈ２であって、これは１０ミリ秒
の時間をもったシヌソイダル関数に一致する。

これは Δｆ＝０．１７５Ｘ１００＝１７．５Ｈ２として与えら
れる。

この小さな変化を超音波搬送波の周波数ｒｆｃＪのパー
センテージの変化として考えてみると（典型的なもので
は１０６Ｈ２）、 Δｆ 変調指数Ｍ−，− Ｍ＝１．７５Ｘ１０”−５ となる。

この低指数での満足な操作は従来のＦ．Ｍ，探知技術を
用いては普通、不可能である。

パイプを通って流れる流体の温度の変化や要素的変化、
寸法上の不安定さのように、信号通路で生じるノンダイ
ナミック変化のために、継続期間が長くて大きな振幅を
もつ避けがたいゆっくりした位相の変換が生じる。

この発明の１つの目的はそのようなノンダイナミックな
コントロールされないのろい位相変換の存在にも拘らず
、ダイナミックな流れの変則性を連続的に探知すること
ので・きる位相復調システムを提供することである。

この発明は更に、事実上、同期リファレンス信号からダ
イナミックな位相関係で変化する入力信号を有し、その
ダイナミックな位相変化関係が位相遅延方向へ、または
位相前進方向へ変化するようなシステムにおいて、前記
入力信号の選択された向きの位相変化に対して正に向う
値を有し、前記入力信号の反対向きの位相変化に対して
負に向う値を有する調節された出力信号を出し、事実上
、相互にクオードランチユアな関係で２つの同期要素に
分離することによって前記リファレンス信号を変更し、
前記人力信号と前記リファレンス信号との間に位相角度
のサイン関数として振幅の変化を有する第１出力信号と
、同じく、コサイン関数として振幅の変化を有する第２
出力信号とを備えるために前記クオードランチュアリフ
ァレンス信号要素に対して前記入力信号を同時に復調し
、４つの出力信号のうちどの信号が前記調節された出力
要件を満足させる瞬間的値と極性を有するかを見分ける
ために、３つのグループをなした前記４個の出力信号を
比較し、それぞれ反対の極性を有する第３、第４の出力
信号を備えるように前記出力信号を変換し、前記見分け
られた信号を有用な出力へとスイッチを入れる段階で成
りたつ方法を提供する。

また、この発明は事実上、同期リファレンス信号から振
幅と位相関係でダイナミックに変化する人力信号を有す
るシステムにおいて、入力信号の振幅に応答して変化し
、その入力信号とリファレンス信号との間の位相の変化
には事実上感知しないような調節された出力信号を備え
、事実上、相互にクオードランチュア関係で２つの同期
要素に分離することにより前記リファレンス信号を変更
させ、前記入力信号の振幅と位相のそれぞれの直接関数
として振幅を有する第１及び第２信号な備えるために前
記クオードランチュアリファレンス要素に対して入力信
号を同時に復調させ、前記第１及び第２の矩形波の合計
の根を求めて、前記入力信号とリファレンス信号との間
の位相角とは無関係に、事実上入力信号の振幅の関数と
してのみ振幅の変化を有する出力信号を得ることで成り
たつ方法を提供する。

更にもう１つの実施例として、この発明は事実上、同期
のリファレンス信号からダイナミックな位相関係で変化
する入力信号を有するシステムにおいて、入力信号とリ
ファレンス信号との間の位相角度とその変化にはほとん
ど無関係に入力信号の振幅を変更した反復体として出力
信号を備え、クオードランチュア関係で２つの同期要素
に分離することによってリファレンス信号を変更し、第
１及び第２の出力信号を備えるためにクオードンンチュ
アリファレンス要素に対して入力信号を同時に復調し、
それぞれ反対の極性を有する第３及び第４の出力信号を
備えるように前記出力信号を変換し、ダイオードセレク
ター回路を使って一番大きな振幅をもつ出力信号を選択
し、前記入力信号の所望の振幅復調反復体を備えるため
に前記見分けられた信号にスイッチを入れる段階で成り
たつ方法を提供する。

この発明のいくつかの実施例について添付図面を参照し
ながら説明してゆく。

ます、実施例を第１図にて概述すると、２つのステーシ
ョンＡ，Ｂが、パイグＰに沿って予め定められた距離に
離れて配置される。

１０’，１１’などは、後述のステーションＡの部品と
同じもので、ステーションＢに組み込まれた部品群をし
めす。

復調器システム１０，１０’からの個々の復調された出
力４８，４８’は、相互相関器の分析器ＡＮに供給され
、当分野の技術者によく知られるように、これによって
、ステーションＡ，Ｂ間のパイプに沿う流れ異常の通過
が検出されると共に相互に関連されて、さらにその通過
の速度が決定される。

ここで、第１図を参照すれば、その装置はサイン波オツ
シレータ−１１からの超音波信号が通る液体を含んだパ
イプを示す。

そのパイプ壁の外面に取付けられた超音波トランジュー
サー１２はオツシレータ−１１からの信号を発し、それ
らの信号はそのパイプの反対側に取付けられた受信用ト
ランスジューサー１４に種々の通路１３によって送られ
る。

トランスジューサー１４からの信号出力は増幅器１５に
接続する。

これはブロードバンド増幅器であり、図示の実施例にお
いて、入力３８を介して自動ゲインコントロール（ＡＧ
Ｃ）が不能であるか、またはりミツターとして高ゲイン
で操作することができる。

増幅器１５からの出力は同期デモジュレーターとして作
用する一対の並列に接続したマルチプライヤ−２０，２
１に送られる。

オツシレーター１１からの同期出力５３は位相シフター
１６，１７と、リミター１８，１９を介して同期信号３
９，４０としてそれぞれマルチプライヤー２０，２１に
送られる。

その位相シフター１６は４５°だけ同期信号３９を遅延
させ、位相シフター１７は同期信号４０を４５°だけ前
進させる。

リミター１８，１９は、１６，１７からのシヌンイダル
信号を変えて、マルチグライヤー２０，２１の最適操作
のために矩形波同期信号を与える。

マルチグライヤー２０は出力としてＸで示した信号４９
を有し、マルチグライヤ−２１は出力としてＹで示した
５０を有する。

ルートサムスクエア（ＲＳＳ）コンバイナ−２２はマル
チプライヤ−２０，２１からそれぞれの入力信号４９，
５０を受け入れ、受け入れられた搬送レベルに比例した
平均レベルを有する出力信号４７を出す。

その信号４７の交流要素は超音波信号における振幅変調
を表わす。

信号４７は要素４４，４５によって瀘波された後、増幅
器１５のＡＧＣ回路への入力として使用することができ
る。

マルチグライヤー２０，２１からの出力信号４９，５０
はまた、出力信号５１を有するＸチャンネル統一ゲイン
インバーター２３と、出力信号５２を有するＹチャンネ
ル統一ゲインインバーター２４とにそれぞれ接続し、前
記信号５１はＸｉｎｖ．として表わされた「マイナスＸ
」値を表わし、信号５２はＹｉｎｖ．として表わされた
「マイナスＹＪ値を表わす。

それぞれの陰極によりライン４６に接続したダイオード
２５，２６，２７，２８は４９，５０，５１、または５
２の最大正信号を４６に送り、超音波信号における振幅
変調を表す二者択一の出力を出すか、或いはフィルター
４４，４５を介して増幅器１５のＡＧＣ入力への二者択
一の入力３８を出すか、或いはその両方を出す。

直接信号４９，５０及び変換Ｘ，Ｙ信号５１，５２は電
気スイッチ３３，３４，３５，３６をそれぞれ有するセ
レクター回路２９，３０，３１，３２にそれぞれ接続し
、前記電気スイッチの出力側は出力増幅３７に接続する
。

ローパス特性を有する増幅器３７に接続したキャパシタ
−４２及び抵抗器４３でその各々が成りたつハイパスフ
ィルターは既定の「ダイナミック」周波数範囲にある位
相復調信号を信号出力部４８へ通過させる。

その回路網において、或る信号の形が数字で示されてい
る。

従って増幅器１５のＡＧＣ回路は入力３８を有し、矩形
波リファレンス人力３９，４０は出力としてそれぞれ４
９．５０を有するマルチグライヤー２０，２１にそれぞ
れ送られる。

信号４９，５００変換した形がそれぞれ５１，５２で示
されている。

この発明に従ったテモジュレーターにより与えられる機
能関係を更に説明すれば、そのテモジュレータ−１０は
サイン波オツシレーター１１からの同期信号５３を受け
入れ、その同期信号の数キロサイクル以内になければ、
その入力にかげられるその他の周波数のいわゆるノンダ
イナミック信号を事実上排除させる。

デモジュレーターの出力回路に適するように選択された
バンド幅によりクリテイカルな分離が成し遂げられる。

この装置は少くとも２：１の範囲にわたって同期信号を
変化させ、マルチプライヤ−２０，２１をオツシレータ
ー１１に対して確実に組合せた状態に保持し、干渉を有
効に排除する。

そのシステムで生じるもので、恐らく周波数の変化か、
或いは伝達媒体の温度または密度の変化によると考えら
れるノンダイナミックとして示された信号の振幅の変化
はＡＧＣと共に、あるいはりミツターとして操作される
時に備えられるＲＦ増幅器の特性により事実上、とるに
たりないものとされる。

操作の際、オツシレータ−１１はパイプを横切って通る
信号を出す。

トランスジューサー１４から受け入れられた信号は全て
の要素を包む複合信号であり、反射と変調はパイプを横
切って伝達される際に行われる。

同期デモジュレーターとして働くマルチプライヤーモジ
ュール２０，２１のためにダイナミックに変化する信号
人力４１を形成するために信号は増幅器１５に送られる
。

リファレンス位相を約４５°遅延させ、そしてそれを４
５°前進させるために位相変換網１６，１７を使ってリ
ファレンス入力３９，４０が得られ、その結果、１６の
出力と１７の出力間に事実上、９０°の位相差が達成さ
れる。

位相が変換されるサイン波信号はりミツタ−１８，１９
により変えられ、同期デモジュレータ−２０，２１に関
連してコントロールする際、矩形波のリファレンス信号
３９，４０を生じる。

第２，３，４図に示した特性曲線に関連して変調の影響
を説明すれば、第２図はオツシレーター信号５３に対し
、デモジュレータ一人力信号４１０位相遅延角度に関す
るデモジュレーター２０，２１からのそれぞれのＸ及び
Ｙ出力電圧４９，５０を示す。

信号４１が４５°遅延する場合、それは遅延したリファ
レンス要素３９でもって位相に入り、その結果出力Ｘ４
９はその最大正値を達成する。

しかしながら、４５°遅延した信号４１は前進したリフ
ァレンス要素４０でもって位相から９０°はずれ、出力
Ｙ５０は七ロである。

信号４１が更に遅れ、４５°から１３５°になると、Ｘ
出力要素４９は減少してゼロになり、Ｙ出力要素５０は
増加して最大となる。

ＸとＹの関係は次のように表すことができる。

Ｘ ＝ ＶｍａｘＣｏｓ （φ−４５°）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（ＩＪＹ＝ＶｍａｘＳｉｎ（
φ−４５°）・・・・・・・・・・・・・・・・・｛２
＞第２，３，４図にプロットで描く時、その横座標は位
相角度に換算したものであって、時間ではない。

従って、位相と信号４１の振幅が一定であるとすれば、
テモジュレーターは正、または負の直流電圧を有する。

信号４１の振幅の変化は前記等式（Ｌ）、（２）のＶｍ
ａｘ 値の変化、ひいてはデモジュレーター出力の振幅
の変化を表す。

変調による出力信号の位相の変化は位相の遅延を増大さ
せながら出力をより正にするか（例えば、Ｙが遅延角度
φ−４５°を有する所で）、或いはそれをより負にする
（例えばＸが遅延角度φ−１３５°を有するか、または
Ｙが遅延角度φ−２２５°を有する場合）。

操作ＶＮ［１『；Ｍを成し遂げるＲＳＳコンバイナ−２
２にＸ及びＹ要素を送ることによって、Ｍ＝Ｖｍａｘ．
が示され、それによって振幅を復調した信号４７となり
、それはまた、フィードバック入力３８として増幅器１
５のゲインを自動的にコントロールすることができる。

同期デモジュレータ−２０，２１の出力４９，５０は統
一ゲインインバーターとして接続された増幅器２３，２
４にそれぞれ供給され、それによって負のＸ値及び負の
Ｙ値にそれぞれ等しい変換信号５１，５２（Ｘｉｎｖ，
及びＹｉｎｖ，）を出す。

４つのセレクター回路２９，３０，３１，３２の各々は
それに供給される４つの値４９，５１，５０，５２のう
ち３つを有する。

例えばセレクター回路２９についてこの装置を説明すれ
ば、その回路は４９Ｘ，５０Ｙ，５１Ｘｉｎｖ．がそれ
ぞれ接続している３つの入力ａ，ｂ，ｃを有する。

ここで、第３図を参照すれば、その回路はＸの絶対値１
×１として示されたＸ及びＸｉｎｖ．のより正の値を選
択する。

そこで％（ｙ＋ｌｘｌ）値を有するＹ及び１×１の算数
的平均値が決定される。

、この関数は位相遅延角度φが２７０°〜３６００にあ
る時、負の値を有する。

ここで、第２図を参照すれば、この部分で、位相遅延角
度が増大する時、Ｘの値はより正となることが判る。

回路２９の出力はスイッチ３３を閉鎖させ、それによっ
てＸ信号が出力増幅器３７に接続する。

第４図から判るように、信号４９Ｘ，５１Ｘｉｎｖ．５
１Ｘｉｎｖ，を受け入れるために接続している入力ａ，
ｂ，ｃを有するセレクター回路３０について考えてみる
と、関数Ｍ（Ｙｉｎｖ，＋ｌｘｌ）の特徴を決定するた
めにこれらの入力を結谷することは、φが９０°〜１８
０°間にある時、その関数がＸｉｎｖ．信号を出力増幅
器３７に供給させるような負の値を有する場合、スイッ
チ３４を閉鎖させることになる。

第２図から、位相遅延角度がこの範囲で増加する時、Ｘ
は負に向うことは明らかである。

従って適切な信号を出力増幅器３７に送るために、Ｘｉ
ｎｖ，は正に向う。

同様に、セレクター３１は入力Ｙ，Ｙｉｎｖ及びＸｉｎ
ｖ．を受け入れ、セレクタ−３２は入力Ｙ，Ｘ及びＹｉ
ｎｖ．をそれぞれ受け入れる。

位相角が００〜９０°の間にある時、関数３Ａ（Ｘｉｎ
ｖ，＋ｌＹｌ）は負であり、セレクタ−３１はスイッチ
３５を閉鎖させ、それによって、Ｙ信号を増幅器３７に
送り、位相遅延角度が大きくなるにつれて正へ向う出力
信号が与えられる。

位相遅延角度が１８０°〜２７０°の間にある時、値３
Ａ（ｘ＋ｌｙｌ）は負であり、セレクタ−３２はスイッ
チ３６を閉鎖し、それによってＹｉｎｖ．出力が増幅器
３１に送られる。

セレクター回路２９，３０，３１，３２は１度に１個の
スイッチの操作を保証するためにお互に組合っている。

ハイパスフィルター４２，４３（キャパシターと抵抗器
の結合体）はＸ，Ｘｉｎｖ．，Ｙ，Ｙｉｎｖ，電圧の直
流でゆっくりと変化する。

すなわちノンダイナミック要素を取り除くので、スイッ
チ操作中、大きな瞬間的電圧を避けることができるが、
超音波伝達路の部分１３における位相変換を誘導する流
れにより生じるいわゆるダイナミック浮動要素を通過さ
せる。

リミツターとしての増幅器１５の操作はパイプ中の液体
の超音波伝達特性のコントロールできない変化により生
じる入力信号の振幅の変化に対してテモジュレータ−１
０を感知しないようにする。

カベして、不定通路を通過する搬送信号の位相の小さな
変化を探知する方法は、伝達前に搬送信号を相互に位相
を離した関係で少くとも２つの要素に分離し、変更した
要素信号にするために、位相を変調した信号と搬送信号
のそれぞれの要素とを別々に増大させるか、または他の
方法で結合させ、更にそれぞれの変更した変換要素信号
にするために、前記変更要素信号を変換させ、終始一貫
した位相復調出力にするために、それぞれの信号のそれ
に関係した大きさに従って、変更要素信号と変換変更要
素信号とを選択的にスイッチ操作する段階で成りたつ。

この発明の効果は交叉相互関係技術を使って、異常が探
知される流れの流速を決定するためにその流れに沿って
間隔を置いて位置する２つの位置で受け入れられる流れ
の変調信号を比較するために、この発明は前記異常と復
調信号のその結果生じる極性との間の終始一貫した関係
を有する信号を自動的に選択し、その各々がそれぞれの
位置に関係している２つの独立した伝達路からの信号間
の交叉相互関係を迅速な設定を容易にするということで
ある。

この発明は長距離ラジオ、またはテレビ映画技術のよう
な種々の信号路を有するような他の実施例と同じ方法で
利用することができる。

従来の装置は位相口ツクループの使用により達成される
両信号間の精密な同期作用に頼っている。

しかしながら、これらの従来の装置は騒音に敏感で、間
違った信号との同期作用を生じることがある。

この発明を利用すれば、お互に遠く離れて安定した事実
上、同期のオツシレーターを使用することができ、その
１つのオツシレーターは他方に対してゆっくりと変化す
る。

復調信号と変換復調信号とを使用するために、この発明
は前もって選択した方法で送られる終始一貫した出力を
出すことが可能である。

従って、図示の実施例において、出力の増幅のために送
られる出力信号は探知された位相遅延角度が大きくなる
とき、正へ向って大きくなる値を示す。

同期性のわずかな不足も選択的スイッチ作用で泪動的に
補償され、か＜シテ実質的同期状態でオツシレーターの
使用を許す。

この発明はまた、ラジオ信号のイオナスフエリツクリフ
レクションに関係するような信号伝達路の変化、または
可変性を調査するために、或いは気象調査に使用される
ような大気の乱れにより誘導される変化及び信号反射物
体の動きの探知を調査するためにも有用である。

実例のように、連続波レーダーが移動する目標に範囲を
広げて使用される場合、この発明は離れた本体の漂移的
、または定期的動きに対して非常な敏感さでもって検査
することができる。

この発明のもう１つの使用例はレーダーまたは空中超音
波信号または同じような反射信号の如き反射式電磁放射
を使用してパワーラインの動き、或いは風の中のその他
の構造体の動きを連続的に監視することが可能である。

次に実施の態様を説明すれば、 （１）リファレンス信号と入力信号は共通のオツシレー
ターに始まり、前記入力信号は超音波信号に伝達され、
前記超音波信号はその信号の変調を生じさせるために流
動流れを通って横方向に伝達され、それからトランスジ
ューサーにより、前記リファレンス信号に関して相異る
位相を有する電気信号に変換し直されることを特許請求
の範囲に付加した方法。

（２）前記見分けられ調節された信号は出力部へ送られ
るために増幅されることを実施の態様１に付加した方法
。

（３）前記増幅信号はその流れに沿って離れて位置する
或る位置からのそれに相当する信号と共に、クロスコリ
レーター技術を受け、それによって、その２つの信号は
一致の統合を設定するために、そして流れの流速の正確
な測定として２つの位置の通過時間を決定するために相
互関係をもっていることを実施の態様２に付加した方法
。

（４）前記選択装置は４つの極性に敏感なセレクター回
路装置で成りたち、その各々は前記リファレンス信号に
対して位相遅延方向へ或いは位相先行方向へ前記入力信
号の選択された位相変化方向に対してどの信号が正へ向
う瞬間的値な有するかを見分けるために前記４つの別個
の信号出力のうち３つを受け入れ、それによって選択さ
れた出力は前記入力信号の振幅の変化に対して事実上、
感知しないことを特許請求の範囲２に付加した装置。

（５）前記選択装置は前記４つの出力信号のうち最も大
きな振幅を有する信号を選択するためにダイオードセレ
クター回路で成りたち、それによってその出力信号は前
記入力信号の実質的大きさの反復であり、有効に位相変
化に感知しないことを特許請求の範囲２に付加した装置
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従ったデモジュレーターシステムの
ブロック図であり、第２，３，４図は相異る信号路条件
に対しデモジュレーター出力を出す際のその装置の特性
曲線を示す。 １１……サイン波オツシレーター 周波数下、１２，１
４……超音波トランスジューサー、１３……液体中の伝
達路、１５……ＡＧＣ様式及び制限様式を有するブロー
ドバンド増幅器、１６……遅延信号への回路網、位相４
５°、１７……前進信号への回路網、位相４５°、１８
，１９……Ｆ０で矩形波を生じさせるリミター、２０，
２１……同期デモジュレーターとして使用されるマルチ
プライヤー、２２……ルートサムスクエアコンバイナー
、２３……統一ゲインインバーター、Ｘチャンネル、２
４……統一ゲインインバーター、Ｙチャンネル、２５，
２６，２７，２８……正の最大信号を選択するダイオー
ド、２９，３０，３１，３２……セレクター回路、３３
，３４，３５，３６……電子スイッチ、３７……出力増
幅器、３９……２０への矩形波同期入力、４０……２１
への矩形波同期入力、４１……２０ ，２１への増幅さ
れた信号人力、４２，４３……ハイバスフィルター、４
４，４５……ローバスフィルター、４６……振幅復調出
力、４７……２２の振幅復調出力、４８……選択された
位相復調信号出力、４９……信号Ｘ、２０の出力、５０
……信号Ｙ、２１の出力、５１……信号Ｘｉｎｖ．２３
の出力、５２……信号Ｙｉｎｖ，２４の出力、５３……
オツシレーター１１からの同期信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイプぞいに離間されて配置される１対の流れ異常
   の検出ステーションを有し、相互相関によって、該ステ
   ーション間を通る流体の流れ異常の測定される時間で、
   該通過を確認するためのシステムであって、上記の各ス
   テーションは、上記の流れ異常に応答して、実質的に同
   期の基準信号からそれ、ダイナミックに位相関係が変化
   する入力信号を有することを特徴とし、ここで該ダイナ
   ミックな位相変化の関係とは、上記の異常を表わすため
   、位相を進める意味、あるいは位相を遅らす意味にて変
   化し、上記入力信号の選択された意味の位相変化の場合
   、正に向う値を有すると共に、上記入力信号の逆の意味
   の位相変化の場合、負に向う値を有する要件に合わせて
   、条件づげされた出力信号を与え、相互相関により、上
   記の異常の確認を可能にする方法であって、 該方法が、約９０°の相互位相差を有する２つの同期の
   基準成分を発生することによって、上記の基準信号を変
   更すること、そして上記の入力信号と基準信号との間の
   位相角について、サインならびにコサインの関数の振巾
   なもつ第１ならびに第２の出力信号を与えるために、上
   記の同期基準成分に関して、上記の入力信号を同期的に
   復調すること、反対の極性をもつ第３ならびに第４の出
   力信号を与えるために、上記の出力信号を反転すること
   、さらに上記の４つの出力信号を、３つにグループ化し
   て比較し、上記の４つのどの信号が、上記の条件づげさ
   れた出力要件に合う瞬間値ならびに極性を有するかを確
   認すること、そして流れ異常により、他の上記の検出ス
   テーションで発生される似た条件の出力信号と、相互相
   関技術によって比較するために、上記の確認された信号
   を、有用な出力として切り換えることを特徴とした流れ
   異常の検出方法。 ２ 人力信号特性の位相変調変化に対応して、該入力信
   号の選択された意味の位相変化の場合、正に向う値を有
   すると共に、上記入力信号の逆の意味の位相変化の場合
   、負に向う値を有する要件に合わせて、条件づげされた
   出力信号を与え、そして上記入力信号の振巾変調変化に
   は不感応である信号変調検出装置であって、該装置は、
   同期用基準信号の発生器１１を備えると共に、これに接
   続されて、位相が進められた同期信号成分４０を与える
   第１の出力、ならびに位相が遅らされた同期信号成分３
   ９を与える第２の出力をそれぞれ有する位相変化手段１
   ６，１７を備えて、これら位相が進められると共に、位
   相が遅らされた基準成分４０，３９は、約９０°の相互
   位相差を有し、さらに前記の変調された入力信号を受け
   入れるもので、１対の同期復調器２０，２１に接続され
   る出力を有する増巾手段１５を備え、これら各復調器は
   、上記の位相が進められた、あるいは位相が遅らされた
   基準信号成分の各々の１つを受け入れ、上記の各復調器
   ２０，２１からの出力は、インバータ手段２３，２４に
   接続され、２つの該インバータ手段２３，２４からの出
   力と共に、上記２つの復調器２０，２１からの出力は、
   位相で約９０°、１８０°、２７０°に互いに分離され
   た個別の信号を有する４つの出力からなり、さらに該４
   つの出力に接続されると共に、上記所望の条件づけされ
   た特性にしたがって、上記の信号群のひとつを確認する
   ための選択手段２９，３０，３１，３２を備え、さらに
   該選択手段によって操作され、上記所望の条件づけされ
   た信号を出力増巾器に切り換えるためのスイッチング手
   段３３，３４，３５，３６を備えることを特徴とした信
   号変調の検出装置。