MXPA01008712A - Metodo y dispositivo para medir el tiempo de propagacion de una señal, en particular una señal ultrasonica - Google Patents

Abstract

Un método para medir el tiempo de propagación TP de una señal, en particular una señal de ultrasonido entre dos transductores separados, que constituyen un emisor y un receptor. E1 transductor emisor se somete a una señal de excitación que comprende n pulsos sucesivos de periodo Te lo que genera una señal de ultrasonido que se emite hacia el transductor receptor. La señal de ultrasonido genera una señal que se recibe la cual es transmitida por el transductor receptor. Se inicia una medición de un tiempo de propagación intermedio Tint cuando el transductor emisor comienza a estar excitado. Se detecta la señal que se recibe, transmitida por el transductor receptor y se cuentan las oscilaciones en la señal que se recibe. La medición del tiempo de propagación intermedio Tint se detiene cuando se detecta la oscilación iésima. Se determina el tiempo de propagación TP de la señal al tomar la diferencia Tin, - i x Te. Ventajosamente, la medición del tiempo de propagación intermedio T,,, se detiene para la iésima oscilación de la señal de recepción que corresponde a una amplitud máxima de la señal de recepción.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA MEDIR EL TIEMPO DE PROPAGACIÓN DE UNA SEÑAL, EN PARTICULAR UNA SEÑAL ULTRASÓNICA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un método y con un aparato para medir el tiempo de propagación de señales, en particular la propagación de señales ultrasónicas entre dos transductores . Un método conocido para medir el tiempo tp/ tomado por una señal, por ejemplo una señal ultrasónica, para propagarse entre dos transductores consiste en excitar el transductor emisor con un pulso de excitación IE1. Tal pulso de excitación sustancialmente está en forma de una onda cuadrada y el espectro de frecuencia incluye la frecuencia de excitación del transductor. Al ser emitido por el transductor emisor, este pulso da lugar a una onda de ultrasonido en el medio, entre los dos transductores. Esta onda se propagará hacia el transductor receptor. La figura 1 muestra la señal de excitación IE1 en el transductor emisor y la señal SRl como salida por el transductor receptor. El método consiste en detectar la primera oscilación de la onda al llegar al transductor receptor. El tiempo de propagación Tp después es el tiempo entre el instante en el cual el transductor emisor se somete al pulso de excitación y al instante en el cual se detecta la primera oscilación de la onda de ultrasonido conforme llega al transductor receptor. El método es particularmente difícil de implementar y adolece de imprecisión lo que genera una medición errónea del tiempo de propagación. En el transductor receptor, la onda de ultrasonido da lugar a una señal de respuesta de muy baja amplitud. A modo de ejemplo, en el contexto de un medidor de flujo de ultrasonido utilizado en redes de calentamiento, para un transductor que tiene una frecuencia resonante cercana a los 10 megahertz (MHz) , la respuesta de amplitud de una señal recibida corresponde a un valor que se encuentra en el intervalo de aproximadamente 3 milivoltz (mV) a 10 mV. La figura 2 muestra la aparición de una señal de respuesta desde el transductor receptor SRl cuando el transductor emisor se excita por un solo pulso. El método consiste en detectar la primera oscilación de la onda de ultrasonido PFl al detectar el momento en el que se cruza el umbral de voltaje. Este método requiere niveles de voltaje muy bajos para ser detectados y un control muy preciso sobre el umbral de activación del dispositivo para detectar la llegada de una oscilación con el fin de evitar introducir cualquier retardo en la medición del tiempo de propagación. Este método se puede elaborar para que sea preciso mediante la utilización de un componente de activación de umbral electrónico que es de alto rendimiento, pero costoso. Sin embargo, se vuelve impreciso cuando se utiliza un componente de activación de umbral electrónico de tipo común.

La patente de los Estados Unidos 5 123 286 describe un método para determinar el tiempo de propagación de una onda de ultrasonido entre dos transductores. El transductor emisor se excita por un pulso de onda cuadrada lo que da lugar a la aparición de una señal de respuesta que es típica para un oscilador amortiguado cuya amplitud pico se incrementa sobre cierto número de períodos antes de disminuir. Este método propone determinar el tiempo de propagación entre el instante en el cual se excita el transductor emisor y el instante en el cual se recibe la señal de ultrasonido por el transductor receptor. Consiste en el cálculo de una envolvente para la señal de respuesta al determinar en primer lugar la amplitud de un grupo de períodos, y en segundo lugar los instantes de cruce a cero de tales períodos. Después se calcula el punto en donde la envolvente intersecta la línea de base de la señal de respuesta con el fin de determinar el momento en el cual la señal de respuesta aparece en el transductor. Finalmente, se determina el tiempo de propagación al calcular la diferencia entre el momento de excitación y el momento en el cual aparece la señal . El documento DE 4 017 022 describe _a aparato electrónico para mejorar la precisión con la cual se mide el tiempo de propagación de una señal de ultrasonido entre dos transductores. Este aparato propone determinar el momento que corresponde a la recepción de la señal de ultrasonido de manera precisa. La señal que se recibe se aplica a dos comparadores cuyos voltajes umbrales son diferentes. Se genera una señal de "ciclo" y una señal de "período" . Estas señales activan un contador de longitud de ciclo y un contador de longitud de período. La salida del contador de longitud de ciclo se conecta a una memoria para almacenar una señal binaria que corresponde a la señal que se recibe. Al final de la longitud del ciclo de medición, se analiza el contenido de la memoria mientras se toma en consideración el período de la señal. El circuito toma en consideración el valor almacenado para corregir la longitud del ciclo y determinar el tiempo de propagación. Un medidor de flujo por ultrasonido descrito en el documento US 5 777 238 mide el tiempo de propagación de la señal de ultrasonido mediante la utilización de por lo menos una señal de intervalo de referencia, adaptable o dinámico (señal la cual comprende una porción fija y una porción variable) y un detector o circuito de cruce a cero. Se determina un cruce a cero para cada período que constituye la señal que se recibe, y se determina el tiempo de propagación en base en una media calculada a partir de los tiempos que corresponden a tales cruces a cero. Estos métodos con complejos de implementar y requieren que se hagan y almacenen varias mediciones, y también requieren la realización de numerosos cálculos. Por lo tanto, la presente invención proporciona una medida simplificada para medir el tiempo de propagación Tp de una señal de ultrasonido entre dos transductores separados que constituyen un emisor y un receptor. El transductor emisor se somete a una señal de excitación que comprende n pulsos sucesivos de período Te lo que genera una onda de ultrasonido que se emite. La onda de ultrasonido genera una señal que se recibe en la salida del transductor receptor. El método comprende las siguientes etapas: comenzar una medición de un tiempo de propagación intermedio cuando el transductor emisor comienza a ser excitado; detectar la señal que se recibe en la salida del transductor receptor y contar las oscilaciones en la señal que se recibe; detener la medición del tiempo de propagación intermedio cuando se detecta la iéslma oscilación; y determinar el tiempo de propagación de la señal al tomar la diferencia Tint - i x Te. Ventajosamente, la señal de excitación está constituida por n pulsos, en donde n ? 1, y la medición del tiempo de propagación intermedio Tint se detiene en una oscilación ié8ima de la señal que se recibe, en donde i ? l. En una primera implementación, se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio T?nt para una oscilación iéoima de la señal que se recibe, que corresponde a la señal que se recibe la cual está a una amplitud máxima.

En una segunda implementación, se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio Tint para una oscilación iéoima de la señal que se recibe en donde i = n. En una primera implementación particular, el número de pulsos n que constituyen la señal de excitación, preferiblemente es de n = 4 o n = 5, y se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio Tint para una oscilación iéßima de la señal que se recibe, preferiblemente en donde i = 4 o i = 5. La respuesta del transductor al tren de n pulsos corresponde a la respuesta transitoria de un oscilador a la excitación periódica. La amplitud pico de tal señal que se recibe se incrementa muy rápidamente durante los períodos iniciales de la señal y después se estabiliza en una amplitud constante . Una primera ventaja es que la amplitud de la oscilación iésima es mayor cuando responde a un tren de n pulsos (en donde n > 1) en comparación a cuando responde a un solo pulso de excitación. Otra ventaja de la medición del tiempo de propagación en una oscilación ié?ima seleccionada de manera apropiada es que se vuelve posible medir el tiempo de propagación utilizando una señal de amplitud que es mucho mayor que la de la primera oscilación de la señal que se recibe. Por lo tanto, en primer lugar, el umbral de activación puede ser pequeña en relación a la amplitud pico de la señal que se recibe, lo cual significa que el retardo que se introduce por el tiempo tomado por la señal que se recibe para alcanzar el umbral de activación es mucho más pequeño para la oscilación ié8ima en comparación con la primera oscilación y en segundo lugar, este método hace posible utilizar un comparador de umbral de activación estándar sin ninguna necesidad de vigilar con precisión su umbral de activación, aunque aún mejora considerablemente la precisión con la cual se mide el tiempo de propagación. La presente invención también proporciona un aparato para medir el tiempo de propagación Tp de una señal de ultrasonido, el aparato comprende: un medio para formar una señal de excitación,- un transductor emisor 1, 2 conectado a un medio para formar una señal de excitación; un transductor receptor para transformar la señal de ultrasonido en una señal que se recibe,- y un medio comparador conectado al transductor receptor para comparar la amplitud de la señal que se recibe con un voltaje umbral de activación y para generar una señal representativa de las oscilaciones de la señal que se recibe; el aparato comprende además : un medio para medir el tiempo fijo T0 conectado al medio para formar una señal de excitación con el fin de medir un tiempo fijo T0 desde el momento en el que se excita el transductor emisor; un medio para determinar la oscilación iéo?ma( medio el cual se conecta al medio comparador, para contar el número de oscilaciones en la señal que se recibe y para detectar la oscilación i«ßio«; y un medio para medir el tiempo variable T1EX entre el fin de la medición T0 y la detección de la oscilación iés?ma. Otras características y ventajas aparecen de la siguiente descripción que se proporciona por medio de un ejemplo no limitante y en la que se hace ce. referencia a los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 muestra la señal de excitación del transductor emisor y la salida de señal por el transductor receptor como una función del tiempo para el método de medición de la técnica anterior; la figura 2 muestra la aparición de la señal de respuesta del transductor receptor como una función del tiempo cuando se excita el transductor emisor por un solo pulso en un método de medición de la técnica anterior,- la figura 3 muestra la señal de excitación del transductor emisor y la salida de señal por el transductor receptor como una función del tiempo, en el método de medición de la invención; la figura 4 muestra la aparición de la señal que se recibe del transductor receptor como una función de tiempo cuando se excita el transductor emisor por un tren de pulsos en un método de medición de la invención,- la figura 5 muestra la amplitud de la señal que se recibe de transductor receptor para la primera oscilación y para la oscilación i*"""*; las figuras ßa a 6d son diagramas de varios circuitos electrónicos que habilitan el método de la invención que se va a implementar; y la figura 7 muestra diagramas de temporización para diversas señales asociadas con los circuitos eléctricos de las figuras 6a a 6d. La figura 3 muestra la señal de excitación IEn para excitar el transductor emisor y también la señal que se recibe SRn medida en la salida desde el transductor receptor. El tiempo de propagación Tp que se va a medir, es el tiempo que transcurre entre el momento en el que se envía la señal de excitación al transductor y el momento cuando la señal de ultrasonido resultante alcanza al transductor receptor. La señal de excitación IEn comprende una sucesión de n pulsos, por ejemplo, que tienen una relación de trabajo de 0.5. El número de pulsos n que constituye la señal de excitación es tal que n ? 1. El espectro de frecuencia de cada pulso incluye por lo menos una frecuencia de excitación Tß cercana a la frecuencia resonante del transductor, por ejemplo 1 MHz. Por lo tanto, puesto que el transductor es comparable con un oscilador, cuando se somete a una asociación de pulsos, cada pulso está sustancialmente en forma de una onda cuadrada, se colocará en condiciones de oscilación periódica sostenida por una longitud de tiempo que se asocia con el número de pulsos que constituyen la señal de excitación. La señal de ultrasonido emitida por el transductor emisor hacia el transductor receptor a través del medio entre los dos transductores resulta de la señal de excitación cuyas características se describen en lo anterior. En el transductor receptor, esta onda da lugar a la señal que se recibe, SRn. La señal de ultrasonido y la señal que se recibe eléctrica resultante como se transmite por el transductor receptor típicamente tiene la forma de un paquete de ondas, es decir, de una oscilación de amplitud que se incrementa, alcanza un máximo y posteriormente disminuye. Puesto que la amplitud disminuye cuando el transductor emisor ya no se somete a la señal de excitación, la señal después se comporta como una oscilación amortiguada. La figura 4 muestra una porción de la señal que se recibe medida en la salida desde el transductor receptor. La figura 5 muestra la amplitud de esta señal para su primera oscilación y para su oscilación ié31ma. La primera oscilación Pl de la señal que se recibe tiene una amplitud Vmax(l) que es baja, pero no obstante es mayor que el umbral de activación Vtr?g, lo que permite que se detecte por un circuito electrónico adecuado. Sin embargo, la oscilación pésima ¿ ^g la señal que se recibe tiene una amplitud Vmax(i) la cual es mucho mayor que el umbral que se activa Vtr?g . Por lo tanto, es claro que el error en el tiempo de medición que corresponde al momento preciso en el cual se detecta el cruce de voltaje umbral, disminuye con el incremento en la amplitud. En consecuencia, el error de la oscilación ié3?ma i es mucho más pequeño que el error en la primera oscilación Pi . Con el fin de minimizar el error al medir el tiempo de propagación, por lo tanto es preferible medir un tiempo de propagación intermedio en la oscilación iéßima y después corregir la medición al restar el tiempo que transcurre entre la primera oscilación y la oscilación iéßima que se detecta. Ventajosamente, se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio T?nt para una oscilación ié3ima de la señal que se recibe, en donde i ? l. En una implementación particularmente ventajosa, la medición del tiempo de propagación intermedia Tint se detiene para una oscilación ié8ima de la señal que se recibe la cual corresponde con la señal que se recibe y que está a una amplitud máxima. En otra implementación, se detiene la medición el tiempo de propagación intermedia T?nt para una oscilación iésia de la señal que se recibe, en donde i = n. Las figuras 6a a 6d se describen en los siguiente en relación con la figura 7. La figura 7 proporciona diagramas de temporización para las señales involucradas en los circuitos electrónicos de las figuras 6a a 6d. En la totalidad de las figuras 6a a 6d, una batería (que no se muestra) suministra la energía necesaria para provocar que funcionen los diversos componentes electrónicos vía un cableado adecuado conocido por las personas expertas en la técnica. Tal aparato encuentra una aplicación en particular en el campo de dosificación de flujo por ultrasonido. Los dos transductores 1, 2 se colocan en un flujo de fluido, con el transductor 1 actuando de manera alternada como un emisor y después como un receptor, y el transductor 2 está en un estado opuesto al transductor 1. El tiempo tomado por ondas de ultrasonido para propagarse a través del fluido que fluye entre los dos transductores l, 2 en la dirección corriente arriba TI y en la dirección corriente abajo T2 , hace posible calcular la velocidad Q de flujo de fluido como una función de un término definido K, asociado con la geometría del medidor de flujo: 4 x K x |T2 - TI | Q « (TI + T2)2 La figura 6a es una vista diagramática del circuito el cual controla la emisión y recepción de ondas de ultrasonido por los transductores 1, 2. Durante las etapas de emisión, un microcontrolador (que no se muestra) , causa una señal de emisión STl, ST2 (véase la figura 7) para que se aplique al transductor correspondiente 1, 2. La señal de emisión STl, ST2 "comprende un tren de n pulsos a una frecuencia de, por ejemplo, 1 MHz. El tren de pulso es sincrónico con una señal de reloj CLKl. En la figura 6a, los transductores l, 2 son del tipo que comprende una pieza de material piezoeléctrico que tiene dos superficies metalizadas, una de las cuales se conecta a tierra (0) y la otra a un conmutador respectivo U3 , U4. Cuando el transductor 1 se somete a una señal de excitación STl y emite una señal de ultrasonido hacia el transductor 2, el conmutador U3 se abre mientras que el conmutador U4 conectado al transductor 2 en el modo de recepción, se cierra. La configuración de los conmutadores se invierte cuando el transductor 2 se somete a la señal de excitación ST2 y el transductor l está en el modo de recepción. Los conmutadores U3, U4 son controlados por el microcontrolador (no mostrado) de manera convencional. El voltaje de salida VSl, VS2 del transductor respectivo 1, 2 se aplica a la entrada de inversión de un comparador U5. El comparador U5 es impulsado por el voltaje Vdd vía una entrada v+ . Un voltaje de entrada V- del comparador U5 se conecta a tierra 0. Su entrada que no se invierte se conecta a un voltaje de referencia denominado como el voltaje de activación Vtrig. La salida del comparador se conecta a un inversor U6. Por lo tanto, la señal que se recibe SIG está disponible en la salida desde las unidades de comparador U5, U6, la cual se ajusta para un umbral de detección Vtrig. Cuando el umbral de voltaje Vtrig se excede, aparece un estado bajo o "0" en la salida del comparador U5 , y cuando la señal se encuentra por debajo del umbral de voltaje, suministra un estado alto o "1". La señal SIG (véase la figura 7) suministrada por el circuito de la figura 6a, por lo tanto es representativa de la señal que se recibe suministrada por el transductor emisor, cada pulso en la señal SIG corresponde a un semiciclo positivo de una oscilación en la señal que se recibe. Las figuras 6b, 6c y 6d son diagramas de circuito para medir el tiempo de propagación. Se determina el tiempo de propagación al agregar dos contribuciones de tiempo. En primer lugar, un primer circuito que se muestra en las figuras 6b y 6d sirve para contar una longitud fija de tiempo T0, y después un segundo circuito, como se muestra en la figura 6c sirve para medir el tiempo que permanece entre T0 y el instante que corresponde a la señal correspondiente que se detecta en su oscilación iésima. Para determinar este tiempo remanente, tiempo el cual es variable, debe ser posible medir una duración corta, lo cual no se puede realizar mediante la utilización de un medio convencional tal como un reloj y un contador de alta frecuencia, por ejemplo. Este problema se puede resolver mediante la utilización de un circuito expansor de tiempo. El principio en el cual funciona un circuito expansor de tiempo se ha descrito de antemano en la patente FR 2 750 495. El circuito expansor de tiempo HB5 multiplica la duración de un pulso por un factor de multiplicación de tiempo específico para el circuito expansor de tiempo. La salida del intervalo de tiempo expandido desde el circuito HB5 se puede medir de manera convencional, por lo tanto hace posible deducir la duración del pulso al dividir la duración del intervalo de tiempo expandido por el factor de multiplicación. En la figura 6b, una compuerta U7 de circuito lógico OR tiene una de sus dos entradas que recibe la señal STl y su otra entrada que recibe la señal ST2, y tiene su salida conectada a la entrada LAT de un conmutador biestable U8 de tipo D. Por lo tanto, cuando está presente una señal STl o ST2 en una de las entradas de la compuerta U7, esa señal se aplica a la entrada LAT. Las dos entradas S y D del conmutador biestable U8 después son el potencial Vdd, es decir, en un estado activado, mientras que la entrada R se somete a una señal de inicialización RG. La salida Q del conmutador biestable U8 es flotante. La otra salida Q del conmutador biestable U8 se conecta a una compuerta U9 AND cuya otra entrada se somete a la señal de reloj CLKl . Por lo tanto, después de que se ha inicializado un conmutador biestable U8, tan pronto como está presente la señal STl o ST2 en la entrada LAT, la salida Q del conmutador biestable conmuta a un estado activado. La salida de señal por la compuerta U9 del circuito lógico entonces se vuelve la señal de reloj CLKl . La salida de la compuerta U9 del circuito lógico se conecta a la entrada CLK del contador HB1 la cual posee una entrada R que se somete a la señal de inicialización RG. El contador HBi por lo tanto cuenta la cantidad de períodos que alcanzan su entrada CLK después de la inicialización por RG. La salida del contador HB1 se conecta a la entrada de un descodificador HB2 , el cual a su vez transmite una señal OSP representativa del intervalo de tiempo fijo T0. Esta duración T0 corresponde a la duración durante la cual la señal OSP está en un estado inactivado. Por lo tanto, este circuito actúa para medir una longitud fija de tiempo T0 que comienza desde el primer cambio en el estado causado por una señal STl o ST2 que alcanza una u otra de las entradas de la compuerta U7. Una vez que se ha medido la primera duración T0, el segundo circuito que se muestra en la figura 6c determina la duración restante entre el extremo de la cuenta que corresponde a T0 y la oscilación iésxma en la señal SIG que se recibe y que es detectada. Inicialmente, es necesario detectar la oscilación iésima.

Esta tarea se realiza por el circuito que se muestra en la figura 6d. Este circuito tiene un contador HB3 que tiene una entrada R y una entrada CLK, entradas las cuales se someten a la señal de inicialización RG y para recibir la señal SIG, respectivamente. Después de la inicialización, a la llegada de la señal SIG, el contador cuenta el número de pulsos en la señal que se recibe SIG. Las entradas del descodificador HB4 se conectan a la salida del contador HB3 de manera que cuando el contador alcanza el pulso i6"»"», la señal ESP de detección transmitida desde el descodificador HB4 pasa del estado inactivado al estado activado durante un período de la señal que se recibe SIG (véase la figura 7) . El circuito de la figura 6c sirve para determinar la duración muy corta que transcurre entre el fin de la cuenta T0 y la detección de la oscilación ié9ima, y realiza esto por medio de un circuito expansor de tiempo HB5. Un primer conmutador biestable U12 de tipo D, que tiene sus entradas D y S conectadas al potencial Vdd, es decir y que tiene su entrada i? sometida a la señal de inicialización RG, mientras que su entrada LAT recibe la señal OSP la cual marca el fin del tiempo durante el cual se mide T0 al conmutar a un estado activado (véanse las figuras 6b y la figura 7) . La salida Q del conmutador biestable U12 es flotante. La salida Q pasa a un estado activado cuando la señal OSP pasa del estado inactivado al estado activado. La salida Q del conmutador biestable U12 se conecta a la entrada D del conmutador biestable U13 y a la entrada LAT del conmutador biestable U14. Las entradas S, LAT y R del conmutador biestable U13 se someten al potencial Vdd, a la señal ESP de detección y a la señal RG de inicialización, respectivamente. La salida Q del conmutador biestable U13 es flotante, mientras que la salida Q se conecta a la entrada R del conmutador biestable U14. Por lo tanto, una vez que la señal OSP pasa de un estado inactivado a un estado activado después de que se ha medido T0 y la señal de detección ESP pasa a un estado activado al detectar la oscilación iésima, la salida Q pasa de un estado activado a un estado inactivado, lo que obliga a la salida Q del conmutador biestable U14 a que cambie a cero (señal IEX) . Las entradas S y D del conmutador biestable U14 están en el potencial Vdd. La salida Q del conmutador biestable U14 es flotante. La salida Q del conmutador biestable U14 suministra la señal IEX la cual está en estado activado cuando la señal OSP pasa al estado activado y para hacerlo de esta manera y durante el tiempo en que la señal de detección ESP no ha sido conmutada del estado inactivado al estado activado. La señal IEX por lo tanto es un pulso cuyo estado activado comienza al finalizar la medición de la duración T0 y termina cuando se detecta la oscilación iéßima. El expansor de tiempo HB5 procesa la señal IEX de manera que la duración TIEX durante la cual el pulso que corresponde a la señal IEX está en un estado alto, se multiplica por un factor Tfm. La señal resultante en la salida del expansor HB5 es la señal IEX_EXP. Las dos señales, OSP y IEX_EXP se procesan por un microcontrolador (no mostrado) el cual determina el tiempo de propagación intermedio, por ejemplo, para una onda de ultrasonido que se propaga entre los transductores l y 2: -IEX = n •fm Posteriormente, el microcontrolador determina el tiempo de propagación Tp como una función del número i seleccionado y del período de la señal de excitación STl del transductor: TP « - i X T„ La totalidad de los circuitos electrónicos que se describen antes se pueden integrar en un circuito integrado específico de aplicación (ASIC) . El número n de pulsos que constituyen la señal de excitación y el número i que determina cual oscilación de la señal que se recibe se utiliza para medir el tiempo de propagación, se pueden propagar en el ASIC o en el software que maneja el ASIC y los datos que proporciona. De manera ventajosa, se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio Tint para una oscilación iésima de la señal que se recibe, que corresponde a la señal que se recibe la cual está en una amplitud máxima. A modo de ejemplo, y en el campo del medidor de flujo de ultrasonido utilizando medidores que tienen transductores de ultrasonido con una frecuencia resonante cercana a 1 MHz, el ASIC y el software se programan de manera tal que el número de pulsos n que constituyen la señal de excitación preferiblemente es n = 4 o n = 5, y se detiene la medición del tiempo de propagación intermedio Tint para una oscilación iéí5ima e la señal que se recibe de manera que, preferiblemente, i = 4 o i = 5. Además, el método y aparato de la invención, cuando se aplican a la medición de flujo por ultrasonido, hacen posible mejorar la precisión de la medición de manera significativa, permitiendo que se obtengan errores menores de 0.5% en la medición del tiempo de propagación, mientras que no obstante se utiliza un componente activador de umbral común de bajo costo y que consume poca energía. Aunque la invención se describe en lo anterior con referencias a ondas de ultrasonido, es evidente que no se limita a este tipo de onda, y que una persona experta en la técnica puede realizar una transposición del método a cualquier otro tipo de onda, por ejemplo ondas eléctricas o electromagnéticas. Lo mismos e aplica al aparato para medir el tiempo de propagación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Método para medir el tiempo de propagación de una señal de ultrasonido entre dos transductores separados, que constituyen un emisor y un receptor, el transductor emisor se somete a una señal de excitación que comprende n pulsos sucesivos de período T., por lo que provoca que se emita una onda de ultrasonido hacia el transductor receptor, la onda de ultrasonido genera una señal que se recibe en la salida del transductor receptor, el método está caracterizado porque comprende las siguientes etapas: comenzar una medición de un tiempo de propagación intermedio cuando el transductor emisor comienza a ser excitado; detectar la señal que se recibe en la salida del transductor receptor y contar las oscilaciones en la señal que se recibe; detener la medición del tiempo de propagación intermedio cuando se detecta la ié9ima oscilación; y determinar el tiempo de propagación de la señal al tomar la diferencia T?nt - i x Te .

2. Método como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la medición del tiempo de propagación intermedio se detiene para una oscilación ié3?ma de la señal que se recibe, que corresponde a la señal que se recibe que está a una amplitud máxima.

3. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la medición del tiempo de propagación intermedio se detiene para una oscilación i6ßima de la señal que se recibe, en donde i ? 1.

4. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la medición del tiempo de propagación intermedio se detiene para una oscilación i*siraa de la señal que se recibe, en donde i = n.

5. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la medición del tiempo de propagación intermedio se detiene para una oscilación ißima de la señal que se recibe, en donde i = 4.

6. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la medición del tiempo de propagación intermedio se detiene para una oscilación iéßima de la señal que se recibe, en donde i = 5.

7. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de excitación está constituida de n pulsos, en donde n ? 1.

8. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de excitación está constituida de n pulsos, en donde n = 4.

9. Método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de excitación está constituida de n pulsos, en donde n = 5.

10. Aparato para medir el tiempo de propagación de una señal de ultrasonido, el aparato comprende: un medio para formar una señal de excitación; un transductor emisor conectado a un medio para formar una señal de excitación; un transductor receptor para transformar la señal de ultrasonido en una señal que se recibe,- y un medio comparador conectado al transductor receptor para comparar la amplitud de la señal que se recibe con un voltaje umbral de activación y para generar una señal representativa de las oscilaciones de la señal que se recibe; el aparato está caracterizado porque comprende además: un medio para medir el tiempo fijo conectado al medio para formar una señal de excitación con el fin de medir un tiempo fijo desde el momento en el que se excita el transductor emisor,- un medio para determinar la oscilación ié31ma, medio el cual se conecta al medio comparador, para contar el número de oscilaciones en la señal que se recibe y para detectar la oscilación ±6ßim? ; y un medio para medir el tiempo variable entre el fin de la medición del tiempo fijo y la detección de la oscilación iésima.

11. Aparato para medir el tiempo de propagación de una señal de ultrasonido, como se describe en la reivindicación 10, caracterizado porque el medio para medir un tiempo fijo comprende un contador y un descodificador.

12. Aparato para medir el tiempo de propagación de un sonido de ultrasonido, como se describe en la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado porque el medio para determinar la oscilación ié3ima comprende un contador y un descodificador.

13. Dispositivo para medir el tiempo de propagación Tp de una señal de ultrasonido, como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el medio para medir el tiempo variable comprende un circuito expansor de tiempo.