RU177147U1

RU177147U1 - ULTRASONIC FLOW METER

Info

Publication number: RU177147U1
Application number: RU2017138139U
Authority: RU
Inventors: Сергей Дмитриевич Ледовский
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Уралтехнология"
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2018-02-12

Abstract

Полезная модель относится к области расхода жидких сред и может быть использована в измерительных устройствах для измерения расхода жидкости с помощью ультразвука. В ультразвуковом расходомере, содержащем два пьезоэлектрических преобразователя, установленных в проточную часть расходомера, генератор зондирующих импульсов, коммутатор, приемно-усилительный тракт, управляющий процессор и схему измерения времени, согласно полезной модели дополнительно введен компаратор с регулируемым порогом срабатывания, вход/выход схемы измерения времени соединен с выходом/входом управляющего процессора, выход которого соединен с управляющим цифровым входом приемно-усилительного тракта, другой вход которого соединен с выходом коммутатора, при этом выход приемно-усилительного тракта соединен со входом коммутатора, два других входа коммутатора соединены с выходами первого и второго пьезоэлектрических преобразователей, а четвертый управляющий цифровой вход коммутатора соединен с первым выходом схемы измерения времени, два других выхода коммутатора соединены с соответствующими входами компаратора с регулируемым порогом срабатывания, выход которого соединен со входом схемы измерения времени, другой вход схемы измерения времени соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, другой выход схемы измерения времени соединен с третьим входом компаратора с регулируемым порогом срабатывания, два других выхода генератора зондирующих импульсов соединены с соответствующими входами пьезоэлектрических преобразователей, третий выход схемы измерения времени соединен с управляющим цифровым входом генератора зондирующих импульсов. Технический результат - повышение точности измерения расхода текучей среды. 1 ил.The utility model relates to the field of fluid flow and can be used in measuring devices for measuring fluid flow using ultrasound. In an ultrasonic flow meter containing two piezoelectric transducers installed in the flow part of the flow meter, a probe pulse generator, a switch, a receiving-amplifying path, a control processor and a time measurement circuit, a comparator with an adjustable threshold for operation, an input / output of a time measurement circuit, is additionally introduced according to the utility model connected to the output / input of the control processor, the output of which is connected to the control digital input of the receive-amplifier path, the other input of which is single with the output of the switch, while the output of the amplifier circuit is connected to the input of the switch, the other two inputs of the switch are connected to the outputs of the first and second piezoelectric transducers, and the fourth control digital input of the switch is connected to the first output of the time measurement circuit, the other two outputs of the switch are connected to the corresponding inputs of the comparator with an adjustable threshold, the output of which is connected to the input of the time measurement circuit, the other input of the time measurement circuit is connected to during the probe pulse generator, the other output of the time measuring circuit is connected to the third input of the comparator with an adjustable threshold, the other two outputs of the probe pulse generator are connected to the corresponding inputs of the piezoelectric transducers, the third output of the time measuring circuit is connected to the control digital input of the probe pulse generator. The technical result is an increase in the accuracy of measuring fluid flow. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области расхода жидких сред и может быть использована в измерительных устройствах для измерения расхода жидкости с помощью ультразвука.The utility model relates to the field of fluid flow and can be used in measuring devices for measuring fluid flow using ultrasound.

Из патента РФ №2600503 на изобретение известен ультразвуковой расходомер, содержащий измерительную камеру, установленную в потоке текучей среды, N пар входных и выходных датчиков, установленных на измерительной камере, возбудитель, первое коммутирующее устройство, соединенное с датчиками и возбудителем и установленное между датчиками и возбудителем с возможностью выборочного соединения датчиков с возбудителем, причем возбудитель поочередно возбуждает каждый входной и выходной датчик, приемник, соединенный с первым коммутирующим устройством, первое коммутирующее устройство, установленное с возможностью соединения каждого датчика с приемником, и второе коммутирующее устройство, соединенное с возбудителем и приемником, при этом коммутирующие устройства выполнены в виде ключей Т- или Г-образной структуры, непосредственно с выходом возбудителя соединено согласующее сопротивление (Z1), непосредственно к входу приемника включено согласующее сопротивление (Z2), приблизительно равное (Z1), сопротивление любого ключа (Rкл) много меньше согласующих сопротивлений (Z1, Z2), причем согласующие сопротивления по величине не превышают утроенное сопротивление датчиков согласно соотношению Rкл<<Z1=Z2<3|Zдатчика|, первое коммутирующее устройство выполнено в виде 2N ключей, количество которых равно количеству датчиков и каждый ключ соединен последовательно с одним датчиком, все последовательно соединенные с датчиками ключи включены (соединены) в одну точку, которая является точкой соединения еще по меньшей мере двух ключей второго коммутирующего устройства, первый из которых подключен к выходу возбудителя с согласующим сопротивлением (Z1), соединенным последовательно с выходом возбудителя и первым ключом второго коммутирующего устройства, а второй - ко входу приемника с согласующим сопротивлением (Z2).From the RF patent No. 2600503 for the invention, an ultrasonic flow meter is known comprising a measuring chamber mounted in a fluid stream, N pairs of input and output sensors mounted on the measuring chamber, a pathogen, a first switching device connected to the sensors and the pathogen and installed between the sensors and the pathogen with the possibility of selective connection of sensors with the pathogen, and the pathogen alternately excites each input and output sensor, a receiver connected to the first switching device In this case, the first switching device installed with the possibility of connecting each sensor to the receiver and the second switching device connected to the exciter and the receiver, while the switching devices are made in the form of keys of a T- or T-shaped structure, a matching resistance is connected directly to the exciter’s output ( Z1), the matching resistance (Z2), approximately equal to (Z1), is included directly to the input of the receiver, the resistance of any switch (Rcl) is much less than the matching resistances (Z1, Z2), and The resisting resistance does not exceed the triple resistance of the sensors in accordance with the ratio Rcl << Z1 = Z2 <3 | Z of the sensor |, the first switching device is made in the form of 2N keys, the number of which is equal to the number of sensors and each key is connected in series with one sensor, all connected in series with by sensors, the keys are connected (connected) to one point, which is the connection point of at least two more keys of the second switching device, the first of which is connected to the pathogen output with matching resistor phenomenon (Z1), connected in series with the output of the exciter and the first switch of the second switching device, and the second - to the input of the receiver with a matching impedance (Z2).

Из патента РФ №2353905 на изобретение известен ультразвуковой расходомер, содержащий генератор зондирующих импульсов, приемно-усилительный тракт, компаратор, информационный вход которого подключен к выходу приемно-усилительного тракта, при этом дополнительно введены управляемый коммутатор, схема формирования уровня, схема измерения времени, выход которой является выходом устройства, при этом первый и второй входы-выходы коммутатора подключены соответственно к выходам-входам первого и второго пьезоэлектрических преобразователей, первый вход коммутатора подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, а второй вход является управляющим, выход коммутатора подключен к входу приемно-усилительного тракта, кроме того, выход генератора зондирующих импульсов подключен к первому входу схемы измерения времени, второй вход которой и первый вход схемы формирования уровня подключены к выходу компаратора, а выход схемы формирования уровня подключен к входу установки опорного сигнала компаратора, при этом второй вход схемы формирования уровня является входом установки схемы в исходное состояние. Схема формирования уровня выполнена в виде D - триггера, S - и D - входы которого через первый резистор подключены к источнику питания, С - вход является первым входом схемы, R - вход является входом установки в исходное состояние, а инверсный Q - выход соединен с делителем напряжения из соединенных последовательно второго и третьего резисторов, средняя точка которого является выходом схемы, при этом третий резистор соединен с землей, кроме того, делитель напряжения выполнен с постоянной времени не более половины длительности первой положительной полуволны синусоидального сигнала на информационном входе компаратора.An ultrasonic flow meter is known from the RF patent No. 2353905 for the invention, comprising a probe pulse generator, a receiving-amplifying path, a comparator, the information input of which is connected to the output of the receiving-amplifying path, and a controlled switch, a leveling circuit, a time measurement circuit, an output are additionally introduced which is the output of the device, while the first and second inputs and outputs of the switch are connected respectively to the outputs and inputs of the first and second piezoelectric transducers, the first the first input of the switch is connected to the output of the probe pulse generator, and the second input is the control, the output of the switch is connected to the input of the amplifier, in addition, the output of the probe pulse generator is connected to the first input of the time measurement circuit, the second input of which and the first input of the level formation circuit connected to the output of the comparator, and the output of the level formation circuit is connected to the input of the reference signal setting of the comparator, while the second input of the level formation circuit is the input of the circuit setup s in initial condition. The level formation circuit is made in the form of a D - trigger, S - and D - the inputs of which are connected to a power source through the first resistor, C - the input is the first input of the circuit, R - the input is the installation input, and the inverse Q - output is connected to a voltage divider from the second and third resistors connected in series, the midpoint of which is the output of the circuit, while the third resistor is connected to ground, in addition, the voltage divider is made with a time constant of not more than half the duration of the first positive Oh half-wave of a sinusoidal signal at the information input of the comparator.

Недостатком известных ультразвуковых расходомеров является их недостаточная точность.A disadvantage of the known ultrasonic flow meters is their lack of accuracy.

Ультразвуковой расходомер по патенту РФ №2353905 принят в качестве наиболее близкого аналога (прототипа).The ultrasonic flowmeter according to the patent of the Russian Federation No. 2353905 adopted as the closest analogue (prototype).

Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью - устранение недостатков известных ультразвуковых расходомеров.The technical problem solved by the claimed utility model is the elimination of the disadvantages of known ultrasonic flow meters.

Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью - повышение точности измерения расхода текучей среды, уменьшение потребляемой электрической энергииThe technical result achieved by the claimed utility model is to increase the accuracy of measuring the flow rate of the fluid, reducing the consumed electrical energy

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в ультразвуковом расходомере, содержащем два пьезоэлектрических преобразователя, установленных в проточную часть расходомера, генератор зондирующих импульсов, коммутатор, приемно-усилительный тракт, управляющий процессор и схему измерения времени, согласно полезной модели дополнительно введен компаратор с регулируемым порогом срабатывания, вход/выход схемы измерения времени соединен с выходом/входом управляющего процессора, выход которого соединен с управляющим цифровым входом приемно-усилительного тракта, другой вход которого соединен с выходом коммутатора, при этом выход приемно-усилительного тракта соединен со входом коммутатора, два других входа коммутатора соединены с выходами первого и второго пьезоэлектрических преобразователей, а четвертый управляющий цифровой вход коммутатора соединен с первым выходом схемы измерения времени, два других выхода коммутатора соединены с соответствующими входами компаратора с регулируемым порогом срабатывания, выход которого соединен со входом схемы измерения времени, другой вход схемы измерения времени соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, другой выход схемы измерения времени соединен с третьим входом компаратора с регулируемым порогом срабатывания, два других выхода генератора зондирующих импульсов соединены с соответствующими входами пьезоэлектрических преобразователей, третий выход схемы измерения времени соединен с управляющим цифровым входом генератора зондирующих импульсов.The claimed technical result is achieved due to the fact that in an ultrasonic flow meter containing two piezoelectric transducers installed in the flow part of the flowmeter, a probe pulse generator, a switch, a receiving-amplifying path, a control processor and a time measurement circuit, an additional comparator with adjustable threshold, the input / output of the time measurement circuit is connected to the output / input of the control processor, the output of which is connected to the control digital the input of the receiving-amplifying path, the other input of which is connected to the output of the switch, while the output of the receiving-amplifying path is connected to the input of the switch, the other two inputs of the switch are connected to the outputs of the first and second piezoelectric transducers, and the fourth control digital input of the switch is connected to the first output time measurement circuits, the other two outputs of the switch are connected to the corresponding inputs of the comparator with an adjustable threshold, the output of which is connected to the input of the measurement circuit time, another input of the time measurement circuit is connected to the output of the probe pulse generator, another output of the time measurement circuit is connected to the third input of the comparator with an adjustable threshold, two other outputs of the probe pulse generator are connected to the corresponding inputs of the piezoelectric transducers, the third output of the time measurement circuit is connected to the control digital input of the probe pulse generator.

Заявляемый ультразвуковой расходомер содержит два пьезоэлектрических преобразователя ПЭП1 и ПЭП2; коммутатор КОМ; схему измерения времени СИВ; генератор зондирующих импульсов ГЗИ; компаратор с регулируемым порогом срабатывания КМП; приемно-усилительный тракт УС; управляющий процессор ПР; проточную часть, в которую установлены ПЭП1 и ПЭП2.The inventive ultrasonic flow meter contains two piezoelectric transducers PEP1 and PEP2; KOM switch; SIV time measurement circuit; GZI probe pulse generator; comparator with an adjustable threshold for the operation of the ILC; receiving and amplifying tract US; PR control processor; flow part in which PEP1 and PEP2 are installed.

Генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) обеспечивает формирование пачки возбуждающих импульсов для пьезоэлектрических преобразователей, которые поочередно формируют в исследуемой жидкости ультразвуковую волну и преобразуют принятую ультразвуковую волну в электрический синусоидальный сигнал. Одновременно генератор зондирующих импульсов запускает схему измерения времени, фиксируя, тем самым, начало отсчета времени прохождения исследуемой жидкости ультразвуковой волной, формируемой соответствующим пьезоэлектрическим преобразователем.The probe pulse generator (GZI) provides the formation of a packet of exciting pulses for piezoelectric transducers, which alternately form an ultrasonic wave in the liquid under investigation and convert the received ultrasonic wave into an electric sinusoidal signal. At the same time, the probe pulse generator starts the time measurement circuit, thereby fixing the reference time of the passage of the studied fluid by the ultrasonic wave formed by the corresponding piezoelectric transducer.

Управляемый коммутатор (КОМ) обеспечивает поочередную передачу на приемно-усилительный тракт с выходов ПЭП1 и ПЭП2 электрического синусоидального сигнала, полученного в результате преобразования ультразвуковой волны.The managed switch (COM) provides alternate transmission from the outputs of PEP1 and PEP2 of the electric sinusoidal signal obtained as a result of the conversion of the ultrasonic wave.

Приемно-усилительный тракт (УС) согласует по импедансу и усиливает электрический сигнал, соответствующий ультразвуковому сигналу, формируемому в исследуемой среде соответствующим пьезоэлектрическим преобразователем, и формирует на информационном входе компаратора (КМП) усиленный полезный синусоидальный сигнал.The receiving-amplifying path (US) matches the impedance and amplifies the electric signal corresponding to the ultrasonic signal generated in the test medium by the corresponding piezoelectric transducer, and generates an amplified useful sinusoidal signal at the information input of the comparator (CMP).

Пороговый уровень компаратора с регулируемым порогом срабатывания (КМП), задаваемый управляющим процессором (ПР), не является постоянной величиной. Стартовое значение порогового уровня задается для каждого прибора индивидуально при тестировании на заводе-изготовителе и зависит от индивидуальных характеристик пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП). Основной характеристикой пьезоэлектрического преобразователя является чувствительность, от которой зависит уровень принимаемого сигнала и которая может отличаться в разных партиях. Кроме того, при эксплуатации прибора возможно изменение уровня сигнала пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) вследствие его старения или загрязнения, загрязнения измеряемой жидкости, воздействия высокой температуры измеряемой жидкости на пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП). В таких случаях, схема измерения времени (СИВ) под управлением процессора (ПР) динамически подстраивает пороговый уровень компаратора с регулируемым порогом срабатывания (КМП) под измененный уровень сигнала пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП). Наличие такой функции в ультразвуковом расходомере улучшает точность измерений. После срабатывания компаратора с регулируемым порогом срабатывания (КМП) по первому принятому импульсу, пороговый уровень компаратора с регулируемым порогом срабатывания (КМП) устанавливается нулевым. Измерение остальных импульсов принимаемого от пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) сигнала по нулевому пороговому уровню позволяет повысить точность измерения расхода за счет устранения погрешности, обусловленной нестабильностью амплитуды принимаемого информационного сигнала, а именно, случайным характером изменения амплитуды информационного сигнала. Код, соответствующий измеренному схемой измерения времени (СИВ), времени распространения ультразвуковой волны от пьезоэлектрического преобразователя ПЭП1 к пьезоэлектрическому преобразователю ПЭП2 передается для обработки в процессор (ПР). Аналогично схема измерения времени (СИВ) измеряет время распространения ультразвуковой волны от пьезоэлектрического преобразователя ПЭП2 к пьезоэлектрическому преобразователю ПЭП1 (по направлению течения жидкости) и передает информацию в процессор (ПР). Управляющий процессор (ПР) по полученным кодам, соответствующим временам распространения ультразвуковой волны между пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) в направлении против течения жидкости и по течению жидкости, рассчитывает расход жидкости. Важным является использование в схеме измерения времени (СИВ) интегральной схемы МАХ35101 или МАХ35103, имеющей в своем составе прецизионную схему измерения времени, позволяющей измерять промежутки времени с точностью до 20пс. Это улучшило точность измерения расхода прибором.The threshold level of the comparator with an adjustable response threshold (ILC), specified by the control processor (PR), is not a constant value. The starting value of the threshold level is set for each device individually during testing at the factory and depends on the individual characteristics of piezoelectric transducers (PES). The main characteristic of a piezoelectric transducer is the sensitivity on which the level of the received signal depends and which may differ in different batches. In addition, during operation of the device, it is possible to change the signal level of the piezoelectric transducer (PEP) due to its aging or contamination, contamination of the measured liquid, and the effect of the high temperature of the measured liquid on the piezoelectric transducer (PEP). In such cases, the time measuring circuit (SIV) under the control of the processor (PR) dynamically adjusts the threshold level of the comparator with an adjustable response threshold (CMP) for the changed signal level of the piezoelectric transducers (PES). The presence of such a function in an ultrasonic flow meter improves measurement accuracy. After the comparator is activated with an adjustable response threshold (ILC) according to the first received pulse, the threshold level of a comparator with an adjustable response threshold (ILC) is set to zero. Measurement of the remaining pulses of the signal received from the piezoelectric transducers (PES) at the zero threshold level improves the accuracy of the flow measurement by eliminating the error due to the instability of the amplitude of the received information signal, namely, the random nature of the change in the amplitude of the information signal. The code corresponding to the measured time measurement circuit (SIV), the propagation time of the ultrasonic wave from the piezoelectric transducer PEP1 to the piezoelectric transducer PEP2 is transmitted for processing to the processor (PR). Similarly, a time measuring circuit (SIV) measures the propagation time of an ultrasonic wave from a piezoelectric transducer PEP2 to a piezoelectric transducer PEP1 (in the direction of fluid flow) and transmits information to a processor (PR). The control processor (PR) using the codes corresponding to the propagation times of the ultrasonic wave between the piezoelectric transducers (PES) in the direction against the liquid flow and the liquid flow, calculates the liquid flow rate. It is important to use the integrated circuit MAX35101 or MAX35103 in the time measuring circuit (SIV), which incorporates a precision time measuring circuit that allows measuring time intervals with an accuracy of up to 20 ps. This has improved the accuracy of the meter.

На фиг. изображена блок-схема заявленного ультразвукового расходомера.In FIG. shows a block diagram of the claimed ultrasonic flow meter.

Заявляемый расходомер содержит генератор 1 зондирующих импульсов (ГЗИ), пьезоэлектрические преобразователи 2, 3 (ПЭП), коммутатор 4 (КОМ), приемно-усилительный тракт 5 (УС), компаратор 6 с регулируемым порогом срабатывания (КМП), схему 7 измерения времени (СИВ), процессор 8 (ПР).The inventive flow meter comprises a probe pulse generator (GZI) 1, piezoelectric transducers 2, 3 (PEP), a switch 4 (COM), a receiving-amplifying path 5 (CSS), a comparator 6 with an adjustable response threshold (CMP), a time measuring circuit 7 ( SIV), processor 8 (PR).

Первый и второй входы КОМ 4 подключены соответственно к выходам первого 2 и второго 3 ПЭП; первый и второй выходы КОМ 4 подключены соответственно к первому и второму входам КМП 6; третий выход КОМ 4 подключен к первому входу УС 5; третий вход КОМ 4 подключен к выходу УС 5; второй вход УС 5 соединен с выходом ПР 8; вход/выход ПР 8 соединен со входом/выходом СИВ 7; первый выход СИВ 7 соединен с четвертым входом КОМ 4; второй выход СИВ 7 соединен с первым входом ГЗИ 1; третий выход СИВ 7 соединен с третьим входом КМП 6; первый вход СИВ 7 соединен с первым выходом ГЗИ 1; второй вход СИВ 7 соединен с выходом КМП 6; второй и третий выходы ГЗИ 1 соединены соответственно со входами ПЭП 1 и ПЭП 2.The first and second inputs of KOM 4 are connected respectively to the outputs of the first 2 and second 3 probes; the first and second outputs of KOM 4 are connected respectively to the first and second inputs of the ILC 6; the third output of KOM 4 is connected to the first input of US 5; the third input of KOM 4 is connected to the output of US 5; the second input of US 5 is connected to the output of PR 8 input / output of PR 8 is connected to input / output of SIV 7; the first output of SIV 7 is connected to the fourth input of KOM 4; the second output of the SIV 7 is connected to the first input of the GZI 1; the third output of the SIV 7 is connected to the third input of the ILC 6; the first input SIV 7 is connected to the first output of the GZI 1; the second input SIV 7 is connected to the output of the ILC 6; the second and third outputs of the GZI 1 are connected respectively to the inputs of the probe 1 and probe 2.

Схема измерения времени (СИВ 7) может быть выполнена на интегральной схеме МАХ35101 или МАХ35103 или TDC-GP22; приемно-усилительный тракт УС 5 может быть выполнен, например, на интегральной микросхеме МАX4488 или LMP7711; коммутатор (КОМ 4) может быть выполнен, например, на микросхеме ADG736; компаратор КМП 6 генератор зондирующих импульсов ГЗИ 1 физически входят в состав микросхемы, на которой выполнен СИВ 7.The time measurement circuit (SIV 7) can be performed on an integrated circuit MAX35101 or MAX35103 or TDC-GP22; the receiving and amplifying path US 5 can be performed, for example, on an integrated circuit MAX4488 or LMP7711; the switch (KOM 4) can be performed, for example, on the ADG736 chip; comparator KMP 6 probe pulse generator GZI 1 are physically included in the microcircuit on which SIV 7 is made.

Заявляемый ультразвуковой расходомер работает следующим образом.The inventive ultrasonic flow meter operates as follows.

Процессор ПР 8 в соответствии с загруженной в него программой передает в СИВ 7 команду о начале измерения. СИВ 7 с помощью ГЗИ 1 генерирует зондирующие электрические импульсы, которые ПЭП 1, установленный в проточную часть расходомера, преобразует в ультразвуковые импульсы, распространяющиеся в измеряемой жидкости в направлении против течения и достигает ПЭП 2, который преобразует ультразвуковые импульсы обратно в электрический сигнал. С ПЭП 2 сигнал поступает на коммутатор КОМ 4, который, управляемый СИВ 7, подключает принятый сигнал к УС 5 для усиления. Усиленный сигнал через КОМ 4 поступает на компаратор КМП 6, входящий в состав СИВ 7. Пороговый уровень компаратора КМП 6 регулируется программно через команды с ПР 8 в соответствии с загруженной в него программой.The PR 8 processor, in accordance with the program loaded into it, transmits a command to start measurement to SIV 7. SIV 7 using GZI 1 generates probing electrical pulses, which PEP 1, installed in the flow part of the flowmeter, converts into ultrasonic pulses propagating in the measured liquid in the opposite direction and reaches PEP 2, which converts the ultrasonic pulses back into an electrical signal. With PEP 2, the signal is fed to the KOM 4 switch, which, controlled by SIV 7, connects the received signal to the US 5 for amplification. The amplified signal through KOM 4 is fed to the KMP 6 comparator, which is part of SIV 7. The threshold level of the KMP 6 comparator is programmatically controlled through commands from PR 8 in accordance with the program loaded into it.

Claims

An ultrasonic flow meter containing two piezoelectric transducers installed in the flow part of the flow meter, a probe pulse generator, a switch, a receiving-amplifying path, a control processor and a time measurement circuit, characterized in that an additional comparator with an adjustable threshold is introduced, the input / output of a time measurement circuit connected to the output / input of the control processor, the output of which is connected to the control digital input of the amplifier, the other input of which is connected with the output of the switch, while the output of the amplifier path is connected to the input of the switch, the other two inputs of the switch are connected to the outputs of the first and second piezoelectric transducers, and the fourth control digital input of the switch is connected to the first output of the time measurement circuit, the other two outputs of the switch are connected to the corresponding the comparator inputs with an adjustable threshold, the output of which is connected to the input of the time measurement circuit, the other input of the time measurement circuit is connected to the output probing pulses for generators, other output time measurement circuit is connected to the third input of the comparator with adjustable response threshold, the other two sounding pulse generator output coupled to corresponding inputs of piezoelectric transducers, the third output time measurement circuit is connected to a control input of digital sounding pulse generator.