SK182098A3 - Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid - Google Patents

Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid Download PDF

Info

Publication number
SK182098A3
SK182098A3 SK1820-98A SK182098A SK182098A3 SK 182098 A3 SK182098 A3 SK 182098A3 SK 182098 A SK182098 A SK 182098A SK 182098 A3 SK182098 A3 SK 182098A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
signal
flip
flop
clock
signals
Prior art date
Application number
SK1820-98A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK284547B6 (en
Inventor
Alain Bazin
Original Assignee
Schlumberger Ind Sa
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 Schlumberger Ind Sa filed Critical Schlumberger Ind Sa
Publication of SK182098A3 publication Critical patent/SK182098A3/en
Publication of SK284547B6 publication Critical patent/SK284547B6/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
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • 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

Abstract

The invention concerns a method for measuring the rate of flow of a fluid from two ultrasonic signals consecutively transmitted in mutually opposite directions between two transducers. This method consists in: forming n clock signals CKi, i = 1 to n, mutually dephased by 2 pi /n; locating and memorising the first clock signal, called CLS, that is produced immediately after the occurrence of a characteristic part of the first ultrasonic signal received SIG1; determining the time t1 corresponding to the sum over a whole number m of consecutive periods of each of the time lapses between the occurrence of the characteristic part of each of the m periods and the occurrence of the CLS signal which follows, similarly, for the signal received from the opposite direction SIG2, determining the time t2 corresponding to the sum over m consecutive periods of each of the time lapses between the occurrence of the characteristic part of each period and the occurrence of the CLS signal which follows; forming the difference |t2-t1| and deducing therefrom the rate of flow.

Description

SPÔSOB A ZARIADENIE NA MERANIE PRIETOKU PRÚDIACEJ TEKUTINYMETHOD AND DEVICE FOR MEASURING FLOW FLOW FLOW

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu merania prietoku prúdiacej tekutiny, spočívajúceho v tom, že sa postupne medzi dvoma ultrazvukovými prevodníkmi (senzory, snímače — ďalej v celom texte: prevodníky), umiestnenými vo vzájomnom odstupe v smere prúdenia tekutiny, vysielajú dva ultrazvukové signály, ktoré sa šíria v navzájom opačných smeroch, pričom každý prevodník prijíma zodpovedajúci jeden z týchto ultrazvukových signálov. Vynález sa rovnako vzťahuje na zariadenie na meranie prietoku prúdiacej tekutiny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring the flow of a flowing fluid, comprising successively transmitting two ultrasonic signals between two ultrasonic transducers (sensors, transducers) spaced apart from one another in the direction of fluid flow. in opposite directions to each other, each transducer receiving a corresponding one of these ultrasonic signals. The invention also relates to an apparatus for measuring the flow of a flowing fluid.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Mnoho rokov sa meria prietočné množstvo tekutiny, ako napríklad teplej vody, prúdiacej v potrubí, takým spôsobom, že sa meria doba šírenia príslušných ultrazvukových signálov, vysielaných v navzájom opačných smeroch po prúde a proti prúdu medzi dvoma ultrazvukovými prevodníkmi, uloženými v dvoch bodoch ležiacich vo vzájomnom odstupe v smere prúdenia tekutiny.For many years, the flow rate of a fluid such as warm water flowing in a pipeline has been measured in such a way that the propagation time of the respective ultrasonic signals transmitted in opposite directions to each other downstream and downstream between two ultrasonic transducers located at two points lying spaced from one another in the direction of fluid flow.

V oblasti merania prietoku teplej vody je známy podľa spisu WO 86/02722 spôsob spočívajúci v súčasnom vysielaní ultrazvukového signálu z každého prevodníka smerom k druhému prevodníku, pričom oba signály sa tak šíria vo vzájomne opačných smeroch. Vzhľadom k prúdeniu je doba T2 šírenia signálu, vysielaného v smere opačnom k smeru prúdenia vyššia, ako je doba T1 šírenia signálu, vysielaného v smere prúdenia.In the field of hot water flow measurement, a method is known according to WO 86/02722 comprising simultaneously transmitting an ultrasonic signal from each transducer to a second transducer, the two signals thus propagating in mutually opposite directions. With respect to the flow, the propagation time T2 of the signal transmitted in the direction opposite to the flow direction is higher than the propagation time T1 of the signal transmitted in the flow direction.

Meranie dvoch dôb T1, T2 šírenia dovoľuje z týchto dôb odvodiť prietočné množstvo teplej vody podľa vzorca Q = K(T2 - T1)/C, kde K je súčiniteľ zohľadňujúci geometriu počítača a C je korekčný súčiniteľ, viazaný na rýchlosť šírenia zvuku vo vode. Tento spôsob však vykazuje značnú nevýhodu. Keď totiž bol jeden z prevodníkov vybudený, pokračuje vo vysielaní signálu, zatiaľ čo prijíma signál z druhého prevodníka. Keď sa teplota vody mení, pozorovali sa nestálosti (drifty) aThe measurement of the two propagation times T1, T2 allows to derive from these times the flow rate of hot water according to the formula Q = K (T2 - T1) / C, where K is a factor taking into account the computer geometry and C is a correction factor related to the speed of sound propagation in water. However, this method presents a considerable disadvantage. Indeed, when one of the converters has been energized, it continues to transmit a signal while receiving a signal from the other converter. When water temperature changes, drifts and drifts are observed

4 4 A 4 /D prídavné parazitné fázové posuny v prijatých ultrazvukových signáloch. Kvôli odstráneniu tohto problému je potrebné vykonať meranie teploty a korigovať meranie prietoku v závislosti od výchyliek teploty, čo komplikuje spôsob merania.4 4 A 4 / D additional parasitic phase shifts in the received ultrasonic signals. In order to overcome this problem, it is necessary to perform a temperature measurement and to correct the flow measurement according to temperature variations, which complicates the measurement method.

Okrem toho sú známe iné spôsoby merania, aké sú napríklad popísané v spise EP 0 426 309 a v ktorých sa postupne vysielajú v prúdiacej tekutine akustické signály vo vzájomne opačnom smere. Doba šírenia každého z týchto signálov sa meria detekovaním, na každom z prijatých akustických signálov, okamihu zodpovedajúceho zmene fázy vzhľadom k časovému referenčnému signálu, ktorý je viazaný na príslušný vysielací signál. Detekcia tohto okamihu sa vykonáva pomocou detektora fázy, ale táto detekcia nie je presná.In addition, other methods of measurement, such as those described in EP 0 426 309, are known in which acoustic signals are sent successively in opposite directions in the flowing fluid. The propagation time of each of these signals is measured by detecting, at each of the received acoustic signals, the moment corresponding to the phase change relative to the time reference signal that is coupled to the respective broadcast signal. The detection of this moment is done by a phase detector, but this detection is not accurate.

Pre každý z akustických signálov bude tomuto meraniu priradené meranie akustického fázového posunu, vyvolané v uvažovanom akustickom signáli v dôsledku šírenia tohto signálu v prúde. Meranie akustického fázového posunu sa vykonáva vzorkovaním prijímaného signálu v ôsmich kondenzátoroch, a to digitalizovaním tohto vzorkovaného signálu a vykonávaním synchronizovanej detekcie takto digitalizovaného signálu.For each of the acoustic signals, this measurement will be associated with a measurement of the acoustic phase shift induced in the acoustic signal under consideration due to the propagation of this signal in the current. The acoustic phase shift measurement is performed by sampling the received signal in eight capacitors by digitizing the sampled signal and performing synchronized detection of the digitized signal.

Tento spôsob merania však v dôsledku vzorkovania zavádza prídavný šum do vzorkovaných hodnôt signálu, a teda do samotného merania. Okrem toho je tento spôsob zložitý, pretože vyžaduje meranie doby šírenia a meranie akustického fázového posunu pre každé signálové vysielanie v danom smere šírenia.However, this measurement method introduces additional noise into the sampled values of the signal, and thus into the measurement itself, as a result of sampling. In addition, this method is complex because it requires a measurement of the propagation time and an acoustic phase shift measurement for each signal transmission in a given propagation direction.

V dôsledku toho je dôležité nájsť spôsob merania, ktorý nezavádza do merania prídavný šum a ktorý by sa dal vykonávať jednoduchšie ako v stave techniky.As a result, it is important to find a measurement method that does not introduce additional noise into the measurement and that can be performed more easily than in the prior art.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález prináša spôsob merania prietočného množstva prúdiacej tekutiny, pri ktorom sa postupne za sebou medzi dvoma ultrazvukovými prevodníkmi, umiestnenými vo vzájomnom odstupe v smere prúdenia tekutiny, vysielajú dva ultrazvukové signály, ktoré sa šíria v navzájom opačných smeroch, pričom každý prevodník prijíma jeden príslušný ultrazvukový signál SIGi, SIG2, ktorého podstataThe invention provides a method for measuring the flow rate of flowing fluid, wherein successively two ultrasonic transducers spaced apart from each other in the fluid flow direction transmit two ultrasonic signals that propagate in opposite directions, each transducer receiving one respective ultrasonic signal SIGi, SIG 2 , whose essence

W/R spočíva v tom, že sa vytvára n hodinových signálov CK,, kde i = 1 až n a n > 4, obsahujúcich prechody, fázovo vzájomne posunuté o 2π/η, v pevnom fázovom vzťahu vzhľadom k budiacemu signálu prevodníkov a rovnaké frekvencie, ako je tento signál, zvoli sa charakteristická časť periódy prvého prijímaného signálu SIGi v jednom smere šírenia, zvoli sa prvý prechod hodinového signálu, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objaví uvedená charakteristická časť, tento hodinový signál CLS sa ukladá do pamäti (zapamätá), určuje sa doba ti zodpovedajúca súčtu jednotlivých čiastkových dôb v m po sebe nasledujúcich periódach, uplynulých v jednotlivých m periódach medzi okamihom, kedy sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG-ι a prvým nasledujúcim prechodom hodinového signálu CLS, kde m je celé číslo, identifikuje sa rovnaká charakteristická časť v m po sebe nasledujúcich periódach druhého signálu SG2, prijímaného v opačnom smere šírenia, určuje sa doba t2 zodpovedajúca súčtu jednotlivých čiastkových dôb v jednotlivých m periódach uplynulých medzi okamihom, v ktorom sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG2 a okamihom, v ktorom sa objavuje prvý nasledujúci prechod signálu CLS, vytvorí sa rozdiel |t2-t-i| a odvodí sa prietočné množstvo Q tekutiny, ktoré je úmerné |t2 - ti).W / R consists in generating n clock signals CK, where i = 1 to nan> 4, containing transitions phase-shifted by 2π / η, in a fixed phase relationship with respect to the drive driver signal and the same frequencies as is this signal, a characteristic portion of the period of the first received SIGi signal in one propagation direction is selected, a first clock signal transition occurring immediately after said characteristic portion appears, this clock signal CLS is stored (memorized) , the time t1 corresponding to the sum of the individual sub-periods in m consecutive periods elapsed in each m period between the time when the characteristic portion of the SIG-γ signal period and the first subsequent transition of the CLS clock signal where m is an integer is identified; the same characteristic portion in m consecutive periods of the second SG signal 2 , received in the opposite direction of propagation, the time t 2 corresponding to the sum of the individual sub-periods in each m period elapsed between the time at which the characteristic portion of the SIG 2 signal period appears and the time at which the first subsequent CLS signal transition occurs with the difference | t 2 -ti | and the flow rate Q of the fluid, which is proportional to t 2 - t, is derived.

Vytvorením n medziľahlých hodinových signálov CK, je možné zaistiť časový referenčný signál, ktorý je „premenlivý,,, na rozdiel od referenčných signálov použitých v známych spôsoboch ultrazvukového merania prietočného množstva prúdiacej tekutiny, lebo len čo sa získa požadovaná rozlišovacia schopnosť merania času, hľadá sa ďalší vhodnejší časový referenčný signál. Pretože sa tento referenčný signál vytvára na základe hodinových signálov, nezavádza sa žiaden šum, ako je to u spôsobov podľa stavu techniky. Spôsob je okrem toho jednoduchý, pretože nedochádza k vzorkovaniu ani ku kroku synchrónnej detekcie a môže sa teda použiť .z s jednoduchými analógovými prostriedkami, na rozdiel od spôsobov podľa stavu techniky. Elektronický obvod bez analógovo - číslicového prevodníka sa okrem toho dá ľahko zabudovať do integrovaného obvodu, špecifického pre aplikáciu (ASIC).By generating n intermediate clock signals CK, it is possible to provide a time reference signal that is " variable ", unlike the reference signals used in known methods of ultrasonic measurement of the flow rate of flowing fluid, since once the desired time measurement resolution is sought another more appropriate time reference signal. Since this reference signal is generated based on clock signals, no noise is introduced, as is the case with the prior art methods. In addition, the method is simple since no sampling or synchronous detection step occurs and can thus be used with simple analog means, as opposed to the prior art methods. In addition, an electronic circuit without an analog-to-digital converter can be easily integrated into an application-specific integrated circuit (ASIC).

Použitie tejto „premenlivej,, časovej referencie dovoľuje dosiahnuť s väčšou presnosťou a rýchlejšie požadovanú rozlišovaciu schopnosť. S n signálmi CKj, fázovo posunutými o 2π/η bude totiž rozlišovacia schopnosť T/n (T je rozlišovaciaThe use of this " variable " time reference makes it possible to achieve the desired resolution with greater accuracy and faster. With n signals CKj, phase shifted by 2π / η, the resolution will be T / n (T is the resolution

141/B schopnosť získaná pomocou hodinového signálu, na ktorého základe sa môže vytvoriť n signálov) a bude tak možné získať meranie času, ktorý uplynul medzi okamihom, kedy sa objavila charakteristická časť každej z m periód uvedeného signálu a prvým prechodom zvoleného hodinového signálu, s lepšou rozlišovacou schopnosťou ako v stave techniky.141 / B capability obtained by means of a clock signal (based on which n signals can be generated) and thus it will be possible to obtain a measurement of the time elapsed between the time when the characteristic portion of each change period of said signal appeared and the first pass of the selected clock signal resolution as in the prior art.

Pretože sa rozlišovacia schopnosť zvyšuje, keď sa zvyšuje počet meraní (podľa vzťahu 1/λ/Ν, kde N je počet meraní), je zrejmé, že zavedenie tej „premenlivej,, časovej referencie dovoľuje priamo zvýšiť rozlišovaciu schopnosť, takže sa požaduje menej meraní kvôli dosiahnutiu požadovanej rozlišovacej schopnosti.Since the resolution increases as the number of measurements increases (according to the relation 1 / λ / Ν, where N is the number of measurements), it is clear that the introduction of that "variable" time reference allows directly to increase the resolution so less measurements are required. to achieve the desired resolution.

S výhodou tento spôsob dovoľuje znížiť energetickú spotrebu na získanie ultrazvukového merania prietoku tekutiny s rovnakou rozlišovacou schopnosťou, ako je to v spôsoboch podľa stavu techniky.Advantageously, the method makes it possible to reduce the energy consumption to obtain an ultrasonic measurement of fluid flow with the same resolution as in the prior art methods.

Ďalej je vhodné poznamenať, že keď sa používajú vysielacie frekvencie zvukových vín okolo 1 MHz, napríklad pre tekutiny ako je voda, sú spôsoby podľa stavu techniky (ako je spôsob popísaný v spise EP 0 426 309) veľmi energeticky náročné, a to vzhľadom k tomu, že je potrebný analógovo - číslicový prevodník, ktorý je spôsobilý vzorkovať signál frekvencie 1 MHz a spôsob je tak veľmi nákladný, na rozdiel od riešenia podľa vynálezu.Furthermore, it should be noted that when sound frequencies of about 1 MHz are used, for example for liquids such as water, the prior art methods (such as those described in EP 0 426 309) are very energy intensive, in view of this. There is a need for an analog-to-digital converter which is capable of sampling a 1 MHz signal and the method is thus very expensive, as opposed to the invention.

Celé číslo počtu m periód môže byť rovné 1 alebo môže mať iné hodnoty. Keď je číslo m odlišné od 1, môže perióda, v ktorej sa volí charakteristická časť, zodpovedať prvej z m po sebe nasledujúcich periód, alebo môže predchádzať týmto m periód.The integer number of m periods can be equal to 1 or have other values. When the number m is different from 1, the period in which the characteristic portion is selected may correspond to or precede the first of m consecutive periods.

Prijímané signály SIGi a SIG2 podľa vynálezu môžu byť spracovávané vo forme pravouhlých impulzov a v tomto prípade charakteristická časť periód prijímaných signálov zodpovedá vzostupnému alebo zostupnému čelu každého pravouhlého impulzu.The received signals SIG1 and SIG2 according to the invention can be processed in the form of rectangular pulses, and in this case the characteristic part of the periods of the received signals corresponds to the ascending or descending front of each rectangular pulse.

Podľa vynálezu môžu byť hodinové signály vo forme pravouhlých impulzov a v tomto prípade prvý prechod zvoleného hodinového signálu je vzostupné alebo zostupné čelo.According to the invention, the clock signals may be in the form of rectangular pulses, and in this case the first pass of the selected clock signal is an ascending or descending face.

141/B141 / B

Pri spôsobe podľa vynálezu sa vytvoria zodpovedajúce rozdiely SIGí - CLS a SIG2 - CLS medzi signálmi za účelom získania zodpovedajúcich signálov ΙΕΧί a IEX2) ktoré dovolia určovať zodpovedajúce časy t! a t2. Signály IEX1 a IEX2 môžu byť vo forme pravouhlých impulzov a spôsob podľa vynálezu spočíva v expandovani súhrnnej doby trvania všetkých pravouhlých impulzov na určenie zodpovedajúcich dôb t-ι a t2.In the method according to the invention, corresponding differences SIGi - CLS and SIG 2 - CLS are generated between the signals in order to obtain the corresponding signals ΙΕΧί and IEX 2) which allow to determine the corresponding times t! at 2 . The signals IEX1 and IEX 2 may be in the form of rectangular pulses, and the method of the invention consists in expanding the cumulative duration of all rectangular pulses to determine the corresponding periods t-1 and t 2 .

Napríklad je hodinový signál CK1 vo fáze s budiacim signálom prevodníkov. Podľa prvého vyhotovenia sa vytvoria štyri hodinové signály. Podľa druhého vyhotovenia sa vytvorí osem hodinových signálov. S výhodou sa na podklade každého prijímaného signálu vytvorí signál SIGS fázovo posunutý vzhľadom k hodinovým signálom, a to za účelom zabránenia súčasnosti uvedených signálov. Napríklad je signál SIGS fázovo posunutý o π/η.For example, the clock signal CK1 is in phase with the drive driver signal. According to the first embodiment, four clock signals are generated. According to the second embodiment, eight clock signals are generated. Preferably, based on each received signal, a SIGS signal is shifted in phase relative to the clock signals, in order to avoid the presently mentioned signals. For example, the SIGS signal is phase shifted by π / η.

Vynález sa ďalej vzťahuje na zariadenie na meranie prietoku tekutiny, obsahujúce najmenej dva ultrazvukové prevodníky, umiestnené vo vzájomných odstupoch v smere prúdenia tekutiny, prostriedky na vytváranie budiaceho signálu týchto prevodníkov, prostriedky na prijímanie dvoch ultrazvukových signálov SIG1 a SIG21 vysielaných zodpovedajúcimi z uvedených prevodníkov v navzájom opačných smeroch a postupne za sebou, ktorého podstata spočíva vtom, že zariadenie ďalej obsahuje prostriedky na vytváranie n hodinových signálov CKj, kde i = 1 až n a n > 4, ktoré obsahujú prechody, sú medzi sebou fázovo posunuté o 2π/η, sú v pevnom fázovom vzťahu vzhľadom k budiacemu signálu a majú rovnakú frekvenciu ako tento signál, ďalej identifikačné prostriedky charakteristickej časti jednej periódy prvého prijímaného signálu SIG1, voliace prostriedky prvého prechodu hodinového signálu CKj, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objaví uvedená charakteristická časť, prostriedky na ukladanie tohto hodinového signálu do pamäti (zapamätanie) ako signálu CLS, prostriedky na určovanie doby ti zodpovedajúcej súčtu v m po sebe nasledujúcich periódach signálu SIG1, uplynulých medzi okamihom, kedy sa objaví charakteristická časť každej z m periód signálu SIG1 a okamihom, kedy sa objaví prvý nasledujúci prechod signálu CLS, kde m je celé číslo,The invention further relates to a fluid flow measuring device comprising at least two ultrasonic transducers spaced apart from one another in the direction of fluid flow, means for generating an excitation signal of said transducers, means for receiving two ultrasonic transducers SIG1 and SIG 21 transmitted corresponding to said transducers in said transducer. in which the device further comprises means for generating n clock signals CKj, where i = 1 to nan> 4, which contain transitions, are phase shifted by 2π / η between them, are in fixed phase relation to the excitation signal and having the same frequency as the excitation signal, furthermore, identifying means of a characteristic portion of one period of the first received signal SIG1, selecting means of the first clock signal CKj transition that occurs immediately after a dilute characteristic portion, means for storing the clock signal as a CLS signal, means for determining the time t1 corresponding to the sum of m consecutive SIG1 signal periods elapsed between the time the characteristic portion of each change of the SIG1 signal period occurs and the moment when the first subsequent CLS signal transition occurs, where m is an integer,

141/B prostriedky na identifikáciu rovnakej charakteristickej časti v m po sebe nasledujúcich periódach druhého prijímaného signálu SIG2, prostriedky na určovanie doby t2, zodpovedajúce súčtu jednotlivých čiastkových dôb v jednotlivých m periódach uplynulých medzi okamihom, v ktorom sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG2 a okamihom, v ktorom sa objavuje prvý nasledujúci prechod signálu CLS a prostriedky na tvorbu rozdielu |t2 - ti] a odvodzovanie prietočného množstva Q tekutiny, ktoré je úmerné t2 - ti.141 / B means for identifying the same characteristic portion in m consecutive periods of the second received signal SIG2, means for determining a time t 2 corresponding to the sum of the individual sub-periods in each m period elapsed between the moment the characteristic portion of the signal period SIG 2 appears the time at which the first subsequent transition of the CLS signal and the means for generating the difference [t 2 -t 1 ] and deriving a flow rate Q of the fluid proportional to t 2 -t 1 occurs.

Zariadenie sa môže realizovať s jednoduchými analógovými prostriedkami, ako hlavne klopnými obvodmi typu D alebo RS a umožňuje teda, že nie je potrebný analógovo - číslicový prevodník ani viacero kondenzátorov na ukladanie rôznych vzorkovaných hodnôt.The device can be implemented with simple analog means, such as mainly D or RS flip-flops, thus allowing no analog-to-digital converter or multiple capacitors to store different sampled values.

Prostriedky na vytváranie hodinových signálov CK, môžu obsahovať oscilátor riadený kryštálom, nasledovaný n/2 klopnými obvodmi typu D, tvoriace delič a umožňujúce tak získať signály CK,, fázovo posunuté medzi sebou o 2π/η.The means for generating CK clock signals may comprise a crystal controlled oscillator followed by n / 2 type D flip-flops forming a divider, thereby allowing the CK signals to be obtained phase shifted by 2π / η between them.

Voliace prostriedky prvého prechodu hodinového signálu môžu obsahovať n klopných obvodov typu D, nazývaných voliace, ktorých každý vstup D je pripojený k prijímanému spoločnému signálu SIG1 alebo SIG2, pričom každý hodinový vstup CK prijíma odlišný hodinový signál CK,, odlišujúci sa od jedného klopného obvodu k druhému, a ktoré sa môžu aktivovať jedným vstupom RAZ tak, že keď vstup RAZ klopných obvodov je na hodnote 1 a keď je spoločný signál na hodnote 1, sú uvedené klopné obvody citlivé na signály CK,.The first clock signal selection means may comprise n type D flip-flops, called selectors, each input D of which is connected to a received common signal SIG1 or SIG 2 , each clock input CK receiving a different clock signal CK, different from one flip-flop to the other, and which can be activated by one RAZ input such that when the RAZ input of the flip-flops is 1 and the common signal is 1, said flip-flops are sensitive to CK signals.

Voliace prostriedky prvého prechodu hodinového signálu môžu rovnako obsahovať n logických hradiel (logických členov), prijímajúcich každý na jednom vstupe spoločný prijímaný signál SIG1 alebo SIG2 a n monostabilných obvodov, prijímajúcich každý odlišný vstup hodinového signálu CKh a ktorého výstup sa vysiela každý na jeden z ďalších vstupov n logických hradiel.The first clock signal selection means may also include n logic gates receiving each at one input a common received signal SIG1 or SIG 2 and monostable circuits receiving each different clock signal input CK h and outputting each to one of other inputs n logic gates.

Prostriedky na ukladanie hodinového signálu CLS do pamäti môžu obsahovať jednak n klopných obvodov typu D, nazývaných pamäťové, prijímajúce každý ako hodinový vstup CK výstupný signál z výstupu Q voliaceho klopného obvodu a jednak logický člen NAND s n vstupmi, pripojený každý k výstupu Q každého pamäťovéhoThe means for storing the CLS clock signal may comprise both n type D flip-flops, called memory, receiving each as clock input CK the output signal from output Q of the select flip-flop, and secondly a n input logic N n connected to each Q output of each memory

141/R klopného obvodu, pričom vstup D týchto pamäťových klopných obvodov je trvalo na hodnote 1 a prvý signál, prijímaný na hodinovom vstupe CK jedného z klopných obvodov, aktivuje pamäťovú funkciu tohto klopného obvodu tým, že preklopí výstup141 / R of the flip-flop, the input D of these memory flip-flops is permanently 1 and the first signal received at the clock input CK of one of the flip-flops activates the memory function of the flip-flop by flipping the output

Q tohto klopného obvodu na hodnotu 1 a výstup Q na hodnotu 0 a aktivuje tak blokovací obvod prijímaného spoločného signálu SIG^ SIG2.Q of this flip-flop to 1 and output Q to 0 activates the blocking circuit of the received common signal SIG ^ SIG2.

V zariadení podľa vynálezu prijíma n logických členov NAND na každom zo svojich vstupov hodinový signál CK, a výstupný signál z výstupu Q zodpovedajúceho pamäťového klopného obvodu, pričom výstup každého z logických členov je spojený s jedným zo vstupov logického člena NAND s n vstupmi, pričom jeden z n logických členov uvoľňuje priradený hodinový signál CK,, keď je pamäťová funkcia zodpovedajúceho klopného obvodu aktivovaná.In a device according to the invention, n NANDs receive at each of their inputs a clock signal CK, and an output signal from output Q of a corresponding memory flip-flop, the output of each of the logic members being coupled to one of the NAND inputs with n inputs, The logic members release the associated clock signal CK, when the memory function of the corresponding flip-flop is activated.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch vyhotovení, neobmedzujúcich jeho rozsah, s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:The invention is explained in more detail in the following description, by way of non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which:

obr. 1 usporiadanie ultrazvukových prevodníkov vzhľadom k prúdeniu tekutiny podľa jedného vyhotovenia vynálezu, obr. 2 iné usporiadanie ultrazvukových prevodníkov vzhľadom k prúdeniu tekutiny, obr. 3 zjednodušený schematický pohľad sekvenčnej jednotky, použitej v zariadení podľa vynálezu, obr. 4 schematický pohľad na jednu časť zariadenia podľa vynálezu, obsahujúcu z vysielacie bloky ultrazvukových signálov, prepínací blok prevodníkov a blok na spracovávanie prijímaných ultrazvukových signálov, obr. 5a signál SIG1 (SIG2), vytvorený na báze prijímaného ultrazvukového signálu,Fig. 1 shows an arrangement of ultrasonic transducers with respect to a fluid flow according to an embodiment of the invention, FIG. 2 shows another arrangement of ultrasonic transducers with respect to fluid flow, FIG. 3 is a simplified schematic view of a sequential unit used in the apparatus of the invention; FIG. Fig. 4 is a schematic view of one part of the device according to the invention comprising, from a transmit block of ultrasonic signals, a switching block of converters and a block for processing the received ultrasonic signals; 5a a SIG1 signal (SIG2), based on the received ultrasonic signal,

141/B obr. 5b fáza vysielania a prijímania ultrazvukových signálov, obr. 6 schematický pohľad na časť zariadenia podľa vynálezu, obsahujúcu blok tvorby hodinových signálov CK, (i = 1 až 4), ako i bloky na voľbu a ukladanie hodinového signálu CLS do pamäti, obr. 7 priebeh štyroch hodinových signálov CK, v ich vzájomnom vzťahu, obr. 8a variant časti zariadenia z obr. 6, ktorá vyberá hodinový signál CLS, obr. 8b alternatívu časti zariadenia z obr. 6, ktorá vyberá a ukladá do pamäti hodinový signál CLS, obr. 8c priebeh použitých hlavných signálov ako funkciu času, obr. 9 schematický pohľad na časť zariadenia podľa vynálezu, obsahujúcu zjednodušený blok na generovanie signálov IEXt a IEX2 (SIGi - CLS a SIG2-CLS), obr. 10 schému ukazujúcu krok generovania signálov IEXí a IEX2, obr. 11 priebeh signálov SIG1, CLS a IEX1, obr. 12a schematický pohľad ukazujúci princíp časovej expanzie, obr. 12b zjednodušenú schému časového expandéra, obr. 13 schému časti zariadenia podľa vynálezu, obsahujúcu časový expandér, obr. 14 priebeh rôznych signálov SIG^ SIG2, ΙΕΧί a IEX2) obr. 15 schéma časti zariadenia, znázorneného na obr. 6 podľa druhého vyhotovenia vynálezu, obr. 16 priebeh ôsmich hodinových signálov CK, vo vzájomnom vzťahu medzi .z sebou, a obr. 17 priebeh signálov CKi, CK3, C4M, SIG1, SIG1S a IEX1.141 / B fig. 5b shows the phase of transmitting and receiving ultrasonic signals, FIG. Fig. 6 is a schematic view of a portion of a device according to the invention comprising a clock block CK, (i = 1 to 4), as well as blocks for selecting and storing a clock signal CLS. 7 shows the course of four clock signals CK in their relationship to each other, FIG. 8a shows a variant of part of the apparatus of FIG. 6, which selects the CLS clock signal; FIG. 8b shows an alternative part of the device of FIG. 6, which selects and stores the CLS clock signal; FIG. 8c shows the course of the main signals used as a function of time, FIG. Fig. 9 is a schematic view of part of a device according to the invention comprising a simplified block for generating signals IEXt and IEX 2 (SIGi-CLS and SIG 2 -CLS); 10 a diagram showing the step of generating signals iExit and IEX 2, FIG. 11 shows the waveform of the SIG1, CLS and IEX1 signals; FIG. 12a is a schematic view showing the principle of time expansion; FIG. 12b is a simplified diagram of a time expander; FIG. 13 is a schematic diagram of a portion of a device according to the invention comprising a time expander, FIG. 14 shows the course of the various signals SIG ^ SIG 2 , ΙΕΧί and IEX 2) FIG. 15 is a diagram of part of the apparatus shown in FIG. 6 according to a second embodiment of the invention, FIG. 16 shows the course of eight clock signals CK, in relation to each other, and FIG. 17 signals CKi, CK3, C4M, SIG1, SIG1S and IEX1.

141/B141 / B

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zariadenie na meranie prietoku tekutiny, ako teplej vody, je znázornené na obr. 1, 2, 4, 7 a 11 a je všeobecne označené ako zariadenie 10. Ako je znázornené na obr. 1, zariadenie podľa vynálezu obsahuje dva ultrazvukové prevodníky (senzory, snímače) Tit T2, uložené v prúde a umiestnené so vzájomným odstupom v smere prúdu tekutiny tak, aby mohli snímať informáciu o rýchlosti tekutiny. Na obr. 1 sú prevodníky Τι, T2 umiestnené jeden proti druhému na opačných koncoch meracej trubice 12, v ktorej prúdi tekutina v smere šipky F.A device for measuring the flow of a fluid such as hot water is shown in FIG. 1, 2, 4, 7 and 11 and is generally referred to as device 10. As shown in FIG. 1, the device according to the invention comprises two ultrasonic transducers (sensors, sensors) T it T2 disposed in a flow and spaced apart from one another in the direction of the fluid flow so that they can read the fluid velocity information. In FIG. 1, the transducers Τ1, T2 are located opposite each other at opposite ends of the measuring tube 12 in which fluid flows in the direction of arrow F.

Iný príklad usporiadania prevodníkov Τι, T2 je znázornený na obr. 2, kde prevodníky sú uložené do päty úložných kapies 14 a 16, kolmých na smer prúdenia kvapaliny, vyznačený šípkou F. Tekutina prúdi v meracej trubici 18, v ktorej sú uložené dve zrkadlá 20 a 22, určené na odrážanie ultrazvukových signálov, ako je vyznačené na obr. 2. Ultrazvukové prevodníky Τι, T2 sú budené budiacim signálom, ktorý prechádza od sekvenčnej jednotky (radič) 24, znázorneného zjednodušene na obr. 3. Sekvenčná jednotka obsahuje 16-bitový počítač 26, dekodér 28 pripojený k počítaču, ako i blok 30, tvorený viacerými logickými členmi (hradlami).Another example of an arrangement of transducers T1, T2 is shown in FIG. 2, wherein the transducers are seated in the foot of the storage pockets 14 and 16 perpendicular to the direction of fluid flow indicated by the arrow F. The fluid flows in a measuring tube 18 housing two mirrors 20 and 22 intended to reflect ultrasonic signals as indicated. FIG. 2. The ultrasonic transducers T1, T2 are driven by an excitation signal that passes from the sequential unit (controller) 24, shown in simplified form in FIG. 3. The sequential unit comprises a 16-bit computer 26, a decoder 28 connected to the computer, and a block 30 made up of multiple logic elements (gates).

Počítač 26 a blok 30 sú napájané hodinovým signálom CK-ι s frekvenciou 1 MHz, pochádzajúcim z hodinového signálu 4 MHz, pričom tento blok rovnako prijíma signál TE pochádzajúci z dekodéra 28 a umožňujúci prenos ultrazvukového signálu. Blok 30 vydáva na výstupe budiaci signál SE, ktorý má úlohu pilotného signálu. Počítač 26 je aktivovaný, keď je neznázornenými pohotovostnými hodinami vydávaný signál RAZ.The computer 26 and the block 30 are powered by a 1 MHz clock signal CK-γ originating from a 4 MHz clock signal, which block also receives the TE signal coming from the decoder 28 and allowing the transmission of an ultrasonic signal. Block 30 outputs an excitation signal SE, which has the role of a pilot signal. The computer 26 is activated when a RAZ signal is emitted by a standby clock (not shown).

Ako je znázornené na obr. 4, vysiela sa signál SE, označený ako signál SJE^ (určený na budenie prevodníka Ti), na dva príslušné vstupy dvoch logických členov NAND 32 a 34, osadených paralelne za účelom zníženia vnútornej impedancie tohto zapojenia. Druhý vstup každého z logických členov NAND je pripojený k logickému signálu hodnoty 1. Tieto logické obvody sa môžu nahradiť invertormi. Výstup oboch logických členov 32 a 34 je pripojený ku kondenzátoru Cn zapojenému sériovo s rezistorom R1, pričom rezistor R^ je pripojený k rezistoru R2, ktorý je pripojenýAs shown in FIG. 4, a signal SE, referred to as SJE signal (intended to drive the converter T1), is transmitted to two respective inputs of two NANDs 32 and 34 mounted in parallel to reduce the internal impedance of this circuit. The second input of each of the NAND logic members is connected to a logic signal of value 1. These logic circuits may be replaced by inverters. The output of both logic elements 32 and 34 is connected to a capacitor Cn connected in series with resistor R1, with resistor R1 connected to resistor R2 which is connected

141/B k dvom svorkám prevodníka Ti. Svorka prevodníka Tj, ktorá je pripojená k rezistorom R± a R2, je rovnako pripojená k rezistoru R3, do ktorého sa privádza prúd pochádzajúci z kolektora prepínacieho tranzistora 36.141 / B to the two terminals of the converter Ti. The terminal T1 of the transducer, which is connected to the resistors R1 and R2, is also connected to the resistor R3 to which the current coming from the collector of the switching transistor 36 is supplied.

Tranzistor PNP 36 je napájaný na svojom emitore napätím Vdd. Sériové osadenie odporov R2 a R3 dovoľuje získať stabilné napätie pre polarizáciu prevodníkov, rovné Vdd/2. Kondenzátor Ci, izoluje napätie Vdd od vstupu (na strane signálu SE) za účelom rušenia potenciálu deliaceho obvodu s rezistormi R? a £3, keď je hlavne signál SE^ na pokojnej úrovni. To tiež umožňuje predísť nadmernej spotrebe.PNP transistor 36 is supplied to its emitter voltage V dd. Serial mounting of resistors R2 and R3 allows to obtain a stable voltage for polarization of converters, equal to V dd / 2. Capacitor Ci, isolates the voltage V dd from the input (on the SE signal side) to cancel the potential of the splitter circuit with resistors R? and £3 when mainly the signal SE ^ is at a quiet level. This also makes it possible to avoid excessive consumption.

Rezistor izoluje prevodník Ti od vstupného signálu za účelom zaistenia, že signál SE1 s pravouhlými impulzmi je kompatibilný s vysoko kapacitným prevodníkom a umožňuje lepšie riadiť impedanciu emisie.The resistor isolates the Ti converter from the input signal to ensure that the right-angled pulse SE1 signal is compatible with the high-capacity converter and allows better control of the emission impedance.

Pre prevodník T2_ je vytvorené súmerné zapojenie, budené signálom SE2, s logickými členmi NAND 38 a 40, rezistormi R4, R5 a Rg, kondenzátorom C2 a tranzistorom 42.For the transducer T2, a symmetrical circuit is generated, generated by the SE2 signal, with NAND 38 and 40 logic elements, resistors R4, R5 and Rg, capacitor C2 and transistor 42.

Pretože obe vetvy súmerného zapojenia nie sú navzájom spolu spojené, je tak zaistené dobré odpojenie medzi oboma tranzistormi.Since the two symmetrical wiring branches are not connected to each other, a good isolation between the two transistors is thus ensured.

Keď tranzistor Τχ vysiela ultrazvukový signál na základe budiaceho signálu s frekvenciou rovnou 1 MHz, spínač 44 prepínacieho bloku je rozpojený a spínač 46 pripojený k prevodníku T2 je zopnutý. Ultrazvukový vysielací signál E, vyznačený na obr. 5, má dobu trvania napríklad rovnú 40 ps. Približne 80 ms po okamihu začiatku vysielacieho signálu je prijatý prevodníkom T2 ultrazvukový signál (obr. 5b). Prijatý signál, vyznačený ako signál R na obr. 5a a 5b, je spracovaný invertorom 48 (obr. 4), napríklad invertorom CMOS typu HCO4, obsahujúcim tri invertory v kaskádovom z zapojení, ktoré na výstupe vydávajú signál SIGi vo forme pravouhlých impulzov, znázornených na obr. 5a.When the transistor Τχ transmits an ultrasonic signal based on an excitation signal with a frequency equal to 1 MHz, the switch block switch 44 is open and the switch 46 connected to the converter T2 is closed. The ultrasonic transmission signal E shown in FIG. 5, has a duration of, for example, equal to 40 ps. Approximately 80 ms after the start of the broadcast signal, an ultrasonic signal is received by the T2 converter (Fig. 5b). The received signal, indicated by the signal R in FIG. 5a and 5b, is processed by an inverter 48 (FIG. 4), for example a HCO4 type CMOS inverter comprising three cascaded inverters that output a SIGi signal in the form of a rectangular pulse shown in FIG. 5a.

Alternatívne môže byť spracovávanie vykonávané pomocou diferenciálneho komparátora, ktorého jeden vstup prijíma signál vystupujúci z prepínacieho bloku a druhý vstup prijíma referenčný signál, vystupujúci zo špecializovaného deliča alebo zo siete RC, vymedzujúcej strednú hodnotu signálu.Alternatively, the processing may be performed using a differential comparator whose one input receives a signal output from the switching block and the other input receives a reference signal output from a specialized divider or from an RC network defining the mean value of the signal.

141/B141 / B

Ako je znázornené na obr. 6, zariadenie 10 obsahuje prostriedky 50 na vytváranie štyroch hodinových signálov CKj, kde i = 1 až 4. Tieto prostriedky obsahujú oscilátor 52 riadený kryštálom s frekvenciou 4 MHz. Tento oscilátor vydáva hodinový signál, privádzaný na hodinové vstupy CK dvoch klopných obvodov 54, 56 typu D, ktoré tvoria delič. Priebeh hodinového signálu s frekvenciou 4 MHz je znázornený na obr. 7.As shown in FIG. 6, the device 10 comprises means 50 for generating four clock signals CKj, where i = 1 to 4. These means comprise a 4 MHz crystal controlled oscillator 52. This oscillator emits a clock signal applied to the clock inputs CK of the two D-type flip-flops 54, 56 that form the divider. The waveform of the 4 MHz clock signal is shown in FIG. 7th

Výstup Q klopného obvodu 56 je pripojený k vstupu klopného obvodu 54 a výstup Q klopného obvodu 54 je pripojený k vstupu D klopného obvodu 56. Ako je znázornené na obr. 7, keďže prichádza vzostupné čelo signálu s frekvenciou 4 MHz, prechádza hodinový signál CK^, vydávaný výstupom Q klopného obvodu 54 na hodnotu 1 a vstup D klopného obvodu 56 teda rovnako má hodnotu 1.The flip-flop output 56 is connected to the flip-flop input 54 and the flip-flop output 54 is connected to the flip flop input 56. As shown in FIG. 7, as the 4 MHz uplink of the signal arrives, the clock signal CK1, outputted by the flip-flop output 54, is passed to 1, and the flip-flop input D is also equal to 1.

Hodinový signál CK3, vydávaný výstupom Q klopného obvodu 54, prechádza teda na hodnotu 0. Na nasledujúcom vzostupnom čele hodinového signálu s frekvenciou 4 MHz prechádza hodinový signál C Kg vydávaný výstupom Q klopného obvodu 56 na hodnotu 1. Hodinový signál CK4, vydávaný výstupom Q klopného obvodu 56, tak prechádza na hodnotu 0 a vstup D klopného obvodu 54 teda rovnako má hodnotu 0. Pri budúcom vzostupnom čele hodinového signálu 4 MHz hodinový signál CK-ι znova klesá na hodnotu 0, zatiaľ čo signál CK3 prechádza na hodnotu 1 a signál na vstupe D klopného obvodu 56 prechádza rovnako na hodnotu 0.Thus, the clock signal CK3 output of flip-flop 54 goes to 0. At the next ascending face of the 4 MHz clock signal, clock signal C Kg output of flip-flop 56 goes to 1. Clock signal CK4 output from flip-flop output Q In the future ascending face of the 4 MHz clock signal, the clock signal CK-kles decreases again to 0, while the signal CK3 goes to 1 and the signal to input D of flip-flop 56 also goes to 0.

Keď príde nasledujúce vzostupné čelo hrana hodinového signálu 4 MHz, hodinový signál C Kg, vydávaný výstupom Q klopného obvodu 56, prechádza na hodnotu 0 a signál CK4 teda prechádza na hodnotu 1, čo vedie k prechodu signálu na vstupe D klopného obvodu 54 na hodnotu 1. Pri ďalšom vzostupnom čele hodinového signálu 4 MHz prejde hodinový signál CK^ na hodnotu 1, hodinový signál CK3 teda prejde na hodnotu 0 a vstup D klopného obvodu 56 prejde na hodnotu 1. 'When the following ascending face arrives the edge of the 4 MHz clock signal, the clock signal C Kg, outputted by the flip-flop 56 output Q, goes to 0, and the signal CK4 thus goes to 1, resulting in the signal at input D of flip-flop 54 At the next ascending face of the 4 MHz clock signal, the clock signal CK3 goes to 1, the clock signal CK3 goes to 0, and the input D of flip-flop 56 goes to 1. '

Nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 4 MHz vyvoláva prechod hodinového signálu C Kg na hodnotu 1, a teda hodinový signál CK4 a vstup D klopného obvodu 54 na hodnotu 0. Na obr. 7.The following ascending face of the 4 MHz clock signal causes the clock signal C Kg to pass to 1, and thus the clock signal CK4 and the input D of the flip-flop 54 to 0. In FIG. 7th

141/B141 / B

Vytvoria sa tak štyri hodinové signály C Kg, C Kg, CK3 a CK4 vyznačené na obr. 7. Tieto signály majú rovnakú frekvenciu ako budiace signály SEg a S E? prevodníkov (1 MHz), ktoré sú vytvorené na základe hodinového signálu CKg. Signály sú navzájom fázovo posunuté o π/2 a sú v pevnom fázovom vzťahu vzhľadom k budiacim signálom prevodníkov. Okrem toho majú tieto signály prechody medzi logickou hodnotou 0 a logickou hodnotou 1.The four clock signals CKg, CKg, CK3 and CK4 shown in FIG. 7. These signals have the same frequency as the excitation signals SEg and S E? converters (1 MHz), which are based on the clock signal CKg. The signals are phase shifted by π / 2 relative to each other and are in a fixed phase relationship with respect to the drive driver signals. In addition, these signals have transitions between logic 0 and logic 1.

Alternatíva zapojenia 50 spočíva vtom, že sa vytvorí hodinový signál C Kí s frekvenciou 1 MHz na základe hodinového signálu s frekvenciou 2 MHz, vytváraný oscilátorom a prostredníctvom klopného obvodu typu D. Signál C K? je teda tvorený na základe signálu CKg pri vytváraní umelého oneskorenia napríklad prostredníctvom monostabilného obvodu (alebo oneskorovacieho obvodu) a signály CK3 a CK4 sa ľahko získavajú na základe signálov CKg a C Kg ich invertovaním.An alternative to wiring 50 is to generate a 1 MHz clock signal C K1 based on a 2 MHz clock signal generated by the oscillator and via the D-type flip-flop. is thus formed by signals CKG the creation of an artificial delay, for example, by the monostable circuit (or the delay circuit) and the signal CK 3 and CK4 are easily obtained based on the signals CKG C and the inverting kg.

Ako je znázornené na obr. 3, vytvára sa dekodérom 28 sekvenčnej jednotky 26 synchronizačný signál ERS, pričom jeho priebeh je znázornený na obr. 5 a 5a. Jeho logická hodnota je 0 a po uplynutí časového obdobia 95 ms jeho hodnota prechádza na hodnotu 1, keď prijímaný signál je v jeho strednej časti, ktorá je menej rušená, ako začiatok alebo koniec tohto prijímaného signálu. Tento signál spúšťa začiatok fázy, v ktorej sa volí hodinový signál CK.As shown in FIG. 3, an ERS synchronization signal is generated by the decoder 28 of the sequential unit 26, its course being shown in FIG. 5 and 5a. Its logic value is 0 and after a time period of 95 ms its value passes to 1 when the received signal is in its middle part, which is less disturbed than the beginning or end of the received signal. This signal triggers the start of the phase in which the clock signal CK is selected.

Ako je znázornené na obr. 6, je signál ERS vysielaný na vstup D klopného obvodu 58 typu D. Tento klopný obvod dovoľuje vytvárať na svojom výstupe Q signál ERSS zodpovedajúci signálu ERS, synchronizovanému s hodinovým signálom CK1, ktorý je vysielaný na hodinový vstup CK klopného obvodu 58. Signál C Kg bol zvolený ľubovoľne.As shown in FIG. 6, the ERS signal is transmitted to input D of the D-type flip-flop 58. This flip-flop makes it possible to produce at its output Q an ERSS signal corresponding to an ERS signal synchronized to the clock signal CK1 which is transmitted to the clock input CK of flip-flop 58. was chosen arbitrarily.

Dekodérom 28 sekvenčnej jednotky 26 (obr. 3) sa vytvára signál ERE a jeho priebeh je znázornený na obr. 5b. Jeho logická hodnota je 0 a 2 ms po tom, čo signál ERS prejde na hodnotu 1, jeho hodnota prejde na hodnotu 1. Tento signál spúšťa začiatok meracej fázy.An ERE signal is generated by the decoder 28 of the sequential unit 26 (FIG. 3) and its course is shown in FIG. 5b. Its logic value is 0 and 2 ms after the ERS signal reaches 1, its value goes to 1. This signal triggers the start of the measurement phase.

Ako ukazuje obr. 6, signál ERE je vysielaný na vstup D klopného obvodu 60 typu D, ktorého resetovací vstup C („clear,,) na resetovanie na nulovú hodnotu je pripojený k signálu R, ktorý ho opätovne inicializuje na začiatku merania. Výstup QAs shown in FIG. 6, the ERE signal is transmitted to input D of the Type D flip-flop 60, whose reset input C ("clear") to reset to zero is connected to the R signal, which reinitializes it at the start of the measurement. Output Q

141/B klopného obvodu 60 je pripojený k jednému zo vstupov logického člena 62 NOR, ktorého druhý vstup prijíma signál ERSS. Výstup tohto logického člena 62 je pripojený k invertoru 64, ktorého výstup je pripojený k jednému zo vstupov logického člena 66 typu NOR, ktorého druhý vstup prijíma hodinový signál frekvencie 4 MHz. Na výstupe z tohto logického člena 66 je vydávaný signál C4M frekvencie rovnej 4 MHz. Signál C4M je opätovne injektovaný na hodinový vstup CK klopného obvodu 60. Signál C4M sa spúšťa prechodom signálu TRSS na nulu a je blokovaný, keď sa objaví signál ERE synchronizovaný s rovnakým signálom C4M. Je vhodné poznamenať, že toto logické zapojenie obmedzuje prítomnosť signálu C4M hlavne na vstupoch CK klopných obvodov 60 a 70, čo minimalizuje spotrebu obvodu (obr. 8c).141 / B of flip-flop 60 is connected to one of the inputs of NOR logic member 62, the other input of which receives an ERSS signal. The output of this logic member 62 is connected to an inverter 64, the output of which is connected to one of the inputs of a NOR logic member 66, the other input of which receives a 4 MHz clock signal. At the output of this logic member 66, a 4M frequency signal of 4 MHz is output. The C4M signal is re-injected at the clock input CK of flip-flop 60. The C4M signal is triggered by transitioning the TRSS signal to zero and is blocked when an ERE signal synchronized with the same C4M signal occurs. It should be noted that this logic connection limits the presence of the C4M signal mainly at the CK inputs of flip-flops 60 and 70, minimizing circuit consumption (Fig. 8c).

Výstup Q klopného obvodu 60 poskytuje signál ERES, zodpovedajúci signálu ERE, synchronizovanému so signálom C4M a ktorého priebeh je znázornený na obr. 8c. Tento signál slúži na aktivovanie meracieho bloku, ktorý bude popísaný nižšie. Synchronizovaný signál ERSS sa vysiela na resetovací vstup c („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 68 typu D. Signál SIG (SIG1 alebo SIG2) sa vysiela na hodinový vstup CK tohto klopného obvodu, ktorého vstup D je na hodnote 1.The output Q of flip-flop 60 provides an ERES signal corresponding to the ERE signal synchronized with the C4M signal, the course of which is shown in FIG. 8c. This signal is used to activate the measuring block, which will be described below. The synchronized ERSS signal is sent to reset input c (clear to zero) of D-type flip-flop 68. The SIG signal (SIG1 or SIG2) is output to the clock input C of that flip-flop whose input D is at first

Výstup Q klopného obvodu 68 je pripojený k vstupu D klopného obvodu 70 typu D. Signál C4M sa vysiela na hodinový vstup CK tohto klopného obvodu 70 a resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) je pripojený k signálu RG, ktorého funkciou je inicializovať tento klopný obvod na začiatku kompletného cyklu merania, ktorý je tvorený vysielaním ultrazvukového signálu v smere prúdenia tekutiny, nazývaným „poprúdovým vysielaním,, a vysielaním signálu v opačnom smere, označovaným ako „protiprúdové vysielanie,,.Flip-flop output 68 is connected to input D of flip-flop 70. The C4M signal is output to clock input C of that flip-flop 70 and reset input C (clear to zero) is connected to RG, the function of which is to initialize the flip-flop at the beginning of a complete measurement cycle, which is constituted by transmitting an ultrasonic signal in the direction of fluid flow called "downstream transmission" and transmitting a signal in the opposite direction, referred to as "countercurrent transmission".

Keď prechádza signál ERSS na výstupe Q klopného obvodu 58 na hodnotu 1, prvé vzostupné čelo upraveného signálu SIG-ι (alebo SIG2) umožní prechod signálu na výstupe Q klopného obvodu 68 na hodnotu 1, čím sa umožní prechod výstupného signálu na výstupe Q klopného obvodu 70 na hodnotu 1 pri prvom vzostupnom čele signálu C4M. Takto vytvorený signál SIG1S zodpovedá signálu SIG^ synchronizovanému so signálom C4M.When the ERSS signal at the output Q of flip-flop 58 goes to 1, the first ascending face of the adjusted signal SIG-γ (or SIG 2 ) allows the signal at the output Q of flip-flop 68 to pass to 1, circuit 70 to a value of 1 at the first ascending face of the C4M signal. The SIG1S signal thus generated corresponds to the SIG1 signal synchronized with the C4M signal.

141/B141 / B

Na získanie signálu SIG1S, fázovo posunutého vzhľadom k signálu SIG^ je možné nahradiť klopný obvod 70 štyrmi logickými invertormi, zapojenými sériovo na výstupe Q klopného obvodu 68. Ďalej sa rovnako vysiela signál ERSS na vstup D klopného obvodu 72 typu D. Resetovací vstup C klopného obvodu 72 na resetovanie na nulovú hodnotu (,,clear„) prijíma predchádzajúci signál RG. Hodinový vstup CK klopného obvodu 72 je pripojený k signálu SIG1S.To obtain a phase shifted signal SIG1S relative to the signal SIG1, the flip-flop 70 can be replaced by four logic inverters connected in series at the output Q of flip-flop 68. The ERSS signal is also transmitted to input D of flip-flop 72. The reset circuit 72 receives a previous RG signal. Clock input CK of flip-flop 72 is connected to SIG1S signal.

Spoločný signál SIG1S sa rovnako vysiela na jeden zo vstupov logického člena 74 NAND, ktorého výstup je smerovaný na invertor 75, ktorý vysiela signál SIG1S na vstup D štyroch klopných obvodov 76, 78, 80, 82 typu D. Resetovací vstup C každého klopného obvodu („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) je pripojený k výstupu Q klopného obvodu 72.The common SIG1S signal is also transmitted to one of the inputs of the NAND logic element 74, the output of which is routed to an inverter 75 that sends a SIG1S signal to input D of the four D-type flip-flops 76, 78, 80, 82. Clear (reset to zero) is connected to output Q of flip-flop 72.

Keď je signál ERSS na hodnote 1, prvé vzostupné čelo signálu SIG1S spúšťa klopný obvod 72 a uvedie jeho výstup Q na hodnotu 1. Prvé vzostupné čelo signálu SIG1S, objavujúce sa po prechode signálu ERSS na hodnotu 1 uvoľňuje resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) štyroch klopných obvodov 76, 78, 80, 82.When the ERSS signal is set to 1, the first ascending face of the SIG1S signal triggers the flip-flop 72 and sets its output Q to 1. The first ascending face of the SIG1S signal appearing after the ERSS signal reaches 1 releases reset input C ("clear" , to reset to zero) of the four flip-flops 76, 78, 80, 82.

Signály z výstupov Q klopných obvodov 76, 78, 80, 82 sú prijímané hodinovými vstupmi CK štyroch ďalších klopných obvodov 84, 86, 88, 90 typu D, zodpovedajúcim spôsobom priradených. Vstup D týchto klopných obvodov 84, 86, 88, 90 je trvalo uvedený na hodnotu 1 a resetovací vstup C („clear,,) týchto obvodov je pripojený k spoločnému inicializačnému signálu RG.The signals from the outputs Q of the flip-flops 76, 78, 80, 82 are received by the clock inputs CK of four other type D flip-flops 84, 86, 88, 90, respectively. The input D of these flip-flops 84, 86, 88, 90 is permanently set to 1, and the reset input C ("clear") of these circuits is connected to a common initialization signal RG.

Výstupy Q klopných obvodov 84 až 90 sú pripojené každý k zodpovedajúcemu vždy jednému vstupu zo štyroch logických členov 92, 94, 96, 98 NAND, zatiaľ čo druhý vstup týchto logických členov NAND prijíma hodinové signály CK^ C Kg, CK3, CK4· Výstupy logických členov 92 až 98 sú pripojené k štyrom vstupom logického člena 100 NAND.The outputs Q of flip-flops 84 to 90 are each connected to a corresponding one input of four NAND logic elements 92, 94, 96, 98, while the second input of these NAND logic elements receives clock signals CK ^ C Kg, CK3, CK4 · Logic outputs members 92 to 98 are connected to four inputs of logic member 100 NAND.

Výstupy Q logických členov 84 až 90 sú pripojené k štyrom vstupom logického člena 102 NAND, ktorého výstupný signál je invertovaný logickým invertorom 104 a je potom znova injektovaný do druhého vstupu logického člena 74. Od okamihu, kedy je identifikované vzostupné čelo signálu SIG1S (takéto čelo tvorí určitý druhThe outputs Q of the logic members 84-90 are coupled to four inputs of the NAND logic member 102 whose output signal is inverted by the logic inverter 104 and then re-injected into the second input of the logic member 74. From the moment the uplink face of the SIG1S signal is identified forms a kind

141/B charakteristického znaku signálu) štyrmi klopnými obvodmi 76, 78, 80, 82, sú tieto klopné obvody aktivované a prijímajú každý na svojom vstupe CK hodinového signálu zodpovedajúci hodinový signál CKi^, C K?, CK3, CK4·141 / B of the signal) by the four flip-flops 76, 78, 80, 82, these flip-flops are activated and receive at their input a CK clock signal corresponding to a clock signal CK1, CK3, CK3, CK4 ·

Spoločný signál RG je na hodnote 1 (spúšťanie začiatku merania), klopné obvody 84 až 90 sú aktivované a sú teda citlivé na výstupné signály z výstupov Q klopných obvodov 76, 78, 80, 82.The common RG signal is 1 (start of measurement start), the flip-flops 84 to 90 are activated and are therefore sensitive to output signals from the outputs Q of flip-flops 76, 78, 80, 82.

Prvý prechod alebo vzostupné čelo prvého hodinového signálu, ktorý prichádza bezprostredne po tom, čo sa objavilo vzostupné čelo signálu SIG1S, spúšťa výstup Q klopného obvodu, prijímajúceho príslušný hodinový signál.The first transition or the ascending face of the first clock signal, which comes immediately after the ascending face of the SIG1S signal has appeared, triggers the output Q of the flip-flop receiving the respective clock signal.

Klopné obvody 76, 78, 80, 82 dovoľujú identifikáciu vzostupného čela signálu SIG1S a voľbu prvého prechodu hodinového signálu CK,, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objavilo toto vzostupné čelo. Ak je napríklad CK3 zvolený hodinový signál, pretože je v danom okamihu najbližší k signálu SIG1S, zvolenie tohto signálu klopným obvodom 80 vyvoláva prechod výstupu Q klopného obvodu na hodnotu 1, čo rovnako vyvoláva prechod výstupu Q zodpovedajúceho klopného obvodu 88 na hodnotu 1. Výstupy Q ostatných klopných obvodov 76, 78 a 82 sú stále na hodnote 0.The flip-flops 76, 78, 80, 82 allow identification of the uplink face of the SIG1S signal and the selection of the first clock signal CK transition that occurs immediately after the uplink face has occurred. For example, if the CK3 clock signal is selected because it is closest to the SIG1S signal at a given time, selecting that signal by flip-flop 80 causes the output of flip-flop Q to 1, which also causes output Q of corresponding flip-flop 88 to 1. the other flip-flops 76, 78 and 82 are still at 0.

Výstup Q klopného obvodu 88 je teda na hodnote 0 a vyvoláva teda prechod výstupu logického člena 102 na hodnotu 1. Invertovaný signál, prichádzajúci na druhý vstup logického člena 74, je teda na hodnote 0, čo zablokováva logický člen a vyvoláva prechod spoločného signálu vystupujúceho z tohto logického člena a spájajúceho vstupy D klopných obvodov 76 až 82, na hodnotu 0. Klopné obvody 76 až 82 sa tak stávajú necitlivé na hodinové signály CK,, a výstupy Q týchto klopných obvodov zostávajú na hodnote 0.Thus, the output Q of the flip-flop 88 is at 0, causing the output of the logic member 102 to pass 1. The inverted signal arriving at the second input of the logic member 74 is at 0, blocking the logic member and causing the common signal output thus, the flip-flops 76 to 82 become insensitive to the clock signals CK, and the outputs Q of these flip-flops remain at 0.

.z.from

To dovoľuje zabrániť tomu, aby sa mohli vyberať iné hodinové signály, a zvolený hodinový signál CK3 je tak ukladaný do pamäti.This makes it possible to prevent other clock signals from being selected and thus the selected clock signal CK3 is stored.

Keď je výstup Q klopného obvodu 88 na hodnote 1, je signál CK3 uvoľnený logickým členom 96 a je privádzaný na jeden zo štyroch vstupov logického člena 100. Ďalšie vstupy tohto logického člena 100 sú na hodnote 1, vzhľadom k stavu 0 výstupov Q klopných obvodov 84, 86 a 90, a výstup logického člena 100 tak vydávaWhen the output Q of the flip-flop 88 is at 1, the CK3 signal is released by the logic member 96 and fed to one of the four inputs of the logic member 100. The other inputs of this logic member 100 are at 1 relative to the 0 state of the flip-flop outputs. , 86 and 90, and thus outputs the logic member 100

141/B signál CK3, ktorý sa bude ďalej nazývať ako signál CLS. Signál CLS zodpovedá hodinovému signálu, ktorý bol vybraný práve popísaným zapojením. Pretože signál141 / B signal CK3, hereinafter referred to as CLS signal. The CLS signal corresponds to the clock signal selected by the circuit just described. Because the signal

SIG1 bol synchronizovaný signálom C4M, dovoľuje to zabrániť tomu, aby sa čelá signálov SIGi a CLS objavili súčasne.The SIG 1 has been synchronized with the C4M signal, which prevents the SIGi and CLS faces from appearing simultaneously.

V alternatívnom vyhotovení znázornenom na obr. 8a môžu byť funkcie identifikácie vzostupného čela periódy signálu SIG1S a voľby prvého prechodu (vzostupného čela) hodinového signálu CKj, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objaví vzostupné čelo periódy signálu SIG1S, realizované rovnako nasledujúcim spôsobom. Spoločný signál SIG1S sa vysiela na každý z dvoch vstupov štyroch logických členov AND 101, 103, 105, 107 a signály C K, sú vedené každý na zodpovedajúci vstup monostabilného obvodu 106,108, 109, 111, ktorého výstup je pripojený k druhému z oboch vstupov štyroch uvedených logických členov AND 101, J.Q3, 105, 107. Výstupy štyroch uvedených logických členov AND sú vedené na zodpovedajúce hodinové vstupy CK štyroch pamäťových klopných obvodov 84, 86, 88 a 90.In the alternative embodiment shown in FIG. 8a, the functions of identifying the uplink face of the signal period SIG1S and selecting the first transition (uplink face) of the clock signal CKi, which occurs immediately after the uplink face of the signal period SIG1S occurs, may also be implemented in the following manner. The common SIG1S signal is transmitted to each of the two inputs of the four AND 101, 103, 105, 107 logic elements and the CK signals, each to a corresponding input of the monostable circuit 106,108, 109, 111, the output of which is connected to the other of the four inputs. AND 101, J.Q3, 105, 107. The outputs of the four said ANDs are provided to the corresponding CK clock inputs of the four memory flip-flops 84, 86, 88, and 90.

Obr. 8b znázorňuje variant vyhotovenia zariadenia z obr. 6, podľa ktorého je stupeň klopných obvodov typu D 84 až 90 vypustený. Na tomto obrázku sú znázornené iba prvky, ktoré sa vzhľadom k obr. 6 zmenili. Spoločný signál SIG1S alebo SIG2S, vystupujúce z výstupu Q klopného obvodu 70, je vysielaný na vstup D štyroch klopných obvodov 300, 302, 304, 306 typu D a hodinový vstup CK iného klopného obvodu 308 typu D, ktorého výstup Q je pripojený k resetovaciemu vstupu C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) uvedených klopných obvodov 300 až 306.Fig. 8b shows a variant of the embodiment of FIG. 6, according to which the degree of flip-flops type D 84 to 90 is omitted. In this figure, only the elements which, with respect to FIG. 6 changed. A common SIG1S or SIG2S signal outputting from the output Q of flip-flop 70 is transmitted to input D of four D flip-flops 300, 302, 304, 306 and clock input CK of another flip-flop 308 of type D whose output Q is connected to the reset input C ("clear", to reset to zero) of said flip-flops 300 to 306.

Klopný obvod 310 typu D prijíma na svojom hodinovom vstupe signál ERSS, ktorého vstup D je trvalo na hodnote 1 a ktorého výstupný signál z výstupu Q je vysielaný na jeden z dvoch vstupov každého zo štyroch logických členov AND 312, 314, 316, 318, zatiaľ čo druhý z týchto logických členov prijíma zodpovedajúce z hodinových signálov CKlt CK2, CK3 a CK4·The D-type flip-flop 310 receives, at its clock input, an ERSS signal whose input D is permanently at 1 and whose output signal from output Q is transmitted to one of the two inputs of each of the four logical members AND 312, 314, 316, 318, which the other of these logic elements receives the corresponding clock signals CK lt CK2, CK3 and CK4 ·

Keď signál ERSS prechádza na hodnotu 1, výstup Q klopného obvodu 310 tak prechádza na hodnotu 1, čo uvoľňuje hodinové signály CK,. O polovicu periódy signálu C4M neskôr sa vzostupné čelo signálu SIG1S objaví na vstupoch D klopnýchWhen the ERSS signal is set to 1, the output Q of flip-flop 310 is set to 1, releasing the clock signals CK. Half the C4M signal period later, the ascending SIG1S signal front appears on the D flip-flop inputs

141/B obvodov 300 až 306 a súčasne aktivuje resetovacie vstupy C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) týchto klopných obvodov prostredníctvom klopného obvodu 308.141 / B of the circuits 300 to 306 and at the same time activates reset inputs C ("clear" to reset to zero) of these flip-flops by flip-flop 308.

Prvé vzostupné čelo hodinového signálu CK, napríklad CK3, ktoré bezprostredne nasleduje vzostupné čelo signálu SIG1S, aktivuje zodpovedajúci klopný obvod 304 typu D, ktorého výstup Q prechádza na hodnotu 1.The first uplink face of the clock signal CK, for example CK3, immediately following the uplink face of the SIG1S signal, activates the corresponding type D flip-flop 304 whose output Q passes to 1.

Pretože každý výstup Q klopného obvodu 300 až 306 typu D je vysielaný na vstup zodpovedajúceho logického člena NAND 320, 322, 324, 326 a druhý vstup každého logického člena prijíma zodpovedajúci odlišný signál CKi, kde i = 1 až 4, prechod výstupu Q logického člena 304 na hodnotu 1 uvoľňuje signál CK3 logického člena 324, ktorý je vedený na jeden zo štyroch vstupov logického člena NAND 328. Tri ďalšie vstupy logického člena 328 sú pripojené k výstupom logických členov 320, 322 a 326, takže signál CK3, uvoľnený logickým členom 324, sa znova nachádza na výstupe logického člena 328.Because each output Q of the D-type flip-flop 300 to 306 is transmitted to the input of the corresponding NAND logic member 320, 322, 324, 326 and the second input of each logic member receives a corresponding different CKi signal where i = 1 to 4 304 to a value of 1 releases the CK3 signal of logic member 324, which is routed to one of the four inputs of logic member NAND 328. Three other inputs of logic member 328 are connected to the outputs of logic members 320, 322 and 326 so that the CK3 signal released by logic member 324 , is again at the output of logic member 328.

Výstupy Q klopných obvodov 300 - 306 sú pripojené k štyrom vstupom logického člena NAND 330, ktorého výstupný signál je vysielaný do logického invertora 332, ktorý je pripojený k nastavovaciemu vstupu^ (,,set„) klopného obvodu RS 334. Výstup Q klopného obvodu 334 je vedený na resetovací vstup C („clear,,) klopného obvodu 310 a resetovací vstup C („clear,,) klopného obvodu 334 prijíma signál Tfô novej inicializácie, ktorý vzniká pri každých dvoch meraniach (po „protiprúdovom vysielaní,, a „poprúdovom vysielaní,,).The flip-flop outputs 300-306 are connected to four inputs of a NAND 330 logic element whose output signal is sent to a logic inverter 332, which is connected to the set input of the flip-flop RS 334. Output flip-flop 334 it is routed to the flip-flop reset C input and the flip-flop reset C input 334 receives a re-initialization signal Tfô that occurs at every two measurements (after "upstream" and "downstream" broadcasting ,,).

Keď tak výstup Q klopného obvodu 304 prechádza na hodnotu 1, výstup “Q prechádza na hodnotu 0, výstup logického člena 330 prechádza na hodnotu 1 a vstup S klopného obvodu 334 je teda 0, čo nútene uvádza výstup Q klopného obvodu 334 na hodnotu 1 a výstup Q klopného obvodu na hodnotu 0. Vstup C („clear,,) klopného obvodu 310 tak prechádza na hodnotu 0 a vstup Q prechádza na hodnotu 0, čo zablokováva logické členy 312 až 318. Klopný obvod RS 334 teda zaisťuje voľbu hodinových signálov a hodinový signál CK3 (CLS), zvolený klopným obvodom 304, je tak uložený do pamäti v klopnom obvode 304. Tento variant dovoľuje znížiť energetickú spotrebu zariadenia, pretože signály C K, nie sú adresované priamo na hodinové vstupy CK klopných obvodov 300 - 306.Thus, when the output Q of flip-flop 304 goes to 1, the output Q becomes 0, the output of logic member 330 goes to 1, and the input S of flip-flop 334 is 0, forcing the output Q of flip-flop 334 to 1 and the flip-flop output Q is 0. The flip-flop input C (clear) of the flip-flop 310 goes to 0 and the Q-flip-flop is 0, blocking the logic elements 312 to 318. Thus, the flip-flop RS 334 ensures clock selection and the clock signal CK3 (CLS) selected by the flip-flop 304 is thus stored in flip-flop 304. This variant makes it possible to reduce the power consumption of the device since the CK signals are not addressed directly to the clock inputs of the flip-flop CK 300 - 306.

141/B141 / B

Nasledujúci popis s odvolaním na obr. 9 a 10 ukazuje generovanie signálu SIGi - CLS, označeného ΙΕΧ-ι, ktorý sa vytvára z počtu m (kde m je celé číslo) po sebe nasledujúcich periód signálu SIGy Signál lEXi je vo forme m pravouhlých impulzov, kde šírka každého pravouhlého impulzu zodpovedá dobe, uplynutej medzi okamihom, kedy sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG^, napríklad jeho vzostupným čelom a okamihom, kedy sa objaví prvý nasledujúci prechod signálu CLS, t.j. napríklad vzostupné čelo tohto signálu (obr. 10). Počet m je napríklad rovný 16, za účelom zníženia šumu, sprevádzajúceho meranie a jeho funkciou je priemerovanie.The following description, with reference to FIG. Figures 9 and 10 show the generation of a SIGi-CLS signal, denoted by ΙΕΧ-ι, which is formed from a number of m (where m is an integer) of consecutive SIGy signal periods The lEXi signal is in the form of m rectangular pulses. elapsed between the moment when the characteristic part of the signal period SIG ^ appears, for example its ascending face and the moment when the first subsequent transition of the CLS signal occurs, i.e. for example, the ascending face of this signal (Fig. 10). For example, the number m is equal to 16 in order to reduce the noise accompanying the measurement and its function is averaging.

Keď výstup Q klopného obvodu 60 (obr. 1) prechádza na hodnotu 1, signál ERES dovoľuje klopnému obvodu 110 typu D (obr. 9), aby aktivoval zvolený hodinový signál CLS na hodinovom vstupe CK klopného obvodu 110. Resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) tohto klopného obvodu 110 je pripojený k resetovaciemu signálu R na resetovanie na nulovú hodnotu, ktorý je aktivovaný začiatkom každého merania.When the output Q of flip-flop 60 (FIG. 1) goes to 1, the ERES signal allows the D flip-flop 110 (FIG. 9) to activate the selected CLS clock signal on the clock input CK of flip-flop 110. Reset input C (clear) For resetting), the flip-flop 110 is connected to a resetting signal R for resetting to zero, which is activated at the beginning of each measurement.

Pri vzostupnom čele signálu CLS (obr. 10) prechádza výstup Q klopného obvodu 110 na hodnotu 1, čo uvádza výstup Q tohto klopného obvodu na hodnotu 0 a uvoľňuje tak resetovací vstup „Reset,, (na resetovanie na nulovú hodnotu) čítača 112 16 bitov, napríklad typu HC4040, ktorý začne odpočítavanie 16 pravouhlých impulzov. Výstup Q5 čítača 112 prechádza na začiatku šestnásteho pravouhlého impulzu na hodnotu 1 a na resetovací vstup C (na resetovanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 114 typu D je vysielaná invertovaná hodnota tohto signálu.With the ascending CLS signal (FIG. 10), the output Q of flip-flop 110 goes to 1, indicating the output Q of this flip-flop to 0, releasing the reset input "Reset" to counter 112 16 bits , such as the HC4040, which starts a 16 right-angled countdown. The output Q5 of the counter 112 passes to the value of 1 at the beginning of the sixteenth rectangular pulse and the inverted value of this signal is transmitted to the reset input C (to reset to zero) of the D-type flip-flop 114.

Výstup Q klopného obvodu 110 je pripojený k vstupu CK hodinového signálu klopného obvodu 114, ktorého vstup D je trvalo na hodnote 1 a prechod výstupu Q klopného obvodu 110 nútene uvádza výstup Q klopného obvodu 114 na nulovú hodnotu. Výstup Q tohto klopného obvodu 114 je vysielaný do logického člena NAND 116, ktorého druhý vstup je trvalo na hodnote 1 a ktorého výstup je pripojený k vstupu D klopného obvodu 118 typu D.The output Q of the flip-flop 110 is coupled to the CK input of the flip-flop 114 clock signal, whose input D is permanently at 1 and the transition of the output Q of flip-flop 110 forces the output Q of flip-flop 114 to zero. The output Q of this flip-flop 114 is transmitted to a NAND 116 logic member whose second input is permanently at 1 and whose output is connected to input D of the D-flip-flop 118.

141/B141 / B

Keď výstup Q klopného obvodu 114 prejde do stavu 0, vstup D klopného obvodu 118 prejde do stavu 1 (obr. 10). Prvé vzostupné čelo signálu SIG^ ktoré sa dostane na hodinový vstup CK klopného obvodu 118 po tom, čo výstup D prešiel do stavu 1, spôsobí, že výstup Q klopného obvodu prejde do stavu 1 (obr. 10).When output Q of flip-flop 114 goes to state 0, input D of flip-flop 118 goes to state 1 (FIG. 10). The first ascending face of the SIG signal that arrives at the clock input CK of the flip-flop 118 after the output D has gone to state 1 causes the flip-flop output Q to go to the state 1 (FIG. 10).

Výstup Q klopného obvodu 118 je pripojený jednak k vstupu D klopného obvodu 120 typu D a jednak k resetovaciemu vstupu C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) tohto klopného obvodu a jednak k jednému zo vstupov logického člena NAND 122, ktorého výstup je vedený na hodinový vstup CK čítača 112. Výstup Q klopného obvodu je pripojený k resetovaciemu vstupu C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 118. Keď je výstup Q klopného obvodu 118 na hodnote 0, prijíma logický člen 122 na jednom zo svojich vstupov logický signál hodnoty 0 a výstup tohto logického člena je teda na hodnote 1. Keď výstup Q klopného obvodu 118 prejde do stavu 1, výstup logického člena 122 prejde do stavu 0 a takto vytvorené zostupné čelo spúšťa čítanie prvého pravouhlého impulzu čítačom 112. Súčasne výstup Q klopného obvodu 118, ktorý bol v stave 1, prejde do stavu 0 a nútene tak prevádza do stavu 1 výstup logického člena 124.The output Q of flip-flop 118 is connected both to input D of flip-flop 120 and to reset input C (clear to zero) of this flip-flop, and second to one of the inputs of the NAND 122 logic member whose output is fed to the clock input CK of the counter 112. The flip-flop output Q is connected to the reset input C (clear to zero) of flip-flop 118. When the output Q of flip-flop 118 is at 0, the logic member 122 receives at one of its inputs, a logic signal of value 0 and the output of this logic element is therefore at value 1. When the output Q of flip-flop 118 goes to state 1, the output of logic element 122 goes to state 0 and the downward face thus formed triggers the first rectangular pulse reading. 112. At the same time, the output Q of the flip-flop 118, which was in state 1, goes to state 0, forcibly converting the output of logic member 124 to state 1.

Len čo sa prvé vzostupné čelo zvoleného hodinového signálu CLS objaví (obr. 10) na hodinovom vstupe CK klopného obvodu 120, výstup^ tohto klopného obvodu prejde do stavu 0, čo nútene prevádza do stavu 0 výstup klopného obvodu 118. V dôsledku toho signál vystupujúci z výstupu Q klopného obvodu 118 prejde do stavu 1 a vytvorí sa prvý pravouhlý impulz signálu lEXi (obr. 10). Analogicky sa tak vytvorí šestnásť po sebe nasledujúcich pravouhlých impulzov.As soon as the first ascending face of the selected CLS clock signal appears (FIG. 10) at the clock input CK of the flip-flop 120, the output of that flip-flop goes to state 0, forcibly converting the output of flip-flop 118 to state 0. from the output Q of the flip-flop 118 goes to state 1 and the first rectangular pulse of the lEXi signal is formed (FIG. 10). By analogy, sixteen consecutive rectangular pulses are generated.

Príchod šestnásteho vzostupného čela signálu SIGi vyvoláva rovnakým spôsobom prechod signálu na výstupe logického člena 122 do stavu 0, čím sa tak aktivuje čítanie posledného pravouhlého impulzu čítačom 112. Signál vystupujúci z výstupu S klopného obvodu 118 teda rovnako prechádza do stavu 0. Príchod šestnásteho zostupného čela na hodinový vstup CK čítača 112 vyvoláva prechod výstupu Q5 tohto čítača do stavu 1, a teda invertovaného výstupu do stavu 0 a zablokováva tak logický člen NAND 122.The arrival of the 16th uplink face of the SIGi signal in the same way causes the signal at the output of the logic element 122 to go to state 0, thereby activating counting of the last rectangular pulse by the counter 112. For example, the clock input CK of counter 112 causes the counter Q5 to pass to state 1, and thus inverted output to state 0, thereby blocking the NAND 122 logic element.

141/B141 / B

Signál na výstupe logického člena 122 tak prechádza do stavu 1 (obr. 10), čo zastavuje čítanie. Resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 114 prechádza na hodnotu 0 a nútene tak uvádza výstup Q klopného obvodu 114 do stavu 1, a teda vstup D klopného obvodu 118 do stavu 0, čo blokuje tento klopný obvod.Thus, the signal at the output of logic member 122 goes to state 1 (FIG. 10), which stops reading. The reset input C of the flip-flop 114 goes to 0, forcibly bringing the output Q of flip-flop 114 to state 1, and thus the input D of flip-flop 118 to state 0, which blocks this flip-flop circuit.

Keď sa nasledujúce vzostupné čelo zvoleného hodinového signálu objaví na hodinovom vstupe CK klopného obvodu 120, jeho výstup Q prejde do stavu 0, čo nútene uvádza výstup Q klopného obvodu 118 do stavu 1 a vytvorí sa šestnásty pravouhlý impulz signálu lEX^ (obr. 10).When the following ascending face of the selected clock signal appears at the clock input CK of the flip-flop 120, its output Q goes to state 0, forcibly bringing the output Q of the flip-flop 118 to state 1 and generating a sixteenth rectangular pulse. .

Nasledujúci krok spočíva v určovaní času t1, ktorý zodpovedá súčtu dôb v týchto šestnástich pravouhlých impulzoch, uplynulých v každej perióde signálu SIGi medzi okamihom, v ktorom sa objaví vzostupné čelo uvedeného signálu a okamihom, v ktorom sa objaví prvé bezprostredne nasledujúce vzostupné čelo signálu CLS. Tento krok tak spočíva v určovaní súčtu šírok šestnástich vytvorených pravouhlých impulzov (obr. 11), z ktorých sú na obr. 11 znázornené iba tri.The next step consists in determining the time t1, which corresponds to the sum of times in the sixteen right-angled pulses elapsed in each period of the signal SIGi between the moment at which the ascending head of said signal appears and the moment at which the first immediately following ascending head of the CLS signal appears. This step thus consists in determining the sum of the widths of the sixteen formed rectangular pulses (FIG. 11), of which in FIG. 11 only three.

Obr. 12b je zjednodušená schéma časového expandéru. Časový expandér je vhodný vzhľadom k malej „šírke,, pravouhlých impulzov signálu IEXX, ktorá nemôže byť určovaná klasickými prostriedkami, ako je napríklad čítanie impulzov, ktoré by potrebovali hodiny a čítač veľmi vysokej frekvencie. „Šírka,, každého z pravouhlých impulzov signálov lEX^, získaných so štyrmi hodinovými signálmi, môže napríklad reprezentovať jednotkový čas rádovo 130 až 375 ns.Fig. 12b is a simplified diagram of a time expander. The time expander is suitable due to the small "width" of the rectangular pulses of the IEX X signal, which cannot be determined by conventional means such as pulse reading that would require a clock and a very high frequency counter. For example, the "width" of each of the rectangular pulses of the IEX signals obtained with the four clock signals may represent a unit time of the order of 130 to 375 ns.

Ako je uvedené na tomto obrázku, signál lEX^, reprezentovaný napätím Ve, môže nadobudnúť logické hodnoty 0 alebo 1, sa vysiela do generátora prúdu Gi, poskytujúceho prúd Ιχ. Tento generátor je pripojený jednou zo svojich svoriek k bodu A. Kondenzátor C s kapacitou napríklad rovnou 22 nF je pripojený jednou zo svojich dosiek k bodu A , napätie Us na svorkách kondenzátora sa vedie na invertujúci vstup operačného zosilňovača A0, použitého ako komparátor. Neinvertujúci vstup tohto komparátora A0 je napájaný referenčným napätím Vr (napr. +1,5 V). Komparátor je napájaný napätím Vdd (napríklad 3,3 V). Výstup komparátora A0 je pripojený k spúšťaciemu logickému invertoru JL, ktorého výstup je vysielaný do druhéhoAs shown in this figure, the signal lEX,, represented by the voltage V e , can take logic values of 0 or 1, is transmitted to a current generator Gi providing a current Ιχ. This generator is connected by one of its terminals to point A. A capacitor C with a capacity of, for example, 22 nF is connected by one of its boards to point A, the voltage Us at the terminals of the capacitor is applied to the inverting input of the operational amplifier A0 used as a comparator. The non-inverting input of this comparator A0 is powered by a reference voltage Vr (eg +1.5 V). The comparator is supplied with a voltage of V d d (for example 3.3 V). The output of comparator A0 is connected to the trigger logic inverter JL, the output of which is transmitted to the second

141/B generátora prúdu G2, ktorý vydáva prúd l2. Tento druhý generátor je napájaný napätím Vdd a je pripojený jednou zo svoriek k bodu A.141 / B of the current generator G 2 , which emits current l 2 . This second generator is powered by V dd and is connected to one of the terminals by one of the terminals.

Keď je napätie Ve rovné 0 (obr. 12a), prúd h je nulový, napätie Uc na svorkách kondenzátora zostáva vyššie ako je referenčné napätie Vr, výstup VAO komparátora je nulový, výstup invertora IL je 1 a prúd l2 je nulový. Keď je napätie Ve 1 (obr. 12a), prúd Ii je napríklad 3 mA a kondenzátor C sa vybíja až na určitú hodnotu Uc nižšiu ako Vr, pre ktorú napätie Ve znova nadobúda nulové hodnoty. Napätie na výstupe VAO znova prejde na maximálnu hodnotu (napr. rovnú 2,8 V), napätie logického invertora prechádza do hodnoty 0, čo dovoľuje opätovné postupné nabíjanie kondenzátora prúdom l2 s hodnotou približne rovnou 3 μΑ až na hodnotu vyššiu ako je napätie Vr, načo hodnota napätia VAO znova klesne na nulu (obr. 12a) a napätie IL znova prejde na hodnotu 1 a l2 znova nadobudne hodnotu nula.When the voltage V e is equal to 0 (Fig. 12a), the current h is zero, the voltage Uc at the capacitor terminals remains higher than the reference voltage Vr, the comparator VAO output is zero, the inverter IL output is 1 and the current 12 is zero. For example, when the voltage V e is 1 (Fig. 12a), the current Ii is 3 mA and the capacitor C discharges up to a certain value Uc lower than Vr, for which the voltage V e is again zeroed. Output voltage VAO goes back to a maximum value (e.g. equal to 2.8 V), a voltage inverter logic passes to the value 0, which allows the re-phasing capacitor charging current l 2 with a value equal to about 3 μΑ to a value higher than the voltage Vr whereupon the VAO voltage value drops again to zero (Fig. 12a) and the IL voltage returns to 1 and 2 again to zero.

Pretože hte = l2Ts = CUc = konštanta, odvodzuje sa pomer h/12, ktorý je napríklad rovný 1 000, pri h = 3 mA a l2 = 3 μΑ. Pomer Ts/te je tak rovný 1 000.Since ht e l = 2 T p = CU c = constant, it derives the ratio h / 12, which is for example equal to 1000, where h = 3 mA = 2 Al 3 μΑ. The ratio T s / t e is thus equal to 1000.

V dôsledku toho sa pre každú „šírku,, alebo dobu trvania te pravouhlého impulzu získa expandovaná doba Ts na výstupe z komparátora, ktorú stačí určiť klasickým spôsobom kvôli tomu, aby sa z nej odvodila šírka te = Ts/1 000. Doba Ts sa napríklad určuje hodnotou rezistora Rio v zapojení na obr. 13.As a result, for each "width" or duration t e of the rectangular pulse, an expanded time T s at the output of the comparator is obtained, which can be determined by the classical method to derive a width t e = T s / 1000 therefrom. For example, the time T s is determined by the value of the resistor R 10 in the circuit in FIG. 13th

Zapojenie na obr. 13 je príklad zapojenia realizujúceho funkciu vyššie popísaného časového expandéra. Zapojenie obsahuje rezistor R7, cez ktorý prechádza signál lEX^ (obr. 9 a 10), pripojený k bodu B, ku ktorému sú rovnako pripojené jednak dióda D1, zapojená jednak sériovo s rezistorom Rs a jednak s bázou tranzistoru NPN 130. Emitor tohto tranzistora NPN je pripojený k zemi cez rezistor Rg, zatiaľ čo kolektor je pripojený k bodu C.The wiring in FIG. 13 is an example of a wiring performing the function of the time expander described above. The circuitry comprises a resistor R7, through which the signal lEX ^ (Figs. 9 and 10) passes, connected to point B, to which diode D1 is connected, in series, with resistor Rs and with base of transistor NPN 130. Emitter of this transistor The NPN is connected to ground through a resistor Rg, while the collector is connected to point C.

zfrom

Logická úroveň 1 na signáli ΙΕΧ-ι definuje vsieti R7, Di, Rs potenciál B, ktorému je vystavená báza tranzistora 130. Prúd je teda definovaný v podstate vzorcom i = (Vb - Vbe)/R9, kde Vvb označuje napätie báza - emitor tranzistora 130, ktoré je približne 0,65 V.Logic level 1 on the signal ΙΕΧ-ι defines the network R7, Di, Rs potential B to which the base of transistor 130 is exposed. The current is thus defined essentially by the formula i = (Vb - Vbe) / R9, where V v b denotes the base voltage - the emitter of transistor 130, which is approximately 0.65 V.

141/B141 / B

K bodu C je pripojený svojimi doskami kondenzátor C3, ktorý je ďalej pripojený k invertujúcemu vstupu komparátora 132, napájanému napätím Vdd, pričom invertujúci vstup tohto komparátora je pripojený k referenčnému napätiu Vr. Výstupný signál sa vysiela jednak k časovaču merania, priradenému k neznázornenému mikroprocesoru a jednak k rezistoru Rio. Rezistor Rio je pripojený k bodu D, ku ktorému sú rovnako pripojené jednak dióda D2, zapojená sériovo s rezistorom R11 a jednak báza tranzistora 136. Emitor tranzistora PNP 136 je pripojený k rezistoru R12, zatiaľ čo kolektor je pripojený k vyššie uvedenému bodu C. Zapojenie je napájané napätím Vdd.The point C is connected by its capacitor plate C3, which is in turn connected to the inverting input of comparator 132, voltage supply V dd, the inverting input of the comparator is connected to the reference voltage Vr. The output signal is transmitted both to the measurement timer associated with the microprocessor (not shown) and to the resistor Rio. Resistor Rio is connected to point D, to which diode D 2 is also connected, connected in series with resistor R11 and base of transistor 136. The emitter of transistor PNP 136 is connected to resistor R12, while the collector is connected to the above point C. The wiring is powered by V dd .

Zapojenie pracuje spôsobom uvedeným vyššie s odvolaním na obr. 12a a 12b. Generátory Gy a G2 z obr. 12b sú nahradené tranzistormi 130 a 136, zatiaľ čo ku každému z tranzistorov bola sériovo zapojená dióda a rezistor kvôli kompenzácii driftu diód emitor/báza tranzistora. Po expandovaní doby zodpovedajúcej súčtu šírok šestnástich pravouhlých impulzov signálu ΙΕΧ-ι, sa tak získa doba ti, ktorá je charakteristická na šírenie ultrazvukového signálu vysielaného prevodníkom Ti smerom k prevodníku Ti, umiestnenému ďalej po prúde (obr. 1). .The wiring operates as described above with reference to FIG. 12a and 12b. The generators Gy and G 2 of FIG. 12b are replaced by transistors 130 and 136, while a diode and a resistor have been connected in series to each of the transistors to compensate for the drift of the emitter / base diodes of the transistor. By expanding the time corresponding to the sum of the widths of the sixteen rectangular pulses of the signal ΙΕΧ-ι, the time t1, which is characteristic of the propagation of the ultrasonic signal transmitted by the converter Ti towards the converter downstream (FIG. 1). .

Približne 40 ms po začiatku vysielania signálu z prevodníka Ti sa generuje resetovací signál R (na resetovanie na nulovú hodnotu) za účelom opätovnej inicializácie logických blokov kvôli spracovaniu signálov IEX. Prevodník T2 po tom vysiela ultrazvukový signál smerom k prevodníku Ti, a to budením budiacim signálom SEg s kmitočtom rovným 1 MHz, generovaným sekvenčnou jednotkou 24. Prepínací blok, ovládaný mikroprocesorom, sa prepína tak, že spínač 44 je rozpojený a spínač 46 je zopnutý. Prevodník Ti prijíma ultrazvukový signál, ktorý sa šíri od poprúdovej strany na protiprúdovú stranu približne 90 ms po okamihu začiatku vysielania a tento signál sa spracováva invertorom 48 tak, aby sa získal signál SIG?. ktorý má priebeh uvedený na obr. 5a.Approximately 40 ms after the transmission of the signal from the converter Ti is started, a reset signal R (for resetting to zero) is generated to re-initialize the logic blocks to process the IEX signals. The transmitter T 2 of the transmitted ultrasonic signal to the transducer Ti, and the excitation drive signal SEG at a frequency equal to 1 MHz, generated by the sequencer unit 24. The switching block controlled by the microprocessor, the switch such that the switch 44 is opened and switch 46 is closed . The transducer T1 receives an ultrasonic signal that propagates from the downstream side to the upstream side approximately 90 ms after the start of transmission, and this signal is processed by the inverter 48 to obtain a SIG signal. which has the course shown in FIG. 5a.

Blok, ktorý bol popísaný vo vzťahu k obr. 6, zostáva aktivovaný v stave, v ktorom sa nachádzal, keď bol zvolený hodinový signál CLS, a tento blok teda vydáva signál CLS. Signál SIG2 je synchronizovaný so signálom C4M na generovanie signálu SIG2S. Signál SIG2 sa vysiela na hodinový vstup CK klopného obvodu 118 (obr. 9), zatiaľ čo zvolený hodinový signál CLS sa vysiela na hodinovéThe block described in relation to FIG. 6, it remains activated in the state it was in when the CLS clock signal was selected, and this block thus outputs the CLS signal. The SIG 2 signal is synchronized with the C4M signal to generate a SIG2S signal. The SIG 2 signal is transmitted to the clock input CK of flip-flop 118 (Fig. 9), while the selected CLS clock signal is transmitted to the clock

141/B vstupy CK klopných obvodov 110 a 120. Časť signálu SIG2 sa vysiela na hodinový vstup CK klopných obvodov 110 a 120. Časť signálu SIG2 je zvolená signálom141 / B CK inputs of flip-flops 110 and 120. Part of the SIG 2 signal is sent to the CK clock input of flip-flops 110 and 120. The SIG 2 signal part is selected by the signal

ERES, ktorý aktivuje vstup D klopného obvodu 110. Blok znázornený na obr. 9 funguje spôsobom analogickým voči tomu, aký bol popísaný pokiaľ ide o tvorbu signálu IEX^ a týmto spôsobom sa teda generuje signál IEX?.ERES, which activates the input D of flip-flop 110. The block shown in FIG. 9 functions in a manner analogous to that described with respect to the generation of the IEX signal, and in this way the IEX signal is generated.

Signály lEXi a IEX2 sú znázornené na obr. 14. Sú znázornené jeden nad druhým kvôli jednoduchosti znázornenia a vysvetlenia, ale chápe sa, že prebiehajú súčasne. Signál IEX2 sa potom spracováva zapojením expanzného obvodu pre časovú expanziu, znázorneným na obr. 13, spôsobom zhodným stým, aký už bol popísaný s odvolaním na tento obrázok.The signals 1EX 1 and IEX 2 are shown in FIG. 14. They are shown one above the other for the sake of simplicity of representation and explanation, but it is understood that they take place simultaneously. The IEX 2 signal is then processed by wiring the expansion circuit for the time expansion shown in FIG. 13, in a manner identical to that already described with reference to this figure.

Doba t2, charakteristická pre šírenie ultrazvukového signálu, vysielaného prevodníkom T2 smerom k prevodníku Ti, je určená tak, ako bolo popísané vyššie pre dobu ti. Rozdiel týchto časov sa potom vypočíta mikroprocesorom a prietočné množstvo tekutiny Q, ktoré je úmerné tomuto rozdielu, sa potom odvodzuje nasledujúcim spôsobom Q = K (t2 - ti)/C, kde K je výraz alebo súčiniteľ, ktorý berie do úvahy geometriu čítača a C korekčný súčiniteľ, viazaný na rýchlosť šírenia zvuku vo1 vode.The time t 2 , characteristic of the propagation of the ultrasonic signal transmitted by the converter T 2 towards the converter T 1, is determined as described above for the time t 1. The difference in these times is then calculated by the microprocessor and the flow rate Q, which is proportional to this difference, is then derived as follows Q = K (t 2 - ti) / C, where K is an expression or coefficient that takes into account the geometry of the reader. C correction factor linked to the speed of sound propagation in 1 water.

Prietočné množstvo Q môže byť rovnako vo forme Q = 2ĽS(t2- ti)/(ti - t2)2 s geometriou z obr. 1, kde L a S sú dĺžka trubice a prierez trubice. Pri L = 10 cm, S = 1 cm2 a t-i +12 = 160 ps sa získa výsledok Q = 1 406 l/h.The flow rate Q may also be in the form of Q = 2LS (t 2 -ti) / (t 1 -t 2 ) 2 with the geometry of FIG. 1, where L and S are the length of the tube and the cross-section of the tube. At L = 10 cm, S = 1 cm 2 and t 1 +1 2 = 160 ps, a result of Q = 1 406 l / h is obtained.

S výhodou je signál CLS dočasný časový referenčný signál, ktorý sa používa ako medzireferenčná hodnota na určenie časov t! a t2. Tento referenčný signál ti a t2 sa po tom odstraňuje, keď sa určí rozdiel ti - t2, ktorý poskytne požadovaný metrologický údaj.Preferably, the CLS signal is a temporary time reference signal that is used as an interferential value to determine times t1. at 2 . This reference signal t 1 and t 2 is then removed when the difference t 1 - t 2 is determined which provides the required metrological indication.

rr

Tento spôsob nepotrebuje rekonštituovať fázu signálu na určovanie doby šírenia uvedeného signálu, čo je menej energeticky náročné. Okrem toho tento spôsob je pružnejší ako sú spôsoby používané v stave techniky, pretože sa vytvára časovo referenčný signál a nie je potrebné brať do úvahy vysielaný signál. Spôsob podľa vynálezu je spoľahlivý vzhľadom k tomu, že sa pracuje číslicovo a spôsob je rovnako veľmi presný.This method does not need to reconstitute the phase of the signal to determine the propagation time of said signal, which is less energy intensive. In addition, this method is more flexible than the methods used in the prior art because it generates a time reference signal and does not need to take into account the transmitted signal. The process according to the invention is reliable because it is operated numerically and the process is also very precise.

141/B141 / B

Pre vysielaciu frekvenciu 1 MHz je doba šírenia ultrazvukového signálu okolo 70 až 80 ms a otáčanie fázy vysielaného signálu sa pohybuje v rozmedzí 140 až 160 π. Ak je napríklad doba šírenia zo strany proti prúdu na stranu po prúde rovná 70 με, čo zodpovedá otáčaniu fázy signálu 140 π, potom môže byť doba šírenia zo strany po prúde na stranu proti prúdu rovná 70 με + 500 ns a zodpovedajúce otáčanie fázy je 140 π + π pre maximálny prietok vody.For a 1 MHz transmission frequency, the ultrasonic signal propagation time is about 70 to 80 ms and the phase rotation of the transmitted signal is in the range of 140 to 160 π. For example, if the side-to-side propagation time is 70 με, which corresponds to a phase rotation of 140 π, then the side-to-side propagation time may be 70 με + 500 ns and the corresponding phase rotation is 140 π + π for maximum water flow.

Na použitie pre počítanie vody v domácnosti je maximálne prietočné množstvo napríklad rovné 2 m3/h pri potrubí 12 s priemerom rovným 10 mm. To znamená, že v tomto prípade bude rozdiel expandovaných časov t2 - ti rovný 500 ns, čo zodpovedá fázovému posunu π. Stačia štyri hodinové signály CKj, ako signály popísané vyššie, aby sa určil rozdiel časov t2 - ti rovný 500 ns pri minimálnej spotrebe.For use in domestic water counting, the maximum flow rate is, for example, equal to 2 m 3 / h for pipes 12 with a diameter of 10 mm. This means that in this case, the difference in the expanded times t 2 - t will be 500 ns, which corresponds to the phase shift π. Four clock signals CKj, as described above, are sufficient to determine a time difference t 2 of 500 ns at minimum consumption.

V prípade, kedy je fázový posun vyšší ako π, je nevyhnutné zvýšiť počet hodinových signálov. Je možné zvýšiť počet hodinových signálov C K kvôli zvýšeniu dynamiky merania prietoku, ale energetická spotreba bude väčšia.In case the phase shift is higher than π, it is necessary to increase the number of clock signals. It is possible to increase the number of clock signals C K to increase the flow measurement dynamics, but the energy consumption will be higher.

Ak sa mení vysielacia frekvencia ultrazvukových signálov, je možné buď zvýšiť presnosť merania, a tým znížiť dynamiku čítača (zvýšená frekvencia) alebo zvýšiť dynamiku čítača, avšak súčasne znížiť presnosť merania (zmenšená frekvencia).If the transmit frequency of the ultrasonic signals is varied, it is possible to either increase the measurement accuracy and thereby decrease the counter dynamics (increased frequency) or increase the counter dynamics, but at the same time decrease the measurement accuracy (reduced frequency).

Druhé vyhotovenie je znázornené na obr. 15 a bude teraz popísané. Ako je znázornené na obr. 15, obsahuje meracie zariadenie prostriedky 200 pre tvorbu ôsmich hodinových signálov CKj, kde i = 1 až 4. Obr. 16 znázorňuje priebeh vytváraných signálov CKj. Tieto prostriedky obsahujú oscilátor 202 riadený kryštálom s frekvenciou rovnou 8 MHz. Tento oscilátor vydá hodinový signál, ktorý je vedený na hodinové vstupy CK štyroch klopných obvodov 204, 206, 208, 210 typu D, ktoré tvoria delič. Výstup Q klopného obvodu 210 ie pripojený k vstupu D klopného obvodu 204 a výstupy Q klopných obvodov 204, 206 a 208 sú pripojené k vstupu D klopných obvodov 206, 208 a 210.A second embodiment is shown in FIG. 15 and will now be described. As shown in FIG. 15, the measuring device includes means 200 for generating eight clock signals CKj, where i = 1 to 4. FIG. 16 shows the course of the generated signals CKi. These means comprise a crystal controlled oscillator 202 having a frequency of 8 MHz. This oscillator outputs a clock signal that is applied to the clock inputs CK of the four D-type flip-flops 204, 206, 208, 210 that form the divider. The flip-flop output 210 is connected to the flip-flop input D and the flip-flop outputs 204, 206 and 208 are connected to the flip-flop input D, 206, 208, and 210.

Ak predpokladáme, že signál CK4 je 0, keď sa objaví vzostupné čelo hodinového signálu, prejde hodinový signál CKi, vydávaný výstupom Q klopného obvodu, na hodnotu 1 a vstup D klopného obvodu 206 teda rovnako nadobudneAssuming that the CK4 signal is 0 when the ascending face of the clock signal appears, the clock signal CKi, outputted by the flip-flop output Q, goes to 1 and the input D of flip-flop 206 also

141/B hodnoty 1. Hodinový signál C Kg vydávaný výstupom Q klopného obvodu 204 teda prejde na hodnotu 0. Na nasledujúcom vzostupnom čele hodinového signálu 8 MHz prejde hodinový signál CK2, vydávaný výstupom Q klopného obvodu 206, na hodnotu 1. Hodinový signál C Kg vydávaný výstupom Q klopného obvodu 206, tak prechádza na hodnotu 0.Thus, the clock signal C Kg emitted by the output Q of flip-flop 204 goes to 0. On the next ascending face of the 8 MHz clock signal, the clock signal CK 2 emitted by the output Q of flip-flop 206 goes to 1. Clock signal C Thus, the Kg output of the flip-flop 206 is converted to 0.

Nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz vyvolá prechod hodinového signálu CK3, vydávaného výstupom Q klopného obvodu 208, na hodnotu 1, čo vyvolá prechod hodinového signálu CK7, vydávaného výstupom C klopného obvodu 208, na hodnotu 0. Nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz vyvolá prechod hodinového signálu CK4, vydávaného výstupom Q klopného obvodu 210, na hodnotu 1, čo vyvolá prechod hodinového signálu C Kg vydávaného výstupom Q uvedeného klopného obvodu na hodnotu 0, a teda vstup D klopného obvodu 204 rovnako prejde na hodnotu 0.The following 8 MHz clock signal uplink causes the CK3 clock signal output of the flip-flop 208 output to go to 1, which causes the CK7 clock signal output of the flip-flop 208 to transmit to 0. The next 8 MHz clock signal closes transition of the clock signal CK4 output of flip-flop 210 to 1, causing the clock signal C Kg output Q of said flip-flop to 0, and thus input D of flip-flop 204 also goes to 0.

Pri nasledujúcom vzostupnom čele hodinového signálu 8 MHz hodinový signál C K-, znova klesne na hodnotu 0, zatiaľ čo signál CK5 prejde na hodnotu 1 a tiež vstup D klopného obvodu 206 rovnako prejde na hodnotu 0. Keď prejde nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz, hodinový signál C K? vydávaný výstupom Q klopného obvodu 206, prejde na hodnotu 0 a signál C Kg teda prejde na hodnotu 1.At the next uplink of the 8 MHz clock signal, the clock signal K K- drops again to 0, while the CK5 signal goes to 1, and the D input of the flip-flop 206 also goes to 0. When the next 8 MHz clock signal goes up , clock signal CK? provided by the output Q of flip-flop 206 goes to 0 and the Cg signal then goes to 1.

Keď sa objaví ďalšie vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz, prejde hodinový signál, vydávaný klopným obvodom 208, na hodnotu 0 a hodinový signál CK7 teda prejde na hodnotu 1. Nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz vyvolá prechod hodinového signálu CK4 na hodnotu 0 a hodinového signálu CKfl na hodnotu 1, čo uvádza vstup D klopného obvodu na hodnotu 1.When another uplink face of the 8 MHz clock signal appears, the clock signal emitted by the flip-flop 208 goes to 0 and the clock signal CK7 then moves to 1. The next uplink face of the 8 MHz clock signal causes the clock signal CK4 to move to 0 and clock. the signal CK f1 to 1, which indicates the flip-flop input D to 1.

Pri ďalšom vzostupnom čele hodinového signálu 8 MHz prejde hodinový signál CK-ι na hodnotu 1 a hodinový signál CK5 na hodnotu 0. Nasledujúce vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz vyvolá prechod hodinového signálu CK2 na hodnotu 1, a teda hodinového signálu C Kg na hodnotu 0. Vzostupné čelo hodinového signálu 8 MHz vyvolá prechod hodinového signálu CK3 na hodnotu 1 a hodinového signálu CK7 na hodnotu 0. Na nasledujúcom vzostupnom čele hodinového signálu 8 MHz prechádza hodinový signál CK4 na hodnotu 1 a hodinovýAt the next 8 MHz clock signal uplink, the clock signal CK-ι goes to 1 and the clock signal CK5 to 0. The next uplink face of the 8 MHz clock signal causes the clock signal CK 2 to pass to 1 and hence the clock signal C Kg to 0. The 8 MHz uplink of the clock signal causes the CK3 clock signal to be set to 1 and the CK7 clock signal to 0. On the next 8 MHz clock signal, the clock signal CK4 passes to 1 and the clock signal.

141/B signál CKa prechádza na hodnotu 0, čo nútene uvádza vstup D klopného obvodu 204 na hodnotu 0.141 / B signal CKa goes to 0, forcibly bringing the D input of flip-flop 204 to 0.

Vytvorí sa tak uvedených osem hodinových signálov CKlt C K2, C K3, CK4, CK5 CK6, CK7 a C Ks . Tieto signály majú rovnakú frekvenciu, ako budiace signály SE1 a SE2 prevodníkov (1 MHz), ktoré sú vytvorené napríklad na báze hodinového signálu CK-ι. Signály sú vzájomne fázovo posunuté o π/4 a sú v pevnom fázovému vzťahu vzhľadom k budiacim signálom v prevodníku. Okrem toho majú tieto signály prechody medzi logickou hodnotou 0 a logickou hodnotou 1.This creates a the eight clock signals CK lt C K2, C K3, CK4, CK 5 CK6, CK7, and C each. These signals have the same frequency as the excitation signals SE1 and SE 2 of the converters (1 MHz), which are generated, for example, on the basis of the clock signal CK-ι. The signals are phase-shifted by π / 4 relative to each other and are in a fixed phase relationship with respect to the excitation signals in the transmitter. In addition, these signals have transitions between logic 0 and logic 1.

Ako je znázornené na obr. 3, je generovaný dekodérom 28 sekvenčnej jednotky 24 synchronizačný signál ERS a jeho priebeh je znázornený na obr. 5a a 5b. Jeho logická hodnota je 0 a na konci časového úseku rovného 95 ms jeho hodnota prechádza na hodnotu 1, keď prijímaný signál leží v jeho strednej časti, ktorá je menej rušená ako je začiatok alebo koniec uvedeného prijímaného signálu. Tento signál spúšťa začiatok voliacej fázy hodinového signálu CKj.As shown in FIG. 3, the ERS synchronization signal 24 is generated by the decoder 28 of the sequential unit 24 and its course is shown in FIG. 5a and 5b. Its logic value is 0, and at the end of a period of 95 ms, its value becomes 1 when the received signal lies in its middle portion, which is less disturbed than the beginning or end of said received signal. This signal triggers the start of the selection phase of the clock signal CKi.

Ako ukazuje obr. 15, je signál ERS vysielaný na vstup D klopného obvodu 212 typu D. Tento klopný obvod dovoľuje generovať na svojom výstupe Q signál ERSS, zodpovedajúci signálu ERS synchronizovanému s hodinovým signálom C Kí, ktorý je vysielaný na hodinový vstup CK klopného obvodu 212. Signál C Kg bol zvolený ľubovoľne.As shown in FIG. 15, the ERS signal is transmitted to the D input of the D-type flip-flop 212. This flip-flop allows to generate at its output Q an ERSS signal corresponding to an ERS signal synchronized with the clock signal C K1 which is transmitted to the clock input CK of the flip-flop 212. Kg was chosen arbitrarily.

Dekodérom 28 sekvenčnej jednotky 26 (obr. 3) sa generuje signál ERE a jeho priebeh je znázornený na obr. 5b. Jeho logická hodnota je 0 a 2 ms po prechode signálu ERS na hodnotu 1 prejde jeho hodnota na hodnotu 1. Tento signál spustí začiatok meracej fázy.The ERE signal is generated by the decoder 28 of the sequential unit 26 (FIG. 3) and its course is shown in FIG. 5b. Its logic value is 0 and 2 ms after passing the ERS signal to 1, its value goes to 1. This signal triggers the start of the measurement phase.

Ako ukazuje obr. 15, je signál ERE vysielaný na vstup D klopného obvodu 214 vAs shown in FIG. 15, the ERE signal is transmitted to input D of flip-flop 214 at

typu D, ktorého resetovaci vstup C („clear,,) pre resetovanie na nulovú hodnotu je pripojený k signálu R, ktorý ho iniciuje na začiatku merania. Výstup Q klopného obvodu 214 je pripojený k jednému zo vstupov logického člena 216 NOR, pričom druhý vstup prijíma signál ERŠŠ. Výstup tohto logického člena 216 je pripojený k invertoru 218, ku ktorého výstupu je pripojený jeden zo vstupov logického člena NOR 220, pričom druhý vstup prijíma hodinový signál 8 MHz. Na výstupe tohto logického člena 220 sa vytvára signál C8M frekvencie rovnej 8 MHz. Signál C8M saType D, whose reset input C ("clear") for resetting to zero is connected to the R signal that initiates it at the start of the measurement. The output Q of flip-flop 214 is coupled to one of the inputs of the NOR logic member 216, the other input receiving the ERMS signal. The output of this logic element 216 is coupled to an inverter 218, to the output of which one of the inputs of the logic element NOR 220 is connected, the other input receiving an 8 MHz clock signal. At the output of this logic element 220, a C8M frequency signal equal to 8 MHz is generated. The C8M signal is

141/B opätovne injektuje na hodinový vstup CK klopného obvodu 214. Signál C8M je spúšťaný prechodom signálu ERSS na hodnotu 0 a ruší sa, len čo sa objaví signál ERE, synchronizovaný rovnakým signálom C8M.141 / B re-injects the CK clock input of flip-flop 214. The C8M signal is triggered by the transition of the ERSS signal to 0 and is canceled when the ERE signal appears, synchronized with the same C8M signal.

Výstup Q klopného obvodu 214 poskytuje signál ERES, ktorý zodpovedá signálu ERE, synchronizovanému so signálom C8M. Tento signál slúži na aktivovanie meracieho bloku. Synchronizovaný signál ERSS sa vysiela na resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 222 typu D. Signál SIG (SIG^ alebo SIG2) sa vysiela na hodinový vstup CK tohto klopného obvodu, ktorého vstup D je na hodnote 1.The output Q of flip-flop 214 provides an ERES signal that corresponds to an ERE signal synchronized to the C8M signal. This signal is used to activate the measuring block. The synchronized ERSS signal is transmitted to reset input C (clear to zero) of the D-type flip-flop 222. The SIG signal (SIG ^ or SIG2) is transmitted to the clock input C of that flip-flop whose input D is at value 1.

Výstup Q klopného obvodu 222 je pripojený k vstupu D klopného obvodu 224 typu D. Signál C8M sa vysiela na hodinový vstup CK tohto klopného obvodu a resetovací vstup C („clear,,) na resetovanie na nulovú hodnotu je pripojený k signálu RG, ktorého funkciou je iniciovať tento klopný obvod na začiatku úplného cyklu merania.The output Q of flip-flop 222 is connected to input D of flip-flop 224 of type D. The C8M signal is sent to the clock input C of that flip-flop, and the reset input C (clear) to reset to zero is connected to the RG signal. is to initiate this flip-flop at the beginning of the complete measurement cycle.

Keď signál ERSS na výstupe Q klopného obvodu 212 prejde na hodnotu 1, prvé vzostupné čelo upraveného signálu SIG^ (alebo SIG2) vyvolá prechod výstupu Q klopného obvodu na hodnotu 1 a umožní tak prechod výstupu Q klopného obvoduWhen the ERSS signal at the output Q of flip-flop 212 goes to 1, the first ascending face of the adjusted signal SIG ^ (or SIG2) causes the flip-flop output Q to transition to 1, allowing the flip-flop output Q to transition.

224 pri prvom vzostupnom čele signálu C8M na hodnotu 1. Takto vytvorený signál SIG1S zodpovedá signálu SIGj synchronizovanému so signálom C8M.224 at the first ascending face of the C8M signal to 1. The signal SIG1S thus generated corresponds to a signal SIGj synchronized with the C8M signal.

Signál ERSS je rovnako vysielaný na vstup D klopného obvodu 225 typu D. Resetovací vstup C („clear,,, na uvádzanie na nulovú hodnotu) klopného obvodu 225 prijíma predchádzajúci signál RG.The ERSS signal is also transmitted to input D of the D-type flip-flop 225. The reset input C ("clear" to zero) of the flip-flop 225 receives the previous RG signal.

Spoločný signál SIG1S sa vysiela na jeden zo vstupov logického člena 226 typu NAND, ktorého výstup je smerovaný do invertora 227, ktorý vysiela invertovaný signál na vstup D ôsmich klopných obvodov 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242 typu D a na hodinový vstup CK klopného obvodu 225. K výstupu Q klopného obvoduThe common SIG1S signal is transmitted to one of the inputs of a NAND-type logic member 226, the output of which is routed to an inverter 227 which sends an inverted signal to the D input of eight D-type flip-flops 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242 and to the clock input CK of the flip-flop 225. To the output Q of the flip-flop

225 je pripojený resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) každého klopného obvodu.225, a reset input C ("clear" to reset to zero) of each flip-flop is connected.

141/B141 / B

Keď je signál ERSS na hodnote 1, prvé vzostupné čelo signálu SIG1S spúšťa klopný obvod 225 a jeho výstup Q prechádza na hodnotu 1. Prvé vzostupné čelo signálu SIG1S, objavujúce sa po prechode signálu ERSS na hodnotu 1, uvoľňuje resetovací vstup C („clear,, na resetovanie na nulovú hodnotu) ôsmich klopných obvodov 228 až 242. Výstupy Q klopných obvodov 228 - 242 sa prijímajú na hodinových vstupoch CK ôsmich ďalších klopných obvodov 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256. 258 typu D. Vstup D týchto klopných obvodov 244 až 258 je uvedený trvalo na hodnotu 1 a ich resetovací vstup C („clear,,, na resetovanie na nulovú hodnotu) je pripojený k spoločnému inicializačnému signálu RG. Výstupy Q klopných obvodov 244 - 258 sú pripojené k zodpovedajúcemu jednému vstupu ôsmich logických členov 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 274 NAND, pričom druhý z týchto vstupov prijíma zodpovedajúce hodinové signály CKg až CKg. Výstupy logických členov 260 až 274 sú pripojené k ôsmim vstupom logického člena 276 NAND.When the ERSS signal is at 1, the first ascending face of the SIG1S signal triggers the flip-flop 225 and its output Q passes to 1. The first ascending face of the SIG1S signal, appearing after the ERSS signal has passed to 1, releases reset input C (clear, , for resetting to zero) of eight flip-flops 228 to 242. The outputs Q of flip-flops 228-242 are received at clock inputs CK of eight other flip-flops 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256. 258 type D. Input D of these flip-flops 244-258 is permanently set to 1 and their reset input C ("clear" to reset to zero) is connected to a common initialization signal RG. Flip-flop outputs 244-258 are coupled to a corresponding one input of eight logic members 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 274 of the NAND, the other of which receives the corresponding clock signals CKg to CKg. The outputs of the logic elements 260 to 274 are connected to the eight inputs of the logic element 276 of the NAND.

Výstupy Q klopných obvodov 244 až 258 sú pripojené k štyrom vstupom logického člena 278 NAND, ktorého výstup je invertovaný logickým invertorom 280 a je potom znova injektovaný na druhý vstup logického člena 226. Len čo je identifikované vzostupné čelo signálu SIG1S ôsmimi klopnými obvodmi 228 až 242, sú tieto klopné obvody aktivované a prijímajú na svojich zodpovedajúcich hodinových vstupoch CK hodinové signály CKg až CKg.Flip-flop outputs 244-258 are connected to four inputs of NAND logic module 278, whose output is inverted by logic inverter 280, and is then re-injected to second logic member input 226. Once the uplink SIG1S signal has been identified by eight flip-flops 228-242 , these flip-flops are activated and receive clock signals CKg to CKg at their corresponding CK clock inputs.

Spoločný signál RG je na hodnote 1 (inicializácia začiatku merania), klopné obvody 244 až 258 sú aktivované a sú teda citlivé na výstupy Q klopných obvodov 228 až 242. Prvý prechod alebo vzostupné čelo prvého hodinového signálu, ktorý prichádza bezprostredne po tom, čo sa objaví vzostupné čelo signálu SIG1S, spúšťa výstup Q klopného obvodu, prijímajúceho príslušný hodinový signál.The common RG signal is 1 (initialization of the start of measurement), flip-flops 244-258 are activated and are therefore sensitive to the output Q of flip-flops 228-242. First pass or ascending face of the first clock signal that comes immediately after detects the ascending face of the SIG1S signal, triggers the output Q of the flip-flop receiving the corresponding clock signal.

Ak je napríklad C Kg zvolený hodinový signál, pretože je časovo bližší signáľu SIG1S, zvolenie tohto signálu klopným obvodom 236 vyvolá prechod výstupu Q tohto klopného obvodu na hodnotu 1, čo vyvolá rovnako prechod výstupu Q zodpovedajúceho klopného obvodu 252 na hodnotu 1. Výstupy ostatných klopných obvodov 228 až 234 a 238 až 242 sú stále na hodnote 0.For example, if C Kg is selected as the clock is closer to the SIG1S signal, selecting that signal by flip-flop 236 will cause the output Q of that flip-flop to go to 1, which will also trigger the output Q of corresponding flip-flop 252 to 1. Circuits 228 to 234 and 238 to 242 are still 0.

141/B141 / B

Výstup Q klopného obvodu 252 je teda na hodnote 0 a vyvoláva teda prechod logického člena 278 na hodnotu 1. Invertovaný signál, prichádzajúci na druhý vstup logického člena 226, je teda na hodnote 0, čo zablokováva logický člen a prevádza na hodnotu 0 spoločný signál, vystupujúci z tohto logického člena a spájajúci vstupy D klopných obvodov 238 až 242. Týmto spôsobom sa klopné obvody 228 až 242 stávajú necitlivé na hodinové signály C K, a výstupy Q týchto klopných obvodov zostávajú na hodnote 0. To dovoľuje zabrániť, aby mohli byť zvolené iné hodinové signály a týmto spôsobom sa zvolený hodinový signál C Ks zapamätá.Thus, the output Q of the flip-flop 252 is at 0, thus causing the logic member 278 to go to 1. The inverted signal arriving at the second input of logic member 226 is at 0, which blocks the logic member and converts the common signal to 0, In this way, the flip-flops 228 to 242 become insensitive to the clock signals CK, and the outputs Q of these flip-flops remain at 0. This makes it possible to prevent other others from being selected. clock signals and in this way the selected clock signal C Ks is stored.

Keď je výstup Q klopného obvodu 252 na hodnote 1, signál C Ks ie uvoľnený logickým členom 268 a je vedený na jeden zo štyroch vstupov logického člena 276. Ďalšie vstupy tohto logického člena 276 sú na hodnote 1, vzhľadom k stavu 0 na výstupoch klopných obvodov 244 až 250 a 254 až 258, a v dôsledku toho vydáva výstup logického člena 276 signál CKs, ktorý sa bude ďalej nazývať signál CLS. Signál CLS zodpovedá hodinovému signálu, zvolenému popísaným zapojením. Pretože bol signál SIGi, synchronizovaný signálom C8M, dovoľuje to zabrániť tomu, aby sa čelá signálov SIGi a CLS objavili súčasne.When the output Q of flip-flop 252 is at 1, the signal C Ks is released by logic member 268 and is routed to one of the four inputs of logic member 276. The other inputs of this logic member 276 are at 1, relative to state 0 at the flip-flop 244-250 and 254-258, and as a result, the output of logic element 276 outputs a CK signal, hereinafter referred to as CLS signal. The CLS signal corresponds to the clock signal selected by the circuit described. Since the SIGi signal has been synchronized by the C8M signal, this makes it possible to prevent the faces of the SIGi and CLS signals from appearing simultaneously.

Všetko, čo bolo až doteraz popísané vo vzťahu k obr. 9 až 14, zostáva v platnosti pre druhé vyhotovenie, ktoré bolo práve popísané. Ako príklad je možné uviesť, že keď sa použijú štyri hodinové signály C K s frekvenciou 4 MHz a keď sa pomocou klopného obvodu 70 synchronizuje signál SIGi so signálom C4M, signály CK1, CKa, C4M, SIGn SIG1S a lEX^ majú napríklad priebeh znázornený na obr. 17.Everything previously described in relation to FIG. 9 to 14, remains valid for the second embodiment just described. Examples include that when using four clock signals CK at a frequency of 4 MHz, and when using the flip-flop 70 synchronizes the signal SIG to the signal C4M, the signals CK 1, CKA, C4M, the signal SIG1S and Lex J are, for example, the course shown in Fig. 17th

Keď sa tak má merať šírka pravouhlého impulzu, vytvoreného medzi vzostupným čelom signálu SIG! a prvým vzostupným čelom hodinového signálu CK. ktoré vzniká bezprostredne po tom (vo zvolenom príklade sa jedná o signál CK3), je možné pozorovať, že sa časová šírka tohto pravouhlého impulzu (poprúdotfé vysielanie signálu ) rozkladá na dve časti, a to prvú náhodnú časť trvania xlt ktorá zodpovedá synchronizácii signálu SIGj so signálom C4M, pričom doba trvania τι je v rozmedzí od 0 do 250 ns podľa relatívnej polohy dvoch signálov SIG^ a C4M, a druhú pevnú časť trvania 12, ktorá zodpovedá polperióde signálu C4M s veľkosťou 125 ns. Doba trvania pravouhlého impulzu je teda maximálne 375 ns.Thus, if the width of the rectangular pulse generated between the ascending face of the SIG signal is to be measured! and the first ascending face of the clock signal CK. that occurs immediately thereafter (CK3 signal in the chosen example), it can be observed that the time width of this rectangular pulse (downstream signal transmission) decomposes into two parts, the first random portion of duration x lt corresponding to the synchronization of the signal SIGj. with a C4M signal, wherein the duration τι is in the range of 0 to 250 ns according to the relative position of the two signals SIG1 and C4M, and a second fixed portion of duration 12 corresponding to a half-period of the C4M signal of 125 ns. The rectangular pulse duration is therefore a maximum of 375 ns.

141/B141 / B

Keď sa oproti tomu má merať šírka pravouhlého impulzu, tvoreného medzi vzostupným čelom signálu SIGg a prvým vzostupným čelom zvoleného hodinového signálu CK3 (protiprúdové vysielanie signálu), časová šírka pravouhlého impulzu je maximálne rovná 1 ps, čo je hodnota približne 970 ns, kde 1 ms predstavuje periódu signálu 1 MHz a e je bezpečnostný súčiniteľ, ktorý zaručuje správne fungovanie klopných obvodov 118 a 120 z obr. 9. Ak sa vykonáva odčítanie časových šírok dvoch predchádzajúcich impulzov, získa sa tak maximálna doba trvania 595 ns.On the other hand, when measuring the width of the rectangular pulse formed between the uplink face of the SIGg signal and the first uplink face of the selected clock signal CK3 (upstream signal), the rectangular pulse time width is at most equal to 1 ps. represents a signal period of 1 MHz and e is a safety factor which guarantees the proper functioning of the flip-flops 118 and 120 of FIG. 9. If the timing of the two preceding pulses is read, a maximum duration of 595 ns is obtained.

Pri použití ôsmich hodinových signálov C K, s frekvenciou 8 MHz je tak časová šírka pravouhlého impulzu, získaná pre protiprúdové vysielanie signálu, vždy súčet dvoch hodnôt τχ a 12, kde τχ je v rozmedzí od 0 do 125 ns (na základe synchronizácie so signálom C8M) a τ2 je 62,5 ns (zodpovedá polperióde signálu C8M), čo uvádza časovú šírku tohto pravouhlého impulzu na maximum 187,5 ns.Thus, when using eight clock signals CK, with a frequency of 8 MHz, the rectangular pulse time width obtained for upstream signal transmission is always the sum of two values τχ and 12, where τχ is in the range of 0 to 125 ns (based on synchronization with C8M) and τ 2 is 62.5 ns (corresponding to the C8M signal half-period), indicating the time-width of this rectangular pulse to a maximum of 187.5 ns.

Časová šírka pravouhlého impulzu, získaná pre poprúdové vysielanie signálu, zostáva nezmenená (970 ns) a maximálny rozdiel medzi oboma hodnotami je 782,5 ns. To zodpovedá zvýšeniu dynamiky meracieho zariadenia 1,3 (= 782,5/595).The rectangular pulse time width obtained for the downstream signal transmission remains unchanged (970 ns) and the maximum difference between the two values is 782.5 ns. This corresponds to an increase in the dynamics of the measuring device of 1.3 (= 782.5 / 595).

Keď je tak napríklad rozmedzie prietokov, kryté meracím zariadením so štyrmi hodinovými signálmi od 0 do 1 500 l/h, dovolí meracie zariadenie s ôsmimi hodinovými signálmi pokrytý rozsah siahajúci až do 1 950 l/h.Thus, for example, when the flow range covered by a four-hour meter is from 0 to 1500 l / h, the eight-hour meter allows a covered range of up to 1,950 l / h.

Je vhodné poznamenať, že kvôli zvýšeniu dynamiky meracieho zariadenia, používajúceho najmenej štyri hodinové signály, je možné nahradiť logické oneskorenie, zodpovedajúce dobe τ2, kratším oneskorením, ktoré je stále ešte zlúčiteľné s technológiou použitého logického obvodu. Táto doba sa môže napríklad získať pomocou kaskády invertorov alebo pomocou obvodu RC, po ktorom nasleduje spúšťací obvod.It should be noted that in order to increase the dynamics of a measuring device using at least four clock signals, it is possible to replace the logical delay corresponding to the time τ 2 by a shorter delay which is still compatible with the technology of the logic circuit used. This time can be obtained, for example, by a cascade of inverters or by means of an RC circuit followed by a trigger circuit.

Podľa vynálezu stačí priemer piatich cyklov (jeden cyklus zodpovedajúci poprúdovému vysielaniu signálu a protiprúdovému vysielaniu signálu) na získanie rozlišovacej schopnosti 50 ps.According to the invention, an average of five cycles (one cycle corresponding to the upstream and downstream signals) is sufficient to obtain a resolution of 50 ps.

Claims (26)

1. Spôsob merania prietoku prúdiacej tekutiny, pri ktorom sa postupne za sebou medzi dvoma ultrazvukovými prevodníkmi, umiestnenými vo vzájomnom odstupe v smere prúdenia tekutiny, vysielajú dva ultrazvukové signály, ktoré sa šíria v navzájom opačných smeroch, pričom každý prevodník prijíma jeden zodpovedajúci ultrazvukový signál SIGi, SIG2, vyznačujúci sa tým, že sa vytvára n hodinových signálov CK,, kde i = 1 až n a n > 4, obsahujúcich prechody, fázovo vzájomne posunuté o 2π/η, v pevnom fázovom vzťahu vzhľadom k budiacemu signálu prevodníkov a rovnaké frekvencie, ako tento signál, zvolí sa charakteristická časť periódy prvého signálu SIG1 prijímaného v jednom smere šírenia, zvolí sa prvý prechod hodinového signálu, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objaví uvedená charakteristická časť, tento hodinový signál CLS sa ukladá do pamäti, určuje sa doba ti zodpovedajúca súčtu jednotlivých čiastkových dôb v m po sebe nasledujúcich periódach, uplynulých v jednotlivých m periódach medzi okamihom, kedy sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG1 a prvým nasledujúcim prechodom hodinového signálu CLS, kde m je celé číslo, identifikuje sa rovnaká charakteristická časť v m po sebe nasledujúcich periódach druhého signálu SG2, prijímaného v opačnom smere šírenia, určuje sa doba t2 zodpovedajúca súčtu jednotlivých čiastkových dôb v jednotlivých m periódach uplynulých medzi okamihom, v ktorom sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG2 a okamihom, v ktorom sa objaví prvý nasledujúci prechod signálu CLS, vytvorí sa rozdiel |t2-ti| a odvodí sa prietočné množstvo Q tekutiny, ktoré je úmerné |Í2 - ti|.A method of measuring a flowing fluid flow in which two ultrasonic signals are transmitted successively between two ultrasonic transducers spaced apart in the direction of fluid flow, which propagate in opposite directions, each transducer receiving one corresponding ultrasonic signal SIGi , SIG2, characterized in that n clock signals CK, where i = 1 to nan> 4, containing transitions, are phase-shifted by 2π / η relative to each other in a fixed phase relationship with respect to the drive driver signal and the same frequencies as this signal, selecting a characteristic portion of the period of the first signal SIG1 received in one propagation direction, selecting the first pass of the clock signal that occurs immediately after said characteristic portion appears, this clock signal CLS is stored, the time is determined those corresponding to the sum of the individual sub d For example, in m consecutive periods elapsed in each m period between when the characteristic portion of the SIG1 signal period appears and the first successive transition of the CLS clock signal, where m is an integer, the same characteristic portion in m consecutive periods of the second SG2 signal is identified. received in the opposite propagation direction, a time t 2 corresponding to the sum of the individual sub-periods in each m period elapsed between the time at which the characteristic portion of the SIG2 signal period appears and the time at which the first subsequent CLS signal transition occurs; | t2-ti | and deriving a flow rate Q of the fluid which is proportional to Í 2 - t 1. zfrom 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že m = 1.Method according to claim 1, characterized in that m = 1. 3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že m je odlišné od 1 a perióda, v ktorej sa zvoli charakteristická časť, zodpovedá prvej z m po sebe nasledujúcich periód prijímaného prvého signálu SIG1.The method according to claim 1, wherein m is different from 1 and the period in which the characteristic portion is selected corresponds to the first of m consecutive periods of the received first signal SIG1. 31 141/B31,141 / B 4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že m je odlišné od 1 a perióda, v ktorej sa zvolí charakteristická časť, predchádza m po sebe nasledujúcich periód prijímaného prvého signálu SIGi.The method of claim 1, wherein m is different from 1 and the period in which the characteristic portion is selected is preceded by m consecutive periods of the received first signal SIGi. 5. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa prijímané signály SIGi a SIG2 spracovávajú vo forme pravouhlých impulzov.Method according to at least one of Claims 1 to 4, characterized in that the received signals SIG 1 and SIG 2 are processed in the form of rectangular pulses. 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že charakteristická časť periód prijímaných signálov zodpovedá vzostupnému čelu každého pravouhlého impulzu.Method according to claim 5, characterized in that the characteristic part of the periods of the received signals corresponds to the ascending face of each rectangular pulse. 7. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že charakteristická časť prijímaných signálov zodpovedá zostupnému čelu každého pravouhlého impulzu.The method of claim 5, wherein the characteristic portion of the received signals corresponds to the downward face of each rectangular pulse. 8. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že hodinové signály CKj sú vo forme pravouhlých impulzov.Method according to at least one of Claims 1 to 7, characterized in that the clock signals CKj are in the form of rectangular pulses. 9. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvý prechod hodinového signálu CLS je vzostupné čelo.The method of claim 1, wherein the first clock signal CLS transition is an ascending face. 10. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvý prechod hodinového signálu CLS je zostupné čelo.The method of claim 1, wherein the first clock signal CLS pass is a descending face. 11. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že sa vytvoria zodpovedajúce rozdiely SIGj - CLS a SIG2 - CLS medzi signálmi za účelom získania zodpovedajúcich signálov IEXi a IEX2, ktoré dovolia určovať zodpovedajúce doby ti a t2.Method according to at least one of Claims 1 to 10, characterized in that corresponding differences SIG 1 - CLS and SIG 2 - CLS are produced between the signals in order to obtain corresponding signals IEX 1 and IEX 2 , which allow to determine corresponding times t 1 and t 2 . 12. Spôsob podľa nároku 5, 8 a 11, vyznačujúci sa tým, že signály ΙΕΧϊ a IEX2 sú vo forme pravouhlých impulzov a pri spôsobe sa expanduje súhrnná doba trvania všetkých pravouhlých impulzov kvôli určeniu zodpovedajúcich dôb h a t2.Method according to claim 5, 8 and 11, characterized in that the signals ΙΕΧϊ and IEX 2 are in the form of rectangular pulses and the method expands the cumulative duration of all rectangular pulses to determine corresponding times 2 . 31 141/B31,141 / B 13. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že hodinový signál CKi je vo fáze s budiacim signálom prevodníkov.Method according to at least one of Claims 1 to 12, characterized in that the CKi clock signal is in phase with the drive excitation signal. 14. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že sa vytvárajú štyri hodinové signály CKj, pričom i = 1 až 4.Method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that four clock signals CK i are generated, wherein i = 1 to 4. 15. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že sa vytvára osem hodinových signálov CKj, pričom i = 1 až 8.Method according to at least one of Claims 1 to 13, characterized in that eight clock signals CK i are generated, wherein i = 1 to 8. 16. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 15, vyznačujúci sa tým, že sa pre každý prijímaný signál vytvorí signál SIGS, fázovo posunutý vzhľadom k hodinovým signálom CKj,Method according to at least one of Claims 1 to 15, characterized in that a SIGS signal is generated for each received signal, phase shifted relative to the clock signals CK i, 17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že signál SIGS je fázovo posunutý o π/η vzhľadom k hodinovým signálom CKj.The method of claim 16, wherein the SIGS signal is phase shifted by π / η relative to the clock signals CK i. 18. Zariadenie na meranie prietoku tekutiny, obsahujúce najmenej dva ultrazvukové prevodníky (Ti, T2), umiestnené vo vzájomnom odstupe v smere prúdenia tekutiny, prostriedky na vytváranie budiaceho signálu týchto prevodníkov, prostriedky na prijímanie dvoch ultrazvukových signálov SIGi a SIG2, vysielaných zodpovedajúcimi z uvedených prevodníkov v navzájom opačných smeroch a postupne za sebou, vyznačujúce sa tým, že zariadenie ďalej obsahujeA fluid flow measuring apparatus comprising at least two ultrasonic transducers (Ti, T 2 ) spaced apart from one another in the direction of fluid flow, means for generating an excitation signal for said transducers, means for receiving two ultrasonic signals SIGi and SIG 2 transmitted by the corresponding of said converters in opposite directions and in succession, characterized in that the device further comprises - prostriedky (52, 54, 56; 202 - 210) na vytváranie n hodinových signálov CK,, kde i = 1 až n a n > 4, ktoré obsahujú prechody, sú medzi sebou fázovo posunuté o 2π/η, sú v pevnom fázovom vzťahu vzhľadom k budiacemu signálu a majú rovnakú frekvenciu ako tento signál,- means (52, 54, 56; 202 - 210) for generating n clock signals CK, where i = 1 to nan> 4, which contain transitions, are phase shifted by 2π / η, are in a fixed phase relationship with respect to to the excitation signal and have the same frequency as this signal, - ďalej identifikačné prostriedky (76, 78, 80, 82; 228 - 242) charakteristickej časti periódy prvého prijímaného signálu SIGi,- further identifying means (76, 78, 80, 82; 228-242) of the characteristic portion of the period of the first received signal SIGi, - voliace prostriedky (76, 78, 80, 82; 228 - 242) prvého prechodu hodinového signálu CKj, ku ktorému dochádza bezprostredne po tom, čo sa objaví uvedená charakteristická časť,- select means (76, 78, 80, 82; 228-242) of the first clock signal CKj passing immediately after said characteristic portion appears, 31 141/B31,141 / B - prostriedky (84, 86, 88, 90; 244 - 258) na ukladanie tohto hodinového signálu do pamäti ako signálu CLS,- means (84, 86, 88, 90; 244-258) for storing this clock signal as a CLS signal, - prostriedky na určovanie doby ti zodpovedajúce súčtu v m po sebe nasledujúcich periódach signálu SIGi, uplynulých medzi okamihom, kedy sa objaví charakteristická časť každej z m periód signálu SIG! a okamihom, kedy sa objaví prvý nasledujúci prechod signálu CLS, kde m je celé číslo,means for determining a time t1 corresponding to the sum in m of successive SIGi signal periods elapsed between the time when a characteristic portion of each of the m SIG signal periods occurs; and the moment the first subsequent CLS signal transition occurs, where m is an integer, - prostriedky (76, 78, 80, 82; 228 - 242) na identifikáciu rovnakej charakteristickej časti v m po sebe nasledujúcich periódach druhého prijímaného signálu SIG2,- means (76, 78, 80, 82; 228-242) for identifying the same characteristic part in m consecutive periods of the second received signal SIG2, - prostriedky na určovanie doby t2, zodpovedajúce súčtu jednotlivých čiastkových dôb v jednotlivých m periódach uplynulých medzi okamihom, v ktorom sa objaví charakteristická časť periódy signálu SIG2 a okamihom, v ktorom sa objavuje prvý nasledujúci prechod signálu CLS- means for determining the time t 2 corresponding to the sum of the individual sub-periods in each m period elapsed between the time at which the characteristic part of the SIG 2 signal period appears and the moment at which the first subsequent transition of the CLS signal occurs - a prostriedky na tvorbu rozdielu |t2 -1^ a odvodzovanie prietočného množstva Q tekutiny, ktoré je úmerné t2 - ti.and means for generating a difference t 2 -1 and deriving a flow rate Q of the fluid which is proportional to t 2 - t 1 . 19. Zariadenie podľa nároku 18, vyznačujúce sa tým, že m = 1.Device according to claim 18, characterized in that m = 1. 20. Zariadenie podľa nároku 18, vyznačujúce sa tým, že m je odlišné od 1 a perióda, v ktorej sa zvolí charakteristická časť, zodpovedá prvej z m po sebe nasledujúcich periód prijímaného prvého signálu SIG1.The apparatus of claim 18, wherein m is different from 1 and the period in which the characteristic portion is selected corresponds to the first of m consecutive periods of the received first signal SIG1. 21. Zariadenie podľa nároku 18, vyznačujúce sa tým, že m je odlišné od 1 a perióda, v ktorej sa zvolí charakteristická časť, predchádza m po sebe nasledujúcich periód prijímaného prvého signálu SIG1.The apparatus of claim 18, wherein m is different from 1 and the period in which the characteristic portion is selected is preceded by m consecutive periods of received first signal SIG1. zfrom 22. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 18 až 21, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na vytváranie hodinových signálov CK, obsahujú oscilátor (52, 202) riadený kryštálom, nasledovaný n/2 klopnými obvodmi (54, 56; 204, 206, 208, 210) typu D, tvoriacimi delič a umožňujúce tak získať signály CKi, fázovo posunuté medzi sebou o 2π/η.Apparatus according to at least one of claims 18 to 21, characterized in that the means for generating CK clock signals comprises a crystal-controlled oscillator (52, 202), followed by n / 2 flip-flops (54, 56; 204, 206, 208). , 210) of the type D, forming a divider, thereby enabling the acquisition of CKi signals, phase shifted by 2π / η between them. 31 141/B31,141 / B 23. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 18 až 22, vyznačujúce sa tým, že voliace prostriedky prvého prechodu hodinového signálu obsahujú n klopných obvodov (76, 78, 80, 82; 228 - 242) typu D, nazývaných voliace klopné obvody, ktorých každý vstup D je pripojený k prijímanému spoločnému signálu SIG! alebo SIG2, pričom každý hodinový vstup CK prijíma odlišný hodinový signál CKj, odlišujúci sa od jedného klopného obvodu k druhému a ktoré môžu byť aktivované jedným vstupom RAZ tak, že keď vstup RAZ klopných obvodov je na hodnote 1 a keď je spoločný signál na hodnote 1, sú uvedené klopné obvody citlivé na signály CK,.Apparatus according to at least one of claims 18 to 22, characterized in that the selection means of the first clock signal passage comprises n type D flip-flops (76, 78, 80, 82; 228-242), called select flip-flops, each of which input D is connected to the received common SIG signal! or SIG 2 , wherein each clock input CK receives a different clock signal CKi, differing from one flip-flop to another, and which can be activated by one RAZ input so that when the flip-flop RAZ input is at 1 and the common signal is at 1, there are shown flip-flops sensitive to CK signals. 24. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 18 až 22, vyznačujúce sa tým, že voliace prostriedky prvého prechodu hodinového signálu rovnako obsahujú n logických hradiel (101, 103, 105, 107), prijímajúcich každé na jednom vstupe spoločný prijímaný signál SIG1 alebo SIG2 a n monostabilných obvodov (106, 108, 190, 111), prijímajúcich každý na vstupe odlišný hodinový signál CK,, a ktorého výstup je vysielaný každý na jeden z ďalších vstupov n logických hradiel (101, 103, 105, 107).Apparatus according to at least one of claims 18 to 22, characterized in that the selection means of the first clock signal passage also comprise n logic gates (101, 103, 105, 107) each receiving a common received signal SIG1 or SIG 2 at one input. monostable circuits (106, 108, 190, 111), each receiving a different clock signal CK, on input, and whose output is transmitted each to one of the other inputs n of the logic gates (101, 103, 105, 107). 25. Zariadenie podľa nároku 23 alebo 24, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na ukladanie hodinového signálu CLS do pamäti obsahujú n klopných obvodov (84, 86, 88, 90; 244 - 258) typu D, nazývaných pamäťové, prijímajúce každý ako hodinový vstup CK výstupný signál z výstupu Q voliaceho klopného obvodu (76, 87, 80, 82; 228 - 242) a jednak logický člen NAND (278) s n vstupmi, pripojený každý k výstupu Q každého pamäťového klopného obvodu, pričom vstup D týchto pamäťových klopných obvodov je trvalé na hodnote 1 a prvý signál prijímaný na hodinovom vstupe CK jedného z klopných obvodov (84, 86, 88, 90; 244 - 258) aktivuje pamäťovú funkciu tohto klopného obvodu tým, že preklopí výstup Q tohto klopného obvodu na hodnotu 1 a výstup Q na hodnotu 0 a aktivuje tak blokovací obvod (102, 104, 74; 278, 280, 226) spoločného prijímaného signálu SIGí alebo SIG2.Apparatus according to claim 23 or 24, characterized in that the means for storing the CLS clock signal comprises n type-D flip-flops (84, 86, 88, 90; 244-258), each receiving as clock input CK output signal from output Q of selector flip-flop (76, 87, 80, 82; 228-242) and, second, N input logic (278) connected to each output Q of each memory flip-flop, input D of these memory flip-flops is constant at 1 and the first signal received at the clock input CK of one of the flip-flops (84, 86, 88, 90; 244-258) activates the memory function of that flip-flop by flipping the output Q of that flip-flop to 1 and output Q to 0, activating the blocking circuit (102, 104, 74; 278, 280, 226) of the common received signal SIG 1 or SIG 2 . -i A 4 A 4 ID-i A 4 AND 4 ID 26. Zariadenie podľa nároku 25, vyznačujúce sa tým, že n logických členov NAND (92, 94, 96, 98; 270 - 274) prijíma na každom zo svojich vstupov hodinový signál CKj a výstupný signál z výstupu Q zodpovedajúceho pamäťového klopného obvodu (84, 86, 88, 90; 244 - 258), pričom výstup každého z logických členov je spojený s jedným zo vstupov logického člena NAND (100, 126) s n vstupmi, pričom jeden z n logických členov (92, 94, 96, 98; 260 - 274) uvoľňuje priradený hodinový signál CKj, keď je pamäťová funkcia zodpovedajúceho pamäťového klopného obvodu aktivovaná.Device according to claim 25, characterized in that n of the NAND logic elements (92, 94, 96, 98; 270-274) receive at each of its inputs a clock signal CKj and an output signal from the output Q of the corresponding memory flip-flop (84). , 86, 88, 90; 244-258), the output of each of the logic elements being coupled to one of the inputs of the NAND logic element (100, 126) with the inputs, one of the logic elements (92, 94, 96, 98; 260). 274) releases the associated clock signal CKi when the memory function of the corresponding memory flip-flop is activated. 1/12 <12 1/12 < 12 1 i 1 i i and y y ^2' ^ 2 '
SK1820-98A 1996-07-01 1997-06-30 Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid SK284547B6 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9608183A FR2750495B1 (en) 1996-07-01 1996-07-01 METHOD AND DEVICE FOR MEASURING A FLOW OF FLOWING FLUID
PCT/FR1997/001166 WO1998000686A1 (en) 1996-07-01 1997-06-30 Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK182098A3 true SK182098A3 (en) 1999-10-08
SK284547B6 SK284547B6 (en) 2005-06-02

Family

ID=9493605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1820-98A SK284547B6 (en) 1996-07-01 1997-06-30 Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0909373B1 (en)
CN (1) CN1114093C (en)
AT (1) ATE191784T1 (en)
AU (1) AU3545097A (en)
BG (1) BG63231B1 (en)
CZ (1) CZ437898A3 (en)
DE (1) DE69701694T2 (en)
DK (1) DK0909373T3 (en)
EA (1) EA001599B1 (en)
FR (1) FR2750495B1 (en)
PL (1) PL184338B1 (en)
SK (1) SK284547B6 (en)
UA (1) UA49022C2 (en)
WO (1) WO1998000686A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2790554B1 (en) * 1999-03-03 2001-06-29 Schlumberger Ind Sa METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE PROPAGATION TIME OF A SIGNAL, IN PARTICULAR OF AN ULTRASONIC SIGNAL
FR2800876B1 (en) * 1999-11-04 2002-01-18 Lcj Capteurs IMPROVEMENT WITH ULTRASONIC ANEMOMETERS
DE102004023147A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-24 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow rate of a medium
TWI400444B (en) * 2010-08-13 2013-07-01 Tatung Co Ultrasonic phase-shift detection device
PL3042155T3 (en) 2013-09-05 2023-03-13 Apator Miitors Aps Ultrasonic flow meter
CN113155214B (en) * 2021-05-12 2023-04-07 郑州安然测控技术股份有限公司 Ultrasonic gas meter metering data sampling method and device
WO2024051903A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-14 Apator Miitors Aps Ultrasonic flowmeter with biased transducers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0179541A3 (en) * 1984-10-19 1987-08-26 Smith Meter Inc. Sonic flow meter
NL8403221A (en) * 1984-10-23 1986-05-16 Nedap Nv ULTRASONIC FLOW METER WITH WIDE RANGE.
US5052230A (en) * 1988-07-08 1991-10-01 Flowtec Ag Method and arrangement for flow rate measurement by means of ultrasonic waves
GB2237639B (en) * 1989-10-31 1994-07-06 British Gas Plc Measurement system

Also Published As

Publication number Publication date
CZ437898A3 (en) 1999-05-12
AU3545097A (en) 1998-01-21
CN1227630A (en) 1999-09-01
EP0909373A1 (en) 1999-04-21
FR2750495A1 (en) 1998-01-02
DK0909373T3 (en) 2000-09-25
PL330993A1 (en) 1999-06-21
EP0909373B1 (en) 2000-04-12
EA001599B1 (en) 2001-06-25
BG103132A (en) 2000-03-31
DE69701694D1 (en) 2000-05-18
PL184338B1 (en) 2002-10-31
UA49022C2 (en) 2002-09-16
FR2750495B1 (en) 1998-08-21
WO1998000686A1 (en) 1998-01-08
SK284547B6 (en) 2005-06-02
CN1114093C (en) 2003-07-09
EA199900073A1 (en) 1999-06-24
BG63231B1 (en) 2001-06-29
DE69701694T2 (en) 2000-11-23
ATE191784T1 (en) 2000-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5796009A (en) Method for measuring in a fluid with the aid of sing-around technique
US5918281A (en) Personal speedometer
SK182098A3 (en) Method and device for measuring the rate of flow of a flowing fluid
JP3196254B2 (en) Micro time measurement method and micro time measurement device
US6112601A (en) Method and apparatus for measuring the flow rate of a flowing fluid
US5867125A (en) Incremental phase and distance measurement through digital phase signature comparison
SU1589052A1 (en) Ultrasonic echo-pulse thickness gauge
US4312239A (en) Method and apparatus for ultrasonic measurement of the rate of flow
SU1531016A1 (en) Digital meter of low frequencies
SU1530916A2 (en) Ultrasonic flow meter
SU1787824A1 (en) Locomotive speed measuring device
RU2064986C1 (en) Apparatus to detect fabric seam
SU1758444A1 (en) Sound velocity meter
SU1744509A1 (en) Device for measurement of ultrasound velocity
JPH0218600Y2 (en)
JP2003075479A (en) Clock source, time measuring apparatus, tester and oscillator
SU769337A1 (en) Ultrasonic frequency-time flowmeter
JPH0614016A (en) Timing extract device
SU1164551A1 (en) Ultrasonic flowmeter
RU2210062C1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1744480A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1332367A2 (en) Device for detecting the frequency-shift keyed and phase-shift keyed signals of digital information reproduced from a magnetic medium
SU546846A1 (en) Device for automatic synchronization of time scales
SU743018A1 (en) Information readout device
RU1798623C (en) Method for measuring linear size deviations and device for realization of said method