SE532010C2 - Flow rate meters working according to the sing-around principle - Google Patents

Flow rate meters working according to the sing-around principle

Info

Publication number
SE532010C2
SE532010C2 SE0702127A SE0702127A SE532010C2 SE 532010 C2 SE532010 C2 SE 532010C2 SE 0702127 A SE0702127 A SE 0702127A SE 0702127 A SE0702127 A SE 0702127A SE 532010 C2 SE532010 C2 SE 532010C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sound
signal
signals
detectors
activation
Prior art date
Application number
SE0702127A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0702127L (en
Inventor
Per-Aake Stroemberg
Original Assignee
Per-Aake Stroemberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Per-Aake Stroemberg filed Critical Per-Aake Stroemberg
Priority to SE0702127A priority Critical patent/SE532010C2/en
Priority to EP08833517A priority patent/EP2193343A1/en
Priority to PCT/SE2008/000529 priority patent/WO2009041876A1/en
Publication of SE0702127L publication Critical patent/SE0702127L/en
Publication of SE532010C2 publication Critical patent/SE532010C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring 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
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G01F1/668Compensating or correcting for variations in velocity of sound
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/245Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by measuring transit time of acoustical waves
    • G01P5/247Sing-around-systems

Description

20 25 30 532 CHÜ 2 - Fig. 2 är ett diagram som visar utseendet hos aktiveringspulser, - Fig. 3a allmänt visar principen fór sing-around-fórfarandet, - Fig. 3b allmänt visar samma princip men med polvändning, - Fig. 4a visar tider fór utsändning och detektering, - Fig. 4b visar samma tider men tagna längs en tidsaxel, - Fig. Sa allmänt visar uppbyggnad av styrelektronik for en flödeshastighetsmätare, - Fig. 5b visar uppbyggnad av en fórdröjningskrets, - Fig. 6 är ett diagram som visar mottagna signaler innefattande en direkt signal och en reflekte- rad signal, - Fig. 7 ett diagram for en mottagen signalen erhållen som överlagring av en reflekterad signal på en direkt signal, - Fig. 8 är ett diagram liknande frg. 7 med en direkt signal som har fórdröjts en íjärdedels puls- längd, - Fig. 9 är ett vektordiagram som visar direkta och reflekterade signaler, och - Fig. 10 är vektordiagram som visar en resultant för olika fórdröjningsfall och polvändningsfall. 20 25 30 532 CHÜ 2 - Fig. 2 is a diagram showing the appearance of activation pulses, - Fig. 3a generally shows the principle for the sing-around procedure, - Fig. 3b generally shows the same principle but with pole reversal, - Fig. 4a shows times for transmission and detection, - Fig. 4b shows the same times but taken along a time axis, - Fig. Sa generally shows the construction of control electronics for a fatal speedometer, - Fig. 5b shows the construction of a delay circuit, - Fig. 6 is a diagram which shows received signals comprising a direct signal and a reflected signal, - Fig. 7 a diagram of a received signal obtained as a superposition of a reflected signal on a direct signal, - Fig. 8 is a diagram similar to frg. 7 with a direct signal which has been delayed one quarter of a pulse length, - Fig. 9 is a vector diagram showing direct and reflected signals, and - Fig. 10 is a vector diagram showing a resultant for different delay cases and pole reversal cases.

DETALJERAD BESKRIVNING I tig. l visas en cylindrisk rörledning l, i vilken en fluid strömmar i pilens 3 riktning med flödeshastighet v. En första ljudgivare och ljudmottagare 5, här fór korthetens skull kallad den första givaren, är utformad med en plan yta med en normal, vilken bildar en sned vinkel (p med flödesriktningen. Givarens plana yta bildar bottnen av ett kort cylindriskt rörstycke 9, som utgår från eller ansluter till rörledningen l och bildar samma sneda vinkel (p med denna. Den första gi- varens plana yta har sin normal liggande med en positiv komponent i strömningsriktningen, så att dess plana yta påverkas av ett negativt dynamiskt tryck från fluiden. En andra likadan ljudgi- vare och ljudmottagare 6, här benämnd den andra givaren, är utformad och placerad på samma sätt med sin plana yta vid bottnen av ett andra kort rörstycke 9, som har samma utformning som det fórsta rörstycket 8 och samma cylinderaxel som detta. De plana ytorna hos givarna 5, 6 ligger mittemot varandra och är parallella med varandra. Den andra givaren 6 påverkas av ett positivt dynamiskt tryck eller strömningstryck, eftersom normalen for dess plana yta har en komponent motsatt strömningsriktningen. De båda korta rörstyckena 8, 9 kan betraktas som delar av ett cy- lindri skt rör, vilket skär rörledningen 1 under vinkeln (p.DETAILED DESCRIPTION In fig. 1 shows a cylindrical pipeline 1, in which an fl uid flows in the direction of the arrow 3 at a speed d velocity v. A first sound sensor and sound receiver 5, here for the sake of brevity called the first sensor, is formed with a flat surface with a normal angle (p with the fl direction of fate. The flat surface of the sensor forms the bottom of a short cylindrical pipe section 9, which starts from or connects to the pipeline l and forms the same oblique angle (p with this. The flat surface of the first sensor has its normal lying with a positive component in the direction of flow, so that its flat surface is affected by a negative dynamic pressure from the fl uiden.A second similar sound sensor and sound receiver 6, here referred to as the second sensor, is designed and placed in the same way with its flat surface at the bottom of a second short pipe section 9, which has the same design as the first pipe section 8 and the same cylinder axis as this.The flat surfaces of the sensors 5, 6 lie opposite each other and are parallel to each other. a second sensor 6 is affected by a positive dynamic pressure or flow pressure, since the normal of its flat surface has a component opposite to the flow direction. The two short pipe sections 8, 9 can be considered as parts of a cylindrical pipe, which cuts the pipeline 1 at an angle (p.

De plana ytorna hos givarna 5, 6 kan med lämplig elektrisk drivning fås att utsända ljudvå- gor och att detektera ljudvågor inkommande mot ytorna. De från den ena givaren utsända ljud- vågorna kan då detekteras av den motstående givaren. Ljudvågorna får olika gångtider för sträckan mellan givarna beroende på strömningshastigheten v hos fluiden i rörledningen 1. 10 15 20 25 30 532 CNG 3 Varje givare 5, 6 har en plusanslutning och en minusanslutning. Vid inmatning av en elekt- risk aktiverande spänning på plusanslutningen erhålls från givaren periodiskt upprepade ljudpul- ser med viss polaritet, medan om samma spänning inmatas på givarens minusanslutning avges periodiskt upprepade pulser med motsatt polaritet. Pulsernas frekvens är bestämd av givarens dimensioner. På motsvarande sätt gäller, att när givarna fungerar som detektorer och de detekte- rar en mottagen signal med viss polaritet, avges på deras plus- och minusanslutningar elektriska signaler, som är den inverterade motsvarigheten till varandra.The flat surfaces of the sensors 5, 6 can be made with suitable electric drive to transmit sound waves and to detect sound waves incoming towards the surfaces. The sound waves emitted from one sensor can then be detected by the opposite sensor. The sound waves have different travel times for the distance between the sensors depending on the flow rate v of the fl uiden in the pipeline 1. 10 15 20 25 30 532 CNG 3 Each sensor 5, 6 has a positive connection and a negative connection. When input an electrically activating voltage on the positive terminal, periodically repeated sound pulses with a certain polarity are received from the sensor, while if the same voltage is input on the negative terminal of the sensor, periodically repeated pulses with opposite polarity are emitted. The frequency of the pulses is determined by the dimensions of the sensor. Correspondingly, when the sensors function as detectors and they detect a received signal with a certain polarity, electrical signals are emitted on their positive and negative connections, which are the inverted equivalent to each other.

Givarna 5, 6 antas här alltid aktiveras, så att de från sin plana yta utsänder en ljudsignal innefattande endast två successiva primära pulser, såsom visas i fig. 2, vilken egentligen visar givarens dimensionstörändring i normalens riktning.The sensors 5, 6 are assumed here to always be activated, so that they emit an audio signal from their flat surface comprising only two successive primary pulses, as shown in fi g. 2, which actually shows the dimensional disturbance change of the sensor in the direction of the normal.

Sing-around-förfarandet för noggrann bestämning av ljudsignalens gångtid mellan givarna 5, 6 åskådliggörs i fig. 3a. Vid tiden t = O utsänds från exempelvis den första givaren 5 en ljud- signal p; av ovan angivet slag med positiv polaritet. Denna mottas av den andra givaren 6, an- komsttiden bestäms såsom genom detektion av ett specifikt läge/specifik nivå i den mottagna signalen, såsom den ovan nämnda nollgenomgången, och ankomsten signaleras till den första gi- varen, så att denna därvid utsänder en ny, andra likadan ljudsignal pg. Den första signalen p; re- flekteras i riktning mot den andra givaren 6. Den andra ljudsignalen p; når den andra givaren vid en tidpunkt, som detekteras av denna och direkt därefter utsänds en tredje likadan ljudsignal p; från den första givaren. Ungefär samtidigt men något fördröjt på grund av fortplantning mot strömningsriktningen ankommer också den första signalens första reflex pl' till den första giva- ren 5 och reflekteras där vidare mot den andra givaren 6. Härigenom ankommer den tredje signa- len p; och den första signalens andra reflex pr" ungefär samtidigt till den andra givaren. Denna reflex stör detektionen av det fastlagda läget hos den tredje signalen och då blir bestärrmíngen av den första signalens löptid från den första givaren 5 till den andra givaren 6 felaktig.The sing-around method for accurately determining the travel time of the audio signal between the sensors 5, 6 is illustrated in Fig. 3a. At time t = 0 an audio signal p is emitted from, for example, the first sensor 5; of the above kind with positive polarity. This is received by the second sensor 6, the arrival time is determined as by detecting a specific position / specific level in the received signal, such as the above-mentioned zero crossing, and the arrival is signaled to the first sensor, so that it thereby emits a new , other similar audible signal pg. The first signal p; reflected in the direction of the second sensor 6. The second audio signal p; reaches the second sensor at a time detected by it and immediately thereafter a third similar audio signal p is transmitted; from the first sensor. Approximately at the same time, but somewhat delayed due to propagation to the direction of flow, the first reflex p1 'of the first signal also arrives at the first sensor 5 and is further reflected there towards the second sensor 6. Hereby the third signal p' arrives; and this second reflex interferes approximately simultaneously with the second sensor. This reflex interferes with the detection of the determined position of the third signal and then the determination of the duration of the first signal from the first sensor 5 to the second sensor 6 becomes incorrect.

Detta förfarande med utsändning av signaler upprepas och får fortgå med ett stort antal ut- sända ljudsignaler. Löptiden för varje ljudsignals passage mellan givarna 5, 6 bestäms men kan såsom ovan nämnts vara behäfiad med fel. För att minska dessa fel kan vissa ljudsignaler utsän- das med negativ polaritet. Sålunda har enligt principbilden i fig. 3b exempelvis de fjärde och femte utsända ljudsignalema m, ns negativ polaritet. Det är möjligt att finna ett särskilt mönster för utsändning av ljudsignaler med positiv och negativ polaritet, se den ovan anförda internatio- nella patentansökningen, vilket minskar nämnda fel vid löptidsbestäinningarna.This procedure of transmitting signals is repeated and may continue with a large number of transmitted audio signals. The duration of the passage of each audio signal between the sensors 5, 6 is determined but may, as mentioned above, be incorrect. To reduce these errors, some audio signals may be transmitted with negative polarity. Thus, according to the principle picture in fi g. 3b, for example, the negative polarity of the fourth and fifth transmitted audio signals m, n. It is possible to create a special pattern for transmitting audio signals with positive and negative polarity, see the above-mentioned international patent application, which reduces the mentioned errors in the term determinations.

Mellan den tidpunkt när en ljudsignal detekteras och den tidpunkt när nästa ljudsignal ut- sänds finns alltid en viss liten fördröjning som beror på de använda givarna och på den nödvän- diga styrelektroniken. Med hjälp av styrelektroniken kan denna fördröjning sättas till ett valt 10 15 20 25 30 533 CVlÜ 4 värde större än eller lika med ett minimivärde. Genom att välja fördröjningen på lämpligt sätt kan också de ovan nämnda detektionsfelen minskas.Between the time when an audio signal is detected and the time when the next audio signal is emitted, there is always a certain small delay which depends on the sensors used and on the necessary control electronics. With the aid of the control electronics, this delay can be set to a selected value greater than or equal to a minimum value. By selecting the delay in an appropriate manner, the above-mentioned detection errors can also be reduced.

För bestämningen av löptiden kan följ ande tider definieras, se ñg. 4a: tväwkftmed = tid för ljudet genom vätskan med flödet t.,¿tska_,nm = tid för ljudet genom vätskan mot flödet tgivarïlj = tid för ljudet genom de två givarna, dvs strikt summan av tiden mellan det att en elekt- risk aktiveringssignal når fram till en av givama 5, 6 och givaren börjar avge sina två pulser och tiden mellan det att en ultraljudssigrtal når fram till den andra av givarna och denna börjar avge en elektrisk detektionssignal telckjmnik = total tid genom styrelektroniken vilken kan göras variabel genom lämplig utformning av styrelektroniken De olika tiderna visas också i diagrammet i fig. 4b, där a, ß, 'y är positiva storheter som uppfyllera <1,ß<1,y <10ch(q+ß)<1_ Den totala tid, som förflyter mellan det att styrelektroniken ger kommando om utsändning av en ljudsignal med flödet i rörledningen, dvs från den första givaren 5, till dess att styrelektro- niken har registrerat mottagande av detektionssignal från den andra givaren 6 och är i stånd att avge nytt kommando om utsändning av ljudsignal, är Troqgmed = lgh/aren] + 'fvt-lekamen + *elektronik Motsvarande tid för en ljudsigrlal mot flödet är Tioojkmed = ïgivafegg + ïväßkztma: +ïe1e1 För den 2:a reflekterade signalen pl" av den första utsända ljudsignalen p; tar det en tid = tväßkæmea + tväwLmo, innan den blandas med nyttosignalen, dvs den direkta, ej reflekterad signalen pg, räknat från det att signalen har passerat genom sändargivaren, se Fig. 4a. En nyttosignal blan- das ju alltid med en reflex av den ljudsignal, som har skickats två loopar tidigare (reflekterad mellan givama 5, 6). Även reflexen av den ljudsignal, som har utsänts fyra loopar tidigare, kan blandas med en nyttosignal och i någon mån störa detektion av denna.For the determination of the term, the following times can be defined, see ñg. 4a: tväwkftmed = time for the sound through the liquid with the flow t., ¿Tska_, nm = time for the sound through the liquid towards fl ödet tgivarïlj = time for the sound through the two sensors, ie strictly the sum of the time between an electrical activation signal reaching until one of the sensors 5, 6 and the sensor begins to emit its two pulses and the time between an ultrasonic signal reaching the other of the sensors and this begins to emit an electrical detection signal telckjmnik = total time through the control electronics which can be made variable by suitable design of control electronics The different times are also shown in the diagram in fi g. 4b, where a, ß, 'y are positive quantities that satisfy <1, ß <1, y <10ch (q + ß) <1_ The total time that elapses between the control electronics giving the command to transmit an audio signal with fl fate in the pipeline, ie from the first sensor 5, until the control electronics have registered reception of detection signal from the second sensor 6 and are able to issue a new command for transmission of audio signal, Troqgmed = lgh / aren] + 'fvt- body + * electronics The corresponding time for an audio signal to fl fate is Tioojkmed = ïgivafegg + ïväßkztma: + ïe1e1 For the 2nd reflected signal pl "of the first transmitted audio signal p; it takes a time = tväßkæmea + tväwLmo, before it is mixed with the new signal , ie the direct, unrequited signal pg, calculated from the time that the signal has passed through the transmitter, see Fig. 4a. A useful signal is always mixed with a rep , 6) .Also the re fl ex of the audio signal, which has sent four loops before, can be mixed with a useful signal and to some extent interfere with its detection.

Tiden från det att signal avges från styrelektroniken om att en ljudsigrial skall utsändas med flödet till dess att signal har mottagits om att den två gånger reflekterade signalen har de- tekterats och styrelektroniken är beredd att avge ny aktiveringssigiial, förutsatt att inga fler ljud- signaler utsänds, är då alltså 10 15 20 25 30 532 OQO tgivare_l_2/2 + tvätska_med + tvätska_mot "l" tvätskaJned + tgivare_|_2/2 + telektronik Tiden från det att signal avges från styrelektroniken om att en ljudsignal skall utsändas med flödet till dess att har signal mottagits, om att den tredje ljudsignalen har detekterats och styrelektroniken är färdig att avge ny signal till givaren, är 3'(tgivare_l_2/2 + tvâtskrLmed + tgivare_l_2/2 + telektronik) Skillnaden, dvs den tid som den tredje direkta ljudsigiialen kommer före den två gånger reflekte- rade första signalen, blir då 2' tgívare_l_2 + 2 'telektronik + tvätskztmed ' tvätska_mot Detta medför att om den totala tiden telekmnik för behandlingen i styrelektroniken ökas från sitt minimala värde telektmnik_min, som ges av överfórings-, reaktions- och behandlingstider i de ingå- ende komponenterna, med en fördröjning av x sekunder, erhålls en ökning av tidsskillnaden ovan med 2x sekunder.The time from the signal being emitted from the control electronics that an audio signal is to be emitted with the flow until the signal has been received that the twice reflected signal has been detected and the control electronics is ready to emit a new activation signal, provided that no audio signals are emitted , is then 10 15 20 25 30 532 OQO sensor_1_2 / 2 + tvätska_med + tvätska_mot "l" tvätskaJned + tgivare_ | _2 / 2 + telektronik signal received, that the third audio signal has been detected and the control electronics are ready to emit a new signal to the sensor, is 3 ' twice re-rectified the first signal, then 2 'tgívare_l_2 + 2' telektronik + tvätskztmed 'tvätska_mot This means that if the total time telekmnik for the treatment in st The electronics are increased from their minimum value telektmnik_min, which is given by the transmission, reaction and treatment times in the constituent components, with a delay of x seconds, an increase of the time difference above is obtained by 2x seconds.

Vid beräkningarna ovan har fórutsatts att tiden tejemonik är konstant. Om i stället denna tid ändras mellan efter varandra följande loopar, dvs att fórdröjningen x ändras, så att for varje loop den sammanlagda tiden för signalernas behandling i styrelektroniken är tclektmikgl, tekkjwnikj, ïeiekimnikg, för Cykel 111' 1, 2, 3, ---, dVS ïaeiammig, = iaaafoniigiiin + X1 J = 1, 2, 3» --~» blir för fallet ovan den tidsskillnad, som beror på behandlingen i styrelektroniken, antingen ïeiektmnak; + ïeiekrmnikg eller telektronikj + telektronikj beroende på om ändringen i behandlingstid ligger vid behandlingen innan kommando om ut- sändning av en ljudsignal avges eller efter det att signal om att ljudsignal har detekterats har mottagits. Det är det senare fallet som åskådliggörs i fig. 4b.In the calculations above, it has been assumed that the time tejemonics is constant. If instead this time is changed between successive loops, ie the delay x is changed, so that for each loop the total time for the processing of the signals in the control electronics is tclektmikgl, tekkjwnikj, ïeiekimnikg, for Cycle 111 '1, 2, 3, - -, dVS ïaeiammig, = iaaafoniigiiin + X1 J = 1, 2, 3 »- ~» becomes for the case above the time difference, which depends on the treatment in the control electronics, either ïeiektmnak; + ïeiekrmnikg or telektronikj + telektronikj depending on whether the change in processing time is at the processing before the command to transmit an audio signal is issued or after a signal that an audio signal has been detected has been received. It is the latter case that is illustrated in fi g. 4b.

I styrelektroniken kan aktiveringssignalen skapas med en fördröjning, som inte är 10 15 20 25 30 532 CNC! 6 synkroniserad med eller mot någon annan klocka. Fördröjningen kan exempelvis åstadkommas med hjälp av fördröjning i logiken, exempelvis ett lämpligt valt antal grindfördröjningar (ett an- tal inverterare kopplade efter varandra), som i sin tur räknar upp eller ned en räknare, där räkna- ren räknas upp för varje varv med grindfördröjningar, tills antalet steg uppnåtts för den totala fördröjning vilken önskas. Denna fördröjning om (några grind-tider)*antal steg på räknare kalib- reras mot en klocka i styrelektroniken, såsom en klocka styrd av en mikroprocessors kristall, med jämna tidsintervall, exempelvis varje timme. I styrelektroniken skall en styrenhet såsom en mikroprocessor kunna skriva in antal steg för signalpulsens och fördröjningens längd, innan sig- nalpuls skickas. Samma fördröjning, x = t; enligt fig. 3, som skrivits in från början kan användas för alla loopar i en mätning men fördröjningen kan även ändras mellan varje loop i en sing- around-loop beroende på den princip som väljs. Om fördröjningstiden ändras mellan loopar, måste nytt värde för fördröjningen skrivas in mellan sändning och mottagning av en ultraljuds- signal. Detta kan användas särskilt i det fall att inte någon polvändning enligt den nämnda inter- nationella patentansökningen görs.In the control electronics, the activation signal can be created with a delay which is not 10 15 20 25 30 532 CNC! 6 synchronized with or against any other clock. The delay can be achieved, for example, by means of a delay in the logic, for example a suitably selected number of gate delays (a number of inverters connected one after the other), which in turn counts up or down a counter, where the counter is counted for each turn with gate delays. , until the number of steps is reached for the total delay desired. This delay of (a few gate times) * number of steps on the counter is calibrated against a clock in the control electronics, such as a clock controlled by a microprocessor crystal, at regular time intervals, for example every hour. In the control electronics, a control unit such as a microprocessor must be able to enter the number of steps for the length of the signal pulse and the delay before the signal pulse is sent. Same delay, x = t; according to fi g. 3, entered from the beginning can be used for all loops in a measurement, but the delay can also be changed between each loop in a sing-around loop depending on the principle chosen. If the delay time changes between loops, a new value for the delay must be entered between sending and receiving an ultrasound signal. This can be used especially in the case that no pole reversal is made according to the mentioned international patent application.

I fig. 2 visas formen hos den dubbla aktiveringspuls som utsänds från signalgeneratorn el- ler givardrivkretsen till givaren. De angivna tiderna är: x = t; = fördröjning före utsändning av puls som införs efter varje nollgenomgångsdetektion in- nan nästa aktiveringspuls skapas. t; = längd hos var och en av de två primära pulserna vid aktivering som är bestämd i motsvarig- het till egenfrekvensen hos ultraljudsgivarna. För en egenfrekvens av I MHz är längden sålunda t; = 0.5 us för en duty-cycle av 50 %.I fi g. 2 shows the shape of the double activation pulse emitted from the signal generator or sensor driver circuit to the sensor. The times given are: x = t; = delay before transmitting a pulse that is introduced after each zero-pass detection before the next activation pulse is created. t; = length of each of the two primary pulses at activation which is determined in correspondence with the natural frequency of the ultrasonic transducers. Thus, for a natural frequency of 1 MHz, the length is t; = 0.5 us for a duty cycle of 50%.

Den dubbla aktiveringspulsen enligt fig. 2 alstras vid start av varje loop. Med hjälp av för- dröjningen t] kan den reflekterade signalen förskjutas relativt den direkta signalen. I fig. 6 visar den tunnare linjen reflekterad signal och den tjockare linjen den direkta signalen. Den direkta signalen och den reflekterade signalen blandas med varandra och ger den i tig. 7 visade signalen.The double activation pulse according to Fig. 2 is generated at the start of each loop. By means of the delay t], the reflected signal can be shifted relative to the direct signal. I fi g. 6 shows the thinner line re-reflected signal and the thicker line the direct signal. The direct signal and the re-reflected signal are mixed with each other and give it in tig. 7 showed the signal.

Den grå linjen visar den nästa utsända signalen, dvs nästa aktiverande dubbelpuls, från drivkret- sarna till ultraljudsgivaren.The gray line shows the next transmitted signal, ie the next activating double pulse, from the drive circuits to the ultrasonic sensor.

Med t; = t2/4 för varje loop kommer den reflekterade signalen att förskjutas t2/2 steg från den direkta signalen, se fig. 8.With t; = t2 / 4 for each loop, the reflected signal will be shifted t2 / 2 steps from the direct signal, see fi g. 8.

Den reflekterade signalen kommer t2/2 tidigare jämfört med den direkta signalen. Den ut- lästa looptiden kommer att öka med ~ t2/4 på grund av fördröjningen. Denna förlängning av looptíd kan kompenseras i mjukvaran. Den förlängda looptiden beror på fördröjning från vald detekterad nollgenomgång till det att nästa puls sänds, se fig. 8.The reflected signal comes t2 / 2 earlier compared to the direct signal. The read run time will increase by ~ t2 / 4 due to the delay. This extension of the loop time can be compensated in the software. The extended loop time is due to a delay from the selected detected zero crossing until the next pulse is transmitted, see fi g. 8.

Samma fördröjning t; kan användas vid mätning med och mot flödet. 10 15 20 25 30 532 010 7 Genom att variera fórdröjningen kan reflexens påverkan till stor del filtreras bort, men till- sammans med det polvändningsförfarande som visas i den ovan nämnda internationella patent- ansökningen kan ett ännu bättre resultat uppnås, eftersom den direkta signalen och reflekterade signalen inte är rena sinuskurvor utan har varierande amplitud. När en polvändnin g görs, varierar den reflekterade signalens absoluta amplitud mindre vid positiv och negativ polaritet kring noll- genomgångsdetektionen.Same delay t; can be used for measuring with and against fate. By varying the delay, the effect of the reference can be largely filtered out, but together with the pole reversal procedure shown in the above-mentioned international patent application, an even better result can be obtained, since the direct signal and the reflected signal are not pure sine curves but have varying amplitudes. When a pole reversal is made, the absolute amplitude of the reflected signal varies less at positive and negative polarity around the zero-pass detection.

Med hjälp av vektordiagrammet i fig. 9 kan fördelen med att använda både polvändning och fördröjning beskrivas. Signalema beskrivs som vektorer med amplitud och fas. Här definie- ras: D = vektor för den direkta signalen och är referens, amplitud = D, vinkel = 0° R] = den reflekterade signalen utan att polaritet skiftas, amplitud = Rl, vinkel = 45° R; = den reflekterade signalen där polaritet skiñas, amplitud = Rg, vinkel = 225° R; = den reflekterade signalen utan att polaritet skiftas med fördröjning = t2/4, amplitud = Rg, vinkel = l35° R4 = den reflekterade signalen där polaritet skiftas med fördröjning = t2/4, amplitud = R4, vinkel = 315° Resultanten visas i de fyra olika fallen i tig. 10. Skillnaden i amplitud är inte intressant i dessa figurer utan förändringen i riktning hos resultanten som är lika med tídsfel för nollgenom- gång. Om dessa fyra variationer summeras, erhålls ett mycket mindre fel för detektering av noll- genomgång.Using the vector diagram in Fig. 9, the advantage of using both pole reversal and delay can be described. The signals are described as vectors with amplitude and phase. Here they are fi nieras: D = vector for the direct signal and are reference, amplitude = D, angle = 0 ° R] = the reflected signal without polarity shifting, amplitude = R1, angle = 45 ° R; = the reflected signal where polarity is skiñas, amplitude = Rg, angle = 225 ° R; = the reflected signal without polarity shifting with delay = t2 / 4, amplitude = Rg, angle = l35 ° R4 = the reflected signal where polarity shifts with delay = t2 / 4, amplitude = R4, angle = 315 ° The result is shown in the four different cases in tig. 10. The difference in amplitude is not interesting in these figures but the change in direction of the resultant which is equal to the time error for zero crossing. If these four variations are summed, a much smaller error is obtained for detecting a zero pass.

Rl => positivt fel R2 => negativt fel R3 => positivt fel R4 => negativt fel R; och R2 skapas vid hälften av looparna om polvåndning används på det sätt som beskrivs i den anförda internationella patentansökningen.R1 => positive error R2 => negative error R3 => positive error R4 => negative error R; and R2 is created at half of the loops if pole breathing is used in the manner described in the cited international patent application.

Enligt den internationella patentansökningen summeras vektorerna D och R1 vid hälften av antalet loopar vid sing-around och vid den övriga hälften av looparna summeras vektorema D och Rg. Nolldetekteringen förskjuts positivt på grund av reflexen i ena fallet och nästan lika mycket negativt i det andra fallet. Om amplituderna för R; och R; är tillräckligt små, blir felet i tidsskillnaden mellan mätning med och mot flödet vid olika temperaturer försumbart.According to the international patent application, the vectors D and R1 are summed at half of the number of loops at sing-around and at the other half of the loops the vectors D and Rg are summed. The zero detection is shifted positively due to the reflex in one case and almost as much negatively in the other case. If the amplitudes of R; and R; are small enough, the error in the time difference between measurement with and against fl fate at different temperatures becomes negligible.

Om kraven ökas på noggrannhet eller i det fall att givama är sämre och ger reflexer med 10 15 20 25 30 532 CVIÜ 8 högre amplitud (typiskt > 0.2 * direkt signal), kan även mätning göras där hälften av gångema reflexen förskjuts 90° mot R; och Rg. Detta görs genom att fördröja utsänd signal motsvarande t2/4 i signalgeneratorn, vilket ger en förskjutning av t2/2 (motsvarande 90° förskjutning). Detta behöver inte vara exakt för att ge tydlig inverkan och kan minska det systematiska felet på grund av reflexen med en faktor > 10 ggr.If the requirements are increased for accuracy or in the case that the sensors are inferior and give reflectors with a higher amplitude (typically> 0.2 * direct signal), measurement can also be made where half of the times the displacement is shifted 90 ° towards R ; and Rg. This is done by delaying the transmitted signal corresponding to t2 / 4 in the signal generator, which gives an offset of t2 / 2 (corresponding to 90 ° offset). This does not have to be exact to give a clear effect and can reduce the systematic error due to the re fl example by a factor> 10 times.

Detta ästadkoms, genom att mätningen först görs enligt den nämnda intemationella patentansökningen med t; = 0 med och mot flödet med det antal loopar som krävs och därefter görs en ny mätning med en fördröjning av t; = t1/4 med samma antal loopar. Skillnaden mellan mätningarna är att en fördröjning lagts in i loopen innan sändning av puls görs.This is achieved by first making the measurement according to the said international patent application with t; = 0 with and against fl fate with the number of loops required and then a new measurement is made with a delay of t; = t1 / 4 with the same number of loops. The difference between the measurements is that a delay is added to the loop before transmitting the pulse.

Om de reflekterade signalerna blir R; och R; vid mätning utan fördröjning blir de reflekte- rade signalerna R; och R4 med fördröjningen t1/4.If the reflected signals become R; and R; when measuring without delay, the re fl rectified signals become R; and R4 with the delay t1 / 4.

Detta medför att vid 'A av looparna adderas signalerna D och R;, 'A D och Rg, 'á D och Rg, 'A D och R4.This means that at 'A of the loops the signals D and R ;,' A D and Rg, 'á D and Rg,' A D and R4 are added.

För att få maximal noggrannhet med användning av fördröjning kan fördröjningar t; enligt fig. 3 användas med de längder från t; = 0 till t; 5 t2/2 som upplösningen ger möjlighet till vid mätningar utförda enligt det i den internationella patentansökningen beskrivna förfarandet med den här beskrivna si grialgeneratorn.To obtain maximum accuracy using delay, delays t; according to fi g. 3 can be used with the lengths from t; = 0 to t; 5 t2 / 2 which the resolution allows for measurements performed according to the method described in the international patent application with the serial generator described here.

Olika varianter där fördröjning i signal generator används tillsammans med den kända pol- vändningen kan vara: l. Mätning görs enligt den internationella patentansökningen med den här beskrivna signalgene- ratorn där fördröjning skrivs in efter det att mätning har utförts med och mot flödet tills nästa mätning med och mot flödet skall göras med en ny fördröjning. Fördröjd tid t; varieras mellan t; = 0 till t; < t2/2 eller t; > 0 till t2/2 med den upplösning som fördröjningskretsen medger. De olika fördröjningarna används lika många gånger. Det systematiska felet blir ~ 0 efter det att alla för- dröjningar har använts. Enligt beskrivningen ovan kan man ha en upplösning vad gäller tiden som är lika med t2/4 vilket bara ger två möjliga fördröjningar där t; = 0 och t; = t2/4. Om upplös- ningen är tz/l 6 används fördröjningar med längder från t; = O till 7*t2/l6. 2. Mätning görs enligt den internationella patentansökningen utan polvändning vid sändare och mottagare men med den här beskrivna signalgeneratorn där fördröjningen ändras mellan sing- around loopar. Om detta görs i en speciell följd fås de olika fasskillnaderna lika många gånger, se exempel nedan. En upplösning enligt punkt 1 kan användas med fördröjningar med längder från t; = 0 till t; < tg. Om man vill uppnå liknande resultat som ovan beskrivet med de olika re- sultanterna, skulle fördröjningarna ändras i loopen enligt följande: t; = 0, t; = t2/4, t; = t2/2, t; = 3*t2/4. Detta ger inte lika bra resultat som en mätning enligt punkt l. men i det fall att det inte är 10 15 20 532 ÛfiÜ 9 möjligt att använda polvändning vid sändare och mottagare kan denna princip användas. Ampli- tuden vid nollgenomgång är inte densamma hos reflekterad signal vid t; = O och t; = t2/2 enligt punkt l. ovan där polvändning används. Detta skulle ungefär samma effekt som i fig. l0a - 10b med de olika resultantema. (Om felen summeras är de ~ 0) Exempel på sekvens om upplösningen är t2/4 enligt fig. 2 ovan ges i tabellen nedan.Different variants where delay in signal generator is used together with the known pole reversal can be: l. Measurement is made according to the international patent application with the signal generator described here where delay is entered after measurement has been performed with and against fl fate until the next measurement with and against the flow shall be made with a new delay. Delayed time t; varies between t; = 0 to t; <t2 / 2 or t; > 0 to t2 / 2 with the resolution allowed by the delay circuit. The different delays are used the same number of times. The systematic error becomes ~ 0 after all delays have been used. As described above, one can have a resolution in terms of time equal to t2 / 4 which gives only two possible delays where t; = 0 and t; = t2 / 4. If the resolution is tz / l 6, delays with lengths from t are used; = 0 to 7 * t2 / l6. Measurement is made according to the international patent application without pole reversal at transmitter and receiver but with the signal generator described here where the delay is changed between sing-around loops. If this is done in a special sequence, the different phase differences are obtained as many times, see example below. A resolution according to point 1 can be used with delays of lengths from t; = 0 to t; <tg. If one wants to achieve similar results as described above with the different results, the delays in the loop would be changed as follows: t; = 0, t; = t2 / 4, t; = t2 / 2, t; = 3 * t2 / 4. This does not give as good a result as a measurement according to point 1, but in the event that it is not possible to use pole reversal for transmitters and receivers, this principle can be used. The amplitude at zero crossing is not the same with re-reflected signal at t; = 0 and t; = t2 / 2 according to point l. above where pole reversal is used. This would have about the same effect as in fi g. l0a - 10b with the different resultant themes. (If the errors are summed they are ~ 0) Example of sequence if the resolution is t2 / 4 according to fi g. 2 above is given in the table below.

F asskillnaden blir summan av de två tidigare fórdröjningar som använts.The difference is the sum of the two previous delays used.

Tabell 1 t; = 0 första pulsutsändning i sing-around loopen. t; = 0 andra -”- t; = 0 tredje -”- t; = t2/4 fjärde -”- t; = O femte -”- 1 t; = 2*t2/4 sjätte -”- t; = 0 sjunde -”- t; = 3*t2/4 åttonde -”- t; = 0 nionde -”- t; = 0 tionde -”- 3 Tabell 2. Resultat av ovan beskrivna sekvens Fördröjning av t; (steg av Loop nr (nr 1 är loopen vid Tidsskillnad (ingen fördröj- längd t2/4) den första utsända signalen) ning = 0) (steg av längd t2/4) 0 - Ingen reflex 0 2 - Ingen reflex 0 3 0+0 = 0 1 4 0+0 = 0 0 5 0+1 = 1 2 6 l+0 = l 0 7 0+2 = 2 3 8 2+Û = 2 0 9 0+3 = 3 0 i 10 3+0 = 3 I fig. Sa visas allmänt uppbyggnaden av flödeshastighetsmätarens elektriska/elektroniska delar som ingår i en styrelektronikdel 1 1. Denna avger aktiveringssigrialer till givarna/detektorer- 10 15 20 25 30 532 Ü'lÜ 10 na 5, 6 och mottar detekterade signaler från dessa. I figuren visas endast fallet att givare 5 funge- rar som generator för ljudpulser medan givare 6 fungerar som detektor. För att kunna hantera det omvända fallet, kan styrelektroniken förses med lämpliga multiplexorer och grindar och/eller kan en dubblering av vissa byggblock göras, jämför den ovan nämnda internationella patentan- sökningen.Table 1 h; = 0 first pulse transmission in the sing-around loop. t; = 0 other - ”- t; = 0 third - ”- t; = t2 / 4 fourth - ”- t; = O femte - ”- 1 t; = 2 * t2 / 4 sixth - ”- t; = 0 seventh - ”- t; = 3 * t2 / 4 eighth - ”- t; = 0 ninth - ”- t; = 0 tenth - ”- 3 Table 2. Results of the sequence described above Delay of t; (step of Loop no. (no. 1 is the loop at Time difference (no delay length t2 / 4) the first transmitted signal) ning = 0) (step of length t2 / 4) 0 - No re fl ex 0 2 - No re fl ex 0 3 0 +0 = 0 1 4 0 + 0 = 0 0 5 0 + 1 = 1 2 6 l + 0 = l 0 7 0 + 2 = 2 3 8 2 + Û = 2 0 9 0 + 3 = 3 0 i 10 3 +0 = 3 I fi g. The construction of the electrical / electronic parts of the speedometer which is part of a control electronics part 1 1 is generally shown. The figure only shows the case that sensor 5 functions as a generator for sound pulses while sensor 6 functions as a detector. In order to be able to handle the reverse case, the control electronics can be provided with suitable multiplexers and gates and / or a duplication of certain building blocks can be made, compare the above-mentioned international patent application.

Signalbehandlingen i styrelektronikdelen 11 kan styras av en övervakningsenhet 13, tex en mikroprocessor, som kan motta kommandon från en operatör via inmatningsorgan, ej visade, så- som manöverknappar, tangentbord etc. Om så önskas, kan den vara försedd med eller kopplad till beräkningskretsar, ej visade, för att bestämma exempelvis tid för detektionslucka, lämpliga tördröjningar och uppmätt faktisk flödeshastighet. Den bör också vara kopplad till något utmat- ningsorgan eller visningsanordning för att ange eller visa resultatet av flödeshastighetsmätning- ama. I en enkel form kan till exempel bara totala antalet uppmätta klockpulser visas på en enkel display, ej visad, varefter en operatör med kännedom om antalet sing-around-cykler sj älv kan be- räkna ett värde på flödeshastigheten.The signal processing in the control electronics part 11 can be controlled by a monitoring unit 13, for example a microprocessor, which can receive commands from an operator via input means, not shown, such as control buttons, keyboards, etc. If desired, it can be provided with or connected to computing circuits. not shown, to determine, for example, time for detection gap, suitable drying delays and measured actual flow rate. It should also be connected to some output device or display device to indicate or display the result of the flow rate measurements. In a simple form, for example, only the total number of measured clock pulses can be shown on a simple display, not shown, after which an operator with knowledge of the number of sing-around cycles himself can calculate a value of the flow rate.

Styrelektronikdelen 11 innefattar vidare en signalgenerator/drivkrets 15, som efter motta- gande av en enable-signal avger en aktiveringspuls till givaren 5 för utsändning av den dubbla ljudpulsen. Aktiveringspulsen leds också till en räknare 17 för detektionslucka för start av denna och till en räknarenhet 19 för bestämning av den totala löptiden. Den senare innehåller speciell logik, ej visad, såsom två separata räknare, så att en av dessa räknare vid mottagande av efter- följ ande aktiveringspulser vid en löptidsbestäinning i en riktning räknar dessa pulser och jämför det räknade antalet pulser med det totala antal sing-around-cykler som mätningen skall omfatta.The control electronics part 11 further comprises a signal generator / drive circuit 15, which upon receipt of an enable signal delivers an activation pulse to the sensor 5 for transmitting the double sound pulse. The activation pulse is also directed to a counter 17 for detection slot for starting it and to a counter unit 19 for determining the total duration. The latter contains special logic, not shown, as two separate counters, so that one of these counters upon receipt of subsequent activation pulses at a maturity determination in one direction counts these pulses and compares the counted number of pulses with the total number of sing-around cycles to be covered by the measurement.

När det totala antalet har uppnåtts, försätts den andra ingående räknaren i enable-tillstånd, så att den kommer att stoppa vid nästa mottagande av signal från en nollgenomgångsdetektor 21. Vi- dare avges en disable-signal till signalgeneratorrr/drivkrets 15, så att inte några fler aktiverings- pulser kommer att avges. Den andra råknaren räknar, från sin start vid mottagande av den första aktiveringspulsen fram till mottagandet av en detektionspuls, klockpulser från en klockpulsgene- rator, ej visad, som avger pulser med relativt hög frekvens. När en sådan sista detektionspuls har mottagits, stoppas alltså den andra räknaren och antalet räknade klockpulser visas eller leds nå- gon annan del eller enhet för att visas eller bearbetas ytterligare.When the total number has been reached, the second input counter is set to enable state, so that it will stop at the next reception of signal from a zero-crossing detector 21. Furthermore, a disable signal is output to signal generator / driver 15, so that no a few activation pulses will be emitted. The second counter counts, from its start on receipt of the first activation pulse until the reception of a detection pulse, clock pulses from a clock pulse generator, not shown, which emit pulses of relatively high frequency. When such a last detection pulse has been received, the second counter is stopped and the number of counted clock pulses is displayed or another part or unit is led to be displayed or further processed.

Nollgenomgångsdetektorn 21 mottar den av givaren 6 detekterade signalen men är endast i aktivt tillstånd, efter det att den har mottagit en enable-puls från räknaren 17 för detektionslucka.The zero crossing detector 21 receives the signal detected by the sensor 6 but is only in the active state, after it has received an enable pulse from the detection slot counter 17.

Eñer mottagandet av en sådan enable-puls detekterar den nästa nollgenorngång och avger då en signal, som åter försätter den själv i ej aktivt detektionstillstånd. Sarnma signal leds till räknaren 19 för löptidsbestänming, vilken såsom redan nämnts endast reagerar på denna, när det förutbe- 10 15 20 25 532 (HÛ ll stämda antalet aktiveringspulser för ett sing-around-förlopp har mottagits. Samma signal leds också till en fördröjningskrets 23, som skall beskrivas närmare nedan och som efter inställd för- dröjningstid avger signal till signalgeneratom/drivkretsen 15 fór att åter utsända en aktiverings- puls.Upon receiving such an enable pulse, it detects the next zero repeat and then emits a signal, which in turn puts it in an inactive detection state. The same signal is routed to the maturity counter 19, which, as already mentioned, only responds to it when the predetermined number of activation pulses for a sing-around sequence has been received. The same signal is also routed to a delay circuit. 23, which will be described in more detail below and which, after a set delay time, emits a signal to the signal generator / drive circuit 15 in order to transmit an activation pulse again.

De olika ingående komponenterna kan behöva olika parametrar och dessa kan finnas lagra- de på lämpligt sätt, till exempelvis i minnesceller i ett minne 25. Sådana minnesceller eller re- gister kan innehålla det totala uppmätta antalet klockpulser efter det senaste sing-around-förlop- pet, startvärde för räknaren 17 för antalet klockpulser fram till att enable-signal till nollgenom- gångsdetektorn 21 skall avges, totala antalet cykler, dvs totala antalet aktiveringspulser, för ett sing-around-fórlopp, antalet fördröjningscykler etc.The various components may need different parameters and these may be stored appropriately, for example in memory cells in a memory 25. Such memory cells or registers may contain the total measured number of clock pulses after the most recent sing-around sequence. pet, start value of the counter 17 for the number of clock pulses until the enable signal to the zero-pass detector 21 is to be emitted, the total number of cycles, ie the total number of activation pulses, for a sing-around cycle, the number of delay cycles, etc.

Fördröjningskretsen 23 kan vara uppbyggd såsom visas i fig. 5b. Innan nästa signal från nollgenomgångsdetektorn 2l avges, överförs från motsvarande minnescell eller register (håll- krets) det totala antalet steg eller cykler, vilka skall ingå i nästa fördröjning, till en räknare 31. Överföringen kan exempelvis initieras av aktiveringssigrialen från signalgeneratorn/drivkretsen 15. När signalen sedan ankommer från nollgenomgångsdetektom, startas fördröjningen exem- pelvis på växande flank och räknaren räknar ner fór varje sådan flank mottagen på dess räknein- gång. Sarnma signal leds också vidare parallellt till en eller flera i serie med varandra anslutna enkla logiska grindar 33 och den växande flanken omvandlas till en ny puls. Denna eller dessa grindar ger en förutbestämd fördröjning. Den nya pulsen leds tillbaka till en ELLER-grind 35, genom vilken också detektionssignalen passerar, och leds då därifrån både till räknaren 31 och till den logiska giinden eller grindama för att ge en ny fördröjningscykel. När räknaren har räk- nat ned till 0, är fördröjningen avslutad och signalen till signalgeneratorn/drivkretsen 15 avges för utsändande av ny aktiveringspuls.The delay circuit 23 may be constructed as shown in fi g. 5b. Before the next signal from the zero-crossing detector 211 is output, the total number of steps or cycles to be included in the next delay is transmitted from a corresponding memory cell or register (holding circuit) to a counter 31. The transmission can be initiated, for example, by the activation signal from the signal generator / drive circuit 15. When the signal then arrives from the zero-crossing detector, the delay is started, for example, on a growing fl ank and the counter counts down for each such fl ank received at its count input. Sarnma signal is also passed on in parallel to one or fl era in series with simple simple gate gates 33 connected to each other and the growing fl-anch is converted into a new pulse. This or these gates provide a predetermined delay. The new pulse is led back to an OR gate 35, through which also the detection signal passes, and is then led from there both to the counter 31 and to the logic gate or gates to give a new delay cycle. When the counter has counted down to 0, the delay is completed and the signal to the signal generator / drive circuit 15 is output to send a new activation pulse.

I stället för fördröjningscykler åstadkomma genom återmatning via en eller flera logiska grindar kan givetvis räknaren 31 i stället räkna klockpulser från en klockgenerator, ej visad, var- vid starten av räkningen ges av signalen från nollgenomgångsdetektorn 21.Instead of delay cycles effected by feedback via one or two logic gates, the counter 31 can of course instead count clock pulses from a clock generator, not shown, the start of the count being given by the signal from the zero-crossing detector 21.

Claims (6)

1. 0 15 20 25 30 532 (HG 1 2 PATENTKRAV 1. Förfarande för bestämning av hastigheten hos en fluid innefattande att mellan två ljudgivare/ljud- detektorer utsänds följder av ljudsignaler för att fortplantas i fluiden och att ljudsignalema därvid detekteras, varvid ljudsignalerna utsänds med positiv eller negativ polaritet, den totala tiden för ljudsignalemas fortplantning mellan ljudgivarna/ljudmottagarna bestäms och härur ett mått på has- tigheten beräknas och varvid utsändningen av varje ljudsignal i en följd av ljudsignaler startas av en aktiveringssignal innefattande minst en aktiveringspuls, kännetecknat av att aktiveringspulserna har en längd motsvarande hälften av perioden hos egenfrekvensen för ljudgivarna/ljuddetelctorerna och att ljudsignalema i följ den av ljudsignaler utsända från en av de två ljudgivarna/ljuddetektorerna utsänds med fördröjningar, som är mindre än eller lika med hälften av aktiveringspulsernas längd och är valda, så att nollgenomgången i en blandad signal, som mottas av den andra av de två ljudgi- varna/ljuddetektorema och som erhålls på grund av att den utsända ljudsignalen blandas med en re- flekterad ljudsignal häirörande från en tidigare utsänd ljudsignal, ligger så nära möjligt nollgenom- gången hos den utsända ljudsignalen, varigenom påverkan av mot de två ljudgivarna/ljuddetekto- rema reflekterade ljudsignaler på direkta ljudsignaler mottagna av den andra av de två ljudgivar- na/ljuddetektorerna minskas.A method for determining the speed of a sound, comprising transmitting sequences of sound signals between two sound transducers / sound detectors in order to propagate in the sound and thereby detecting the sound signals, whereby the sound signals are transmitted. with positive or negative polarity, the total time for the propagation of the sound signals between the sound transmitters / sound receivers is determined and from this a measure of the speed is calculated and wherein the transmission of each sound signal in a sequence of sound signals is started by an activation signal comprising at least one activation pulse. has a length corresponding to half the period of the natural frequency of the sound transducers / sound detectors and that the sound signals following the sound signals emitted from one of the two sound transducers / sound detectors are transmitted with delays which are less than or equal to half the length of the activation pulses and are selected, that the zero crossing in a mixed signal, which received by the other of the two sound sensors / sound detectors and which is obtained due to the transmitted sound signal being mixed with a reflected sound signal here from a previously transmitted sound signal, is as close as possible to the zero crossing of the transmitted sound signal, whereby influence of sound signals reacted to the two sound sensors / sound detectors on direct sound signals received by the other of the two sound sensors / sound detectors is reduced. 2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att aktiveringssignalen innefattar två aktiveringspulser med ett inbördes avstånd motsvarande aktiveringspulsernas längd.Method according to claim 1, characterized in that the activation signal comprises two activation pulses with a mutual distance corresponding to the length of the activation pulses. 3. Förfarande enligt något av krav 1 - 2, kännetecknat av att i en följd av ljudsignaler fördröj- ningarna enligt ett valt mönster växlar mellan ingen fördröjning och en fördröjning med längd mot- svarande en fjärdedel av längden av en aktiveringspuls.Method according to one of Claims 1 to 2, characterized in that, in a sequence of sound signals, the delays according to a selected pattern alternate between no delay and a delay with a length corresponding to a quarter of the length of an activation pulse. 4. Förfarande enligt något av krav l - 2, kännetecknat av att i en följd av ljudsignaler fördröj- ningama enligt ett valt mönster växlar mellan ingen fördröjning och en fördröjning med längd mot- svarande en åttondel av längden av en aktiveringspuls.Method according to one of Claims 1 to 2, characterized in that, in a sequence of sound signals, the delays according to a selected pattern alternate between no delay and a delay with a length corresponding to one eighth of the length of an activation pulse. 5. Förfarande enligt något av krav 1 - 4, kännetecknat av att varje ljudsignal i följden av ljudsigna- ler utsänds med positiv och negativa polaritet, som är vald att ytterligare minska påverkan av mot ljudgivarna/ljuddetektorerna reflekterade ljudsignaler på direkta ljudsignaler mottagna av den andra av ljudgivama/ljuddetektorerna.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that each sound signal is emitted as a result of sound signals with positive and negative polarity, which is chosen to further reduce the influence of sound signals reflected towards the sound transducers / sound detectors on direct sound signals received by the other. of the sound sensors / sound detectors. 6. Anordning för bestämning av hastigheten hos en fluid innefattande två ljudgivare/ljuddetektorer och drivkretsar för dessa, varvid för att alstra en följd av ljudsignaler en motsvarande följd av akti- veringssigrialer, var och en innefattande minst en aktiveringspuls, tillförs den av ena av de två ljud- givarna/ljuddetektorerna från en tillhörande av drivkretsarna, så att från nämnda ena av de två ljud- givarna/ljuddetektorerna ljudsignaler utsänds för att fortplantas i iluiden och därefter detekteras av den andra av de två ljudgivarna/ljuddetektorerna, varvid avståndet mellan aktivitetssigrialerna är så- 10 15 532. Ü'lÛ 13 dant, att nästa ljudsignal i följden av ljudsignaler utsänds i anslutning till att föregående ljudsignal i samma följd har detekterats, varvid vidare drivkretsarna är anordnade att alstra aktiveringssigiialer- na har positiv eller negativa polaritet och härigenorn de av aktiveringssigrialerna alstrade ljudsigna- lerna utsänds med motsvarande positiv eller negativ polaritet, vidare innefattande en räknare för att bestämma den totala tiden för fortplantning av ljudsigrialerna ingående en följd av ljudsignaler från den ena av de två ljudgivarna/ljuddetektorerna till den andra av de två ljudgivarna/ljuddetektorerna för att härur beräkna ett mått på hastigheten, kännetecknar! av att drivkretsama är anordnade att alstra alctiveringspulserna med en längd motsvarande hälflen av perioden hos egenfrekvensen för de två ljudgivarna/ljuddetektorerna, att en fördröjningskrets kopplad till drivkretsarna finns anordnad för att utsända ljudsignalema i en följd av ljudsignaler från en av ljudgivarna/ljuddetektorerna med fördröjningar, som är mindre än eller lika med hälften av aktiveringspulsemas längd och som är val- da, så att nollgenomgången i en blandad signal, som mottas av den andra av de två ljudgivama/ ljuddetektorema och som erhålls på grund av att den utsända ljudsignalen blandas med en reflekte- rad ljudsignal härrörande från en tidigare utsänd ljudsigrial, ligger så nära möjligt nollgenomgången hos den utsända ljudsignalen, varigenom påverkan av mot de två ljudgivarna/ljuddetektorema re- flekterade ljudsignaler på direkta ljudsigrialer mottagna av den andra av de två ljudgivarna/ ljuddetektorerna minskas.An apparatus for determining the speed of a sound comprising two sound transducers / sound detectors and driving circuits therefor, wherein in order to generate a sequence of sound signals a corresponding sequence of activation signals, each comprising at least one activation pulse, is supplied by one of the two sound transducers / sound detectors from an associated one of the drive circuits, so that from said one of the two sound transducers / sound detectors sound signals are transmitted to propagate in the iluide and then detected by the other of the two sound transducers / sound detectors, the distance between the activity signals being 532. Ü'lÛ 13 such that the next audio signal in the sequence of audio signals is emitted in connection with the detection of the previous audio signal in the same sequence, the drive circuits being further arranged to generate the activation signals having a positive or negative polarity and thus the of the activation signals generated, the audio signals are emitted with the corresponding positive or negative p olarity, further comprising a counter for determining the total time for propagation of the sound signals comprising a sequence of sound signals from one of the two sound sensors / sound detectors to the other of the two sound sensors / sound detectors for calculating a measure of the speed, that the drive circuits are arranged to generate the activation pulses with a length corresponding to one of the periods of the natural frequency of the two sound sensors / sound detectors, that a delay circuit connected to the drive circuits is arranged to transmit the sound signals in a sequence of sound signals from one of the sound sensors. which is less than or equal to half the length of the activation pulses and which is selected so that the zero crossing in a mixed signal, which is received by the other of the two sound transmitters / sound detectors and which is obtained due to the transmitted sound signal being mixed with a re fl rectified sound signal originating from a previously transmitted sound signal, is as close as possible to the zero crossing of the transmitted sound signal, whereby the influence of re- mot reflected sound signals on direct sound signals received by the other of the two sound sensors / sound is reduced towards the two sound sensors / sound detectors.
SE0702127A 2007-09-24 2007-09-24 Flow rate meters working according to the sing-around principle SE532010C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702127A SE532010C2 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Flow rate meters working according to the sing-around principle
EP08833517A EP2193343A1 (en) 2007-09-24 2008-09-24 Flow velocity measuring device working according to the sing-around-principle
PCT/SE2008/000529 WO2009041876A1 (en) 2007-09-24 2008-09-24 Flow velocity measuring device working according to the sing-around-principle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702127A SE532010C2 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Flow rate meters working according to the sing-around principle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702127L SE0702127L (en) 2009-03-25
SE532010C2 true SE532010C2 (en) 2009-09-29

Family

ID=40511678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702127A SE532010C2 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Flow rate meters working according to the sing-around principle

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2193343A1 (en)
SE (1) SE532010C2 (en)
WO (1) WO2009041876A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124960A (en) 2000-10-16 2002-04-26 Link Evolution Corp Communication device, communication system, and communication method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308754A (en) * 1979-10-19 1982-01-05 Panametrics, Inc. Ultrasonic flowmeter
SE503614C2 (en) * 1994-10-24 1996-07-15 Jerker Delsing Method of measurement in a fluid using sing-around technology, device for sing-around-type measuring instruments and sing-around-type measuring instruments
WO2001022040A1 (en) * 1999-09-22 2001-03-29 Siemens Metering Limited Reduction of systematic noise in electronic systems
SE517922C2 (en) * 2000-11-15 2002-08-06 Aake Stroemberg Method and apparatus for determining the velocity of a fluid

Also Published As

Publication number Publication date
EP2193343A1 (en) 2010-06-09
SE0702127L (en) 2009-03-25
WO2009041876A1 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920010025B1 (en) Speed measurement device
JP5524972B2 (en) Flow measuring device
SE445261B (en) ULTRASONIC FLOOD METERS AND SETTING MEASURING THE SPEED OF A FLUID THAT FLOWS INSIDE A CONDUCT
CN101074885B (en) Flowmeter
SE532010C2 (en) Flow rate meters working according to the sing-around principle
JP4835068B2 (en) Fluid flow measuring device
CN108387279A (en) A kind of liquid flow measurement device and measurement method based on sound wave matrix
CN1950678A (en) Ultrasonic measuring apparatus for determining and/or monitoring the volume flow rate and/or mass flow rate of a medium
US6435040B1 (en) Inertial flow sensor and method
JP2008185441A (en) Ultrasonic flowmeter
JP2004028958A (en) Flowmeter and flow rate measurement method
SE517922C2 (en) Method and apparatus for determining the velocity of a fluid
RU2006002C1 (en) Tester of pulse-frequency flowmeters
JPH022111B2 (en)
KR20100007215A (en) Ultrasonic transducer control method of a ultrasonic flowmeter and ultrasonic flowmeter to applying the method
JP2008026103A (en) Ultrasonic flow velocity meter
SU870957A1 (en) Device for pulse ultrasonic flow speed meter graduation
JPS62180221A (en) Method and device for processing measured values of ultrasonic flow meter
Wang et al. Design and Realization of Anti-scratch System on Vehicle Bottom Based on 51 Single-chip Microcomputer
RU2180432C2 (en) Ultrasonic digital flowmeter
JP2003050145A (en) Method and apparatus for ultrasonic flow-velocity measurement
CN117213570A (en) Flow measurement equipment and method based on CMUT device
SU922514A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1164551A1 (en) Ultrasonic flowmeter
JPS62220815A (en) Arithmetic system for ultrasonic flowmeter

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed