RU2002120506A

RU2002120506A - Способ и устройство для обнаружения неисправности ультразвукового расходомера

Info

Publication number: RU2002120506A
Application number: RU2002120506/28A
Authority: RU
Inventors: Эрве ДЮРИ (FR); Эрве ДЮРИ
Original assignee: Актарис С.А.С. (Fr); Актарис С.А.С.
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2004-03-10
Also published as: FR2803383A1; US6766276B1; EP1242792A1; MXPA02006401A; AU2686801A; JP2003519375A; WO2001050095A1; CN1192212C; RU2232978C2; BR0017057A; CN1415068A; FR2803383B1

Claims

1. Способ обнаружения неисправности ультразвукового расходомера от загрязнения или износа, содержащего по меньшей мере один преобразователь, и генерирования обработанного сигнала на основе аналогового сигнала, выдаваемого преобразователем, заключающийся в том, что измеряют приемный сигнал V_IN на выходе преобразователя, сравнивают величину приемного сигнала с заранее определенной величиной V_REF, отличающийся тем, что дополнительно запоминают пиковые напряжения V_PK приемного сигнала V_IN, формируют аварийный сигнал V_AL, когда величина срабатывания V_DEC приемного сигнала оказывается меньше заранее определенной величины V_REF, определяют пороговое напряжение V_TH, которое пропорционально пиковой амплитуде V_PK приемного сигнала, так что V_TH=К×V_PK, где: К - множитель, зависящий от типа преобразователя, сравнивают приемный сигнал V_IN с пороговым напряжением V_TH, формируют обработанный выходной сигнал V_OUT в первом режиме, когда приемный сигнал V_IN превышает пороговое напряжение V_TH, и во втором режиме, когда приемный сигнал V_IN меньше порогового напряжения V_TH.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величина V_REF является напряжением, а величина V_DEC является пиковым напряжением V_PK приемного сигнала V_IN.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что величина V_REF является производной напряжения, а характеристика срабатывания V_DEC - производной пикового напряжения V_PK приемного сигнала V_IN.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что приемный сигнал V_IN на выходе преобразователя служит одновременно для формирования аварийного сигнала V_AL, обработанного выходного сигнала V_OUT и для определения порогового напряжения V_TH.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что контрольное напряжение V_REF первоначально равно первому контрольному напряжению V_REF1, выбранному таким образом, что аварийный сигнал формируется до того, как преобразователь перестает выдавать приемный сигнал, при этом указанное контрольное напряжение V_REF равно второму контрольному напряжению V_REF2, как только генерируется первый аварийный сигнал V_AL, при этом второе контрольное напряжение V_REF2 выбирают таким образом, что второй аварийный сигнал генерируется, когда преобразователь перестает выдавать приемный сигнал.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют напряжение V_OF смещения на выходе преобразователя перед измерением приемного сигнала V_IN; вычитают из приемного сигнала VIN значение напряжения смещения V_OF перед этапом определения порогового напряжения V_TH.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что множитель К определяют расчетным путем с определением средней величины амплитуд двух последовательных колебаний приемного сигнала.

8. Устройство для обнаружения неисправности ультразвукового расходомера от загрязнения или износа, содержащего по меньшей мере один преобразователь для формирования приемного сигнала V_IN и генерирования обработанного сигнала на основе аналогового сигнала, формируемого указанным преобразователем, при этом устройство содержит схему (1) обработки приемного сигнала, содержащую вход IN, соединенный с преобразователем, и выход OUT, выдающий обработанный выходной сигнал V_OUT, отличающееся тем, что схема обработки дополнительно содержит селектор (10), один вход которого соединен с входом IN и на другой вход подается заранее определенное значение напряжения V_REF, при этом указанный селектор предназначен для формирования на выходе порогового напряжения V_TH для приемного сигнала V_IN, а на выходе AL - сигнала обнаружения неисправности V_AL, когда пиковая амплитуда приемного сигнала V_PK оказывается меньше заранее определенного напряжения V_REF, компаратор (20), первый вход которого соединен с входом IN для ввода приемного сигнала V_IN, а второй вход соединен с селектором для приема порогового напряжения V_TH, при этом выход компаратора является выходом OUT схемы обработки, на котором имеется выходной сигнал V_OUT в первом режиме, когда амплитуда приемного сигнала превышает значение порогового напряжения, и во втором режиме, когда амплитуда приемного сигнала меньше значения порогового напряжения V_TH.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что селектор содержит пиковый детектор (11) для приема приемного сигнал V_IN, амплитудный ограничитель (13), соединенный с выходом пикового детектора (11) и предназначенный для устранения помех приемного сигнала V_IN, калибратор-блокиратор (15), соединенный с амплитудным ограничителем (13) и предназначенный для запоминания пиковой амплитуды V_PK приемного сигнала V_IN, первый блок (19) сравнения, соединенный с выходом калибратора-блокиратора (15), и предназначенный для приема на втором входе контрольного напряжения V_REF и генерирования на выходе AL сигнала обнаружения неисправности V_AL, когда пиковая амплитуда приемного сигнала V_PK оказывается меньше контрольного напряжения V_REF, потенциометрический делитель (17), соединенный с выходом калибратора-блокиратора (15) и предназначенный для выдачи порогового напряжения V_TH, при этом компаратор (20) содержит второй блок (21) сравнения, соединенный с выходом потенциометрического делителя (17) и предназначенный на втором входе приемного сигнала V_IN и формирования обработанного выходного сигнала V_OUT в первом режиме, когда амплитуда приемного сигнала превышает значение порогового напряжения, и во втором режиме, когда амплитуда приемного сигнала меньше значения порогового напряжения.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что селектор содержит пиковый детектор (111) для приема приемного сигнала V_IN, аналого-цифровой преобразователь (113), соединенный с выходом пикового детектора (11), программирующее устройство (115), соединенное с аналого-цифровым преобразователем (113) и предназначенное для приема на втором входе контрольного напряжения V_REF и формирования на выходе AL сигнала обнаружения неисправности V_AL, когда пиковая амплитуда приемного сигнала V_PK оказывается меньше контрольного напряжения V_REF, а также программированного порогового напряжения V_TH, при этом компаратор (20) содержит программируемый блок (221) сравнения, пороговое напряжение которого V_TH определяется программирующим устройством (115) через шину (118) данных и предназначенный для приема на другом входе приемного сигнала V_IN и формирования обработанного выходного сигнала V_OUT в первом режиме, когда амплитуда приемного сигнала превышает значение порогового напряжения, и во втором режиме, когда амплитуда приемного сигнала оказывается меньше значения порогового напряжения V_TH.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что программирующее устройство (115) является демультиплексором.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что программирующее устройство (115) является микроконтроллером.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок (30) определения напряжения смещения V_DEC, соединенный с входом IN схемы (1) обработки, при этом выход указанного блока соединен с входом селектора (10), а также с входом компаратора (20).

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что блок (30) определения напряжения смещения V_OF содержит первый калибратор-блокиратор (31) для приема сигнала V_IN и запоминания напряжения смещения V_OF, при этом селектор содержит пиковый детектор (11) для приема приемного сигнала V_IN, вычитающее устройство (12), соединенное с выходом пикового детектора (11) и с выходом первого калибратора-блокиратора (111), предназначенное для вычитания напряжения смещения V_OF из сигнала на выходе калибратора-блокиратора, амплитудный ограничитель (13), соединенный с выходом вычитающего устройства (12), предназначенный для устранения помех приемного сигнала V_IN, второй калибратор-блокиратор (15), соединенный с амплитудным ограничителем (13), предназначенный для запоминания пиковой амплитуды V_PK приемного сигнала V_IN, первый блок (19) сравнения, соединенный с калибратором-блокиратором (15), и предназначенный для приема на втором входе контрольного напряжения V_REF и формирования на выходе AL сигнала обнаружения неисправности V_AL, когда пиковая амплитуда приемного сигнала V_PK оказывается меньше контрольного напряжения V_REF, потенциометрический делитель (17), соединенный с выходом калибратора-блокиратора (15), предназначенный для выдачи порогового напряжения V_TH, при этом компаратор (20) содержит аналоговый сумматор (22), соединенный с выходом потенциометрического делителя (17) и с первым калибратором-блокиратором (31) и осуществляющий суммирование напряжения смещения V_OF и порогового напряжения V_TH, и второй компаратор (21), соединенный первым входом с выходом сумматора (22) и предназначенный для приема на втором входе приемного сигнала V_IN, а блок сравнения (21) предназначен для формирования обработанного выходного сигнала V_OUT в первом режиме, когда амплитуда приемного сигнала превышает значение суммы напряжений, и во втором режиме, когда амплитуда приемного сигнала меньше значения суммы напряжений.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что блок определения напряжения смещения V_OF содержит калибратор-блокиратор (301) для приема приемного сигнала V_IN и запоминания напряжения смещения V_OF, при этом селектор (10) содержит пиковый детектор (111) для приема сигнала V_IN, вычитающее устройство (112), соединенное с выходом пикового детектора (111) и с выходом калибратора-блокиратора (301), предназначенное для вычитания напряжения смещения V_OF из сигнала на выходе калибратора-блокиратора, аналого-цифровой преобразователь (113), соединенный с выходом вычитающего устройства (112), программирующее устройство (115), соединенное с аналого-цифровым преобразователем (113) и предназначенное для приема на втором входе контрольного напряжения V_REF, генерирования на выходе AL сигнала обнаружения неисправности V_AL, когда пиковая амплитуда приемного сигнала V_PK оказывается меньше контрольного напряжения V_REF, а также программированного порогового напряжения V_TH, при этом компаратор (20) содержит программируемый блок сравнения (221), пороговое напряжение V_TH которого определяется программирующим устройством (115) через шину данных (118) и предназначенное для приема на входе приемного сигнала V_IN и на другом входе - напряжения смещения V_OFкалибратора-блокиратора (301), при этом указанный программируемый блок сравнения генерирует обработанный выходной сигнал V_OUT в первом режиме, когда амплитуда приемного сигнала превышает значение порогового напряжения, и во втором режиме, когда амплитуда приемного сигнала меньше значения порогового напряжения V_TH.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что программирующее устройство (115) является демультиплексором.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что программирующее устройство (115) является микроконтроллером.