WO2001050095A1 - Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement pour un debitmetre a ultrasons - Google Patents

Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement pour un debitmetre a ultrasons Download PDF

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WO2001050095A1
WO2001050095A1 PCT/FR2000/003590 FR0003590W WO0150095A1 WO 2001050095 A1 WO2001050095 A1 WO 2001050095A1 FR 0003590 W FR0003590 W FR 0003590W WO 0150095 A1 WO0150095 A1 WO 0150095A1
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reception signal
output
signal
voltage
threshold voltage
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PCT/FR2000/003590
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Inventor
Hervé DURY
Original Assignee
Schlumberger Industries, S.A.
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring 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
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting a malfunction such as fouling or aging of a flow meter comprising at least one transducer, also making it possible to generate a conditioned signal from an analog signal originating from of said transducer.
  • ultrasonic flowmeters can be used in the field of measurement of fluid flow rate such as gas or water for example.
  • fluid flow rate such as gas or water
  • ultrasonic flowmeters can be used in the field of measurement of fluid flow rate such as gas or water.
  • Such flow meters generally include two ultrasonic transducers arranged in a fluid flow. The transducers are used alternately as transmitter and receiver.
  • one method like consists in exciting the transmitting transducer by means of an excitation pulse. This pulse will give rise to the emission by the transmitting transducer of an ultrasonic wave in the medium separating the two transducers. This wave will propagate towards the receiving transducer.
  • the method consists in detecting the first oscillation of said wave as soon as it arrives on the receiving transducer.
  • the propagation time is then the time between the moment when the transmitter transducer is subjected to the excitation pulse and the moment of detection of the first oscillation of the wave arriving at the level of the receiver transducer.
  • the method consists in detecting the first oscillation of the wave by detecting that a voltage threshold has been exceeded. This method requires on the one hand to detect very low voltage levels, and on the other hand to precisely control the triggering threshold of the device for detecting the arrival of an oscillation so as not to introduce a delay in the measurement. propagation time.
  • the difference between the propagation times of the ultrasonic waves between the two transducers in the upstream direction and in the downstream direction in the flowing fluid makes it possible to calculate the fluid flow rate.
  • the two transducers are associated with an electronic circuit. This circuit controls the transducers and analyzes the analog signals delivered by the receiving transducer. Such a device is described in more detail in patent EP 0 426 309. Although the amplitude of the analog signal at the output of the receiver transducer is not a parameter necessary for calculating the flow rate, this quantity must have a minimum value to ensure a correct operation of the electronic system associated with the transducers and to guarantee minimum accuracy of the flow measurements.
  • a problem frequently encountered in this type of flowmeter is their fouling by particles entrained in the flowing fluid.
  • these particles are deposited on all the so-called hydraulic parts of the flow meter, for example the active surfaces of the transducers and / or the mirrors intended to modify the path of the waves within the fluid.
  • Such fouling inevitably leads to an attenuation of the transmitted waves and therefore a reduction in the amplitude of the signals delivered by the receiving transducer.
  • a malfunction of the electronic system appears which is no longer able to process the analog signal at the output of the receiver transducer.
  • this problem was solved by dismantling and checking the fouling of the flow meter after a fixed period.
  • such a solution has a high maintenance cost and is not satisfactory in the sense that the fouling of a flow meter depends on the amount and type of impurity present in the flowing fluid.
  • the object of the invention is to overcome these drawbacks, by implementing a method and a device for detecting a dysfunction such as fouling or aging of an ultrasonic flow meter, said flow meter. comprising at least one transducer, said method also making it possible to generate a conditioned signal from an analog signal originating from said transducer.
  • a method and device makes it possible to warn the user or the maintenance team of the need to clean the flow meter in the case of its fouling, or to replace it in the case of its aging.
  • Another object of the invention is to control some of the parameters of the electronic system to increase the operating range of said electronic system.
  • the reference characteristic V REF is a voltage
  • the triggering characteristic V DEC is the peak voltage V PI of the reception signal V IN .
  • the reference characteristic V REF is a derivative of a voltage
  • the trigger characteristic V DEC is a derivative of the peak voltage V PI of the reception signal V ⁇ .
  • An advantage of this method of detecting a malfunction lies in the fact that the reception signal V IN at the output of the transducer is used both to generate the signal output V ou ⁇ conditioned and the alarm signal V AL , and also to define the threshold voltage V TU-
  • the device includes: - a transducer delivering a reception signal V IN ,
  • a conditioning circuit (1) of the reception signal comprising an input IN connected to the transducer, and an output OUT delivering a conditioned output signal V or ⁇ , the conditioning circuit comprising:
  • the use of a modular threshold voltage V TH makes it possible to significantly extend the operating range of the electronics with respect to the amplitude of the reception signals unlike a fixed comparison threshold.
  • the enslavement of the threshold voltage V ⁇ thus produced makes it possible to carry out propagation time measurements from the second or third oscillation of the reception signal which is not possible with a fixed threshold not subject to the peak voltage V PK .
  • the output signal AL is for example in a second state when the entire measurement system is operating correctly. As soon as a malfunction is detected, the output signal AL switches to a first state corresponding to the emission of the dysfunction detection signal V AL .
  • the malfunction detection signal can be a pulse, or a succession of pulses emitted during a determined time.
  • the reference voltage V REF is initially chosen equal to a first reference voltage V REF,.
  • the reference voltage V REFI is chosen so that the alarm signal is generated before the transducer no longer provides any reception signal.
  • the reference voltage V REF is modified and is chosen equal to a second reference voltage the second reference voltage V REF2 being lower than the first reference voltage V REF , so that a second alarm signal is generated when the transducer no longer supplies any reception signal.
  • the use of a modular reference voltage V REF allows the emission of an alarm signal before the signal at the output of the transducer is completely unusable.
  • the reception signal remains sufficient for the entire device to operate until the second alarm is issued, while allowing the necessary measures to be taken for repair, cleaning or changing the device. of measurement.
  • Figure 1 shows the diagram of the device for detecting a malfunction according to a first embodiment of the invention, without processing the offset voltage
  • ⁇ Figure 1.A shows the diagram of the device for detecting a dysfunction according to FIG. 1, according to a variant analog embodiment
  • ⁇ FIG. 1.B represents the diagram of the device for detecting a dysfunction according to FIG. 1, according to a variant digital embodiment
  • Figure 2 shows the diagram of the device for detecting a malfunction according to a second embodiment of the invention, with the offset voltage of treatment
  • FIG. 2. A represents the diagram of the device for detecting a malfunction according to FIG. 2, according to a variant of analog embodiment, in FIG. 2.B represents the diagram of the device for detecting a dysfunction according to FIG. 2 , according to a variant digital embodiment,
  • FIG. 3 represents the reception signal V, N and the output signal
  • FIG. 4 represents the succession of steps of the method for detecting a malfunction according to the invention, with processing of the offset voltage
  • a device comprises a conditioning circuit 1 conventionally connected to a transducer (not shown) by its input IN and to an ASIC (not shown) by its output OUT, l 'ASIC being intended for the calculation of the propagation time mentioned above.
  • the transducer subjected to a mechanical action, for example an ultrasonic wave, delivers an analog signal called reception V IN .
  • This signal comprises a series of characteristic oscillations whose amplitude is first increasing over several periods, then constant and finally decreasing over the following periods as shown in FIG. 3.
  • the value of the voltage corresponding to a maximum amplitude is called peak voltage V PK .
  • the factor K is dependent on the transducer, it can for example be determined by calculation by averaging the amplitudes of two successive oscillations of the reception signal, for example the first two.
  • the conditioned output signal V ou ⁇ is in a first state when the voltage of the reception signal V IN is greater than the threshold voltage V m , and in the second state when the peak voltage V PK of the reception signal is less than threshold voltage
  • the reception signal V ⁇ proper is in most cases superimposed on an offset voltage V 0F constant over the duration corresponding to a propagation time measurement but which is caused to vary over several measurements in function of parameters such as the temperature or the supply voltage of the entire detection device for example. It is advantageous to take account of the exact value of this voltage and therefore to carry out a processing of the offset voltage to prevent these variations from disturbing V TH .
  • the method comprises additional steps consisting in determining an offset voltage V 0F at the output of the transducer, before measuring the reception signal V, N , then in subtracting from the reception signal V IN , the value of the offset voltage V 0F , before the step of determining the threshold voltage V ⁇ TH-
  • FIG. 1 represents the device for detecting a malfunction according to the first embodiment of the invention, without processing the offset voltage.
  • the conditioning circuit 1 includes a selector 10 and a comparator 20.
  • the selector 10 has a first input connected to the input IN receiving the reception signal, and receives on a second input the value of the predetermined reference voltage V REF .
  • the selector has two functions, one being to supply at output a threshold voltage V TH subject to the peak amplitude V PK of the reception signal V, N , and the other being to supply at output AL a detection signal dysfunction V AL when the peak amplitude V PK of the reception signal is less than a predetermined reference voltage V REF .
  • the comparator 20 has a first input connected to the input IN receiving the reception signal, and a second input connected to the selector 10 receiving the threshold voltage V TH .
  • the output of comparator 20 constitutes the output OUT of the conditioning circuit 1 and generates the conditioned output signal V ou ⁇ .
  • FIG. A A first alternative embodiment of the device for detecting a malfunction described in connection with FIG. 1 of analog type, is represented in FIG. A.
  • the selector 10 comprises a peak detector 11, a clipper 13 , a sample and hold 15, a first comparator 19, and a potentiometric divider 17.
  • the peak detector 11 is directly connected to the input IN and receives the reception signal V, N. Its function is to memorize the value of the maximum voltage through which the reception signal has passed.
  • the clipper 13 is connected to the output of the peak detector 11. It is intended to eliminate parasites from the reception signal V IN , in particular, it outputs a zero signal when the peak detector has detected only noise, and one eliminates peaks of high amplitude which do not correspond to the signal of interest.
  • the clipper 13 is followed by the sampler-blocker 15, the function of which is to store the peak amplitude of the reception signal V PK , until the next reception.
  • the sampler-blocker 15 is connected to the first comparator 19 as well as to the potentiometric divider 17.
  • the first comparator 19 receives on a second input the reference voltage V REF and generates at output AL, a malfunction detection signal V AL when the peak amplitude of the reception signal V PK is less than the reference voltage V REF .
  • the potentiometric divider 17 outputs the threshold voltage V TH .
  • the potentiometric divider output 17 is connected to the second comparator 21, which receives the threshold voltage V TI I.
  • the comparator 21 receives on a second input the reception signal V, N and generates at output OUT the conditioned output signal V ou ⁇ .
  • the device for detecting a dysfunction comprises a peak detector 111, an analog / digital converter 113, a programmer 115 and a programmable comparator 221.
  • the peak detector 111 is connected to the JLN input and receives the reception signal V IN .
  • the analog / digital converter 113 is connected to the output of the peak detector 111. It is intended to digitize the reception signal V IN .
  • the programmer 115 which receives on a second input the reference voltage
  • the programmer generates at output AL the malfunction detection signal V AL when the peak amplitude of the reception signal V PK is less than the reference voltage V REF , as well as a programmed threshold voltage V TH .
  • the programmer 115 is connected to the programmable comparator 221 via a data bus 118.
  • the programmable comparator 221 performs the comparison between the signal applied to its input and the programmed threshold voltage V TH applied via the data bus 118 , and generates the conditioned output signal V ou ⁇ .
  • a demultiplexer or a microcontroller can advantageously be used.
  • FIG. 2 represents the device for detecting a malfunction according to the second embodiment of the invention, with processing of the offset voltage.
  • the conditioning circuit 1 comprises a selector 10, a comparator 20 and a unit for determining the offset voltage 30.
  • the unit for determining the offset voltage 30 is connected to the input IN of the conditioning circuit 1.
  • the selector 10 Before at the start of each reception of an ultrasonic wave, said unit samples and stores the offset voltage V 0F .
  • the selector 10 has a first input connected to the input IN receiving the reception signal, a second input receiving the value of the offset voltage V 0F and a third input receiving the value of the reference voltage V REF .
  • the selector 10 supplies at the output, on the one hand a threshold voltage V TH controlled by the peak amplitude V PK of the reception signal V ] N , and on the other hand the malfunction detection signal V AL when the amplitude peak of the reception signal V PK is less than a predetermined reference voltage V REF .
  • the comparator 20 has a first input connected to the input IN receiving the reception signal, a second input connected to the selector receiving the threshold voltage V TH , and a third input receiving the value of the offset voltage V 0F .
  • the comparator output constitutes the output OUT of the conditioning circuit l and generates the conditioned output signal V ou ⁇ .
  • the unit for determining the offset voltage 30 comprises a first sample-and- hold circuit 31 receiving the reception signal V ⁇ N and intended to determine and store the offset voltage V 0F present before the start of the reception of an ultrasonic wave.
  • the selector 10 comprises a peak detector 11, a subtractor 12, a clipper 13, a sampler-blocker 15, a first comparator 19, and a potentiometric divider 17.
  • the peak detector 11 is connected to the input IN and receives the reception signal V IN .
  • the subtractor 12 connected to the output of the peak detector 11 and to the output of the first blocker sampler 3 Lest intended to subtract the offset voltage V 0F from the signal at the output of the peak detector 11.
  • the clipper 13 is connected to the output of subtractor 12. It is intended to eliminate parasites of the reception signal V IN , in particular it provides at output a zero signal when the peak detector has detected only noise, and one eliminates the high amplitude peaks which do not correspond to the signal of interest.
  • the limiter 13 is followed by the interlocker-blocker 15, the function of which is to store the peak amplitude of the reception signal V PK , until the next reception.
  • the sampler-blocker 15 is connected to the first comparator 19 as well as to the potentiometric divider 17.
  • the first comparator 19 receives on a second input the reference voltage V REF and generates at output AL, a malfunction detection signal V A when the peak amplitude of the reception signal V PK is less than the reference voltage V REF .
  • the potentiometric divider 17 outputs the threshold voltage V TH .
  • the comparator 20 comprises an analog adder 22 connected to the output of the potentiometric divider 17 and to the first sample-and-hold circuit 31.
  • the analog adder 22 performs the sum of the offset voltage V 0F and the threshold voltage V TH .
  • a second comparator 21 connected by a first input to the output of said adder 22 and receiving on a second input the reception signal V IN , generates the output signal V or ⁇ conditioned in a first state when the amplitude of the reception signal is greater at the value of the sum of the voltages, and in a second state when the amplitude of the reception signal is less than the value of the sum of the voltages.
  • the device for detecting a malfunction comprises a sampler-blocker 301, a peak detector 111, a subtractor 112, an analog / digital converter 113, a programmer 115 and a programmable comparator 221.
  • the sampler-blocker 301 receives the reception signal V 1N , determining and memorizing the offset voltage present before the start of the reception of an ultrasonic wave.
  • the peak detector 111 is connected to the input IN and receives the reception signal V, N.
  • the subtractor 112 connected to the output of the peak detector 111 and to the output of the first sample and hold 301 is intended to subtract the offset voltage V 0F from the signal at the output of the peak detector 111.
  • the analog / digital converter 1 13 is connected to the output of the subtractor 112. It is intended to digitize the reception signal V, N. It is followed by the programmer 115 which receives on a second input the reference voltage V ⁇ . The programmer generates at output AL the malfunction detection signal V AL when the peak amplitude of the reception signal V PK is less than the reference voltage V REF , as well as a programmed threshold voltage V TH .
  • the programmer 115 is connected to the programmable comparator 221 via a data bus 118.
  • the programmable comparator 221 performs the comparison between the signal applied to its two inputs, to which is added the threshold voltage V TH programmed via the bus 118. Said comparator 221 thus generates the conditioned output signal V ou ⁇ .
  • a demultiplexer or a microcontroller can advantageously be used.
  • FIG. 4 is a flow diagram representing the different stages of the method according to the first embodiment of the invention, that is to say without processing the offset voltage. Initially the reference voltage V REF is equal to a first reference voltage V REF , (step a).
  • the peak amplitude V PK of the reception signal V IN at the output of the transducer is measured (step b).
  • This signal comprises a series of characteristic oscillations whose amplitude is first increasing over several periods, then constant, the value of the voltage corresponding to a maximum amplitude being called peak voltage V PK and finally decreasing over the following periods.
  • the peak amplitude V PI ⁇ is compared to the reference voltage V REFi determined above (step ç).
  • step d When the peak amplitude V PK of the reception signal is less than the reference voltage level V REF1 , an alarm signal V ⁇ L is generated (step d). This first signal is generated while the transducer still provides a reception signal which can be used by the measurement electronics, but nevertheless constitutes a first indication of a future malfunction.
  • the reference voltage V REF is then modified and goes from the first reference voltage V REF1 to a second reference voltage V REF2 (step e).
  • a threshold voltage V TH proportional to the peak amplitude V PK of the reception signal is determined (step f).
  • the reception signal V IN is compared with the threshold voltage V m which was determined during the previous step (step g).
  • a conditioned output signal V o ⁇ rr is then generated, this signal being in a first state when the reception signal V 1N is greater than the threshold voltage V ⁇ (step h), and in a second state when the reception signal V 1N is less than the threshold voltage V- m (step i).
  • This conditioned signal is shown in FIG. 3.
  • step d When the reference voltage V REF is equal to the second reference voltage V REF2 , and if the peak amplitude V PI of the reception signal is less than the reference voltage level V REF2 , another alarm signal V AL is generated (step d).
  • the second alarm signal is generated when the transducer no longer provides any reception signal that can actually be used by the measurement electronics. The process is blocked in the loop constituted by the succession of steps ç, d and e as long as the malfunction has not been repaired by a maintenance team allowing the return to step a.
  • the method for detecting a malfunction comprises two additional steps which consists firstly in determining an offset voltage V 0F at the output of the transducer, before measuring the signal reception V IN (step b), and on the other hand to subtract from the reception signal V m , the value of the offset voltage V OF , before the step of determining the threshold voltage V TH (step f) .

Abstract

Procédé de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre comportant au moins un transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit procédé comportant les étapes suivantes: mesurer le signal de réception VIN en sortie du transducteur; comparer une caractéristique du signal de réception à une caractéristique de référence VREF prédéterminée; mémoriser une tension crête VPK du signal de réception VIN; générer un signal d'alarme VAL lorqu'une caractéristique de déclenchement VDEC du signal de réception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée; définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception, de telle sorte que VTH=KxVPK, K étant un facteur dépendant du transducteur; comparer le signal de réception VIN à la tension de seuil VTH; générer un signal de sortie VOUT conditionné, dans un premièr état lorsque le signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTH, et dans un second état lorsque le signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil VTH.

Description

Procédé et dispositif de détection d'un dysfonctionnement pour un débitmètre à ultrasons.
L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre comportant au moins un transducteur, permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur.
L'invention trouve son application dans les systèmes de mesure dont la précision dépend d'une grandeur qui sans être métrologique, doit rester dans un certain intervalle pour assurer le fonctionnement correct du système de mesure. A titre d'exemple, dans le domaine de la mesure de débit de fluide tel que du gaz ou de l'eau par exemple, des débitmètres à ultrasons peuvent être employés. De tels débitmètres comportent en règle générale deux transducteurs ultrasonores disposés dans un écoulement de fluide. Les transducteurs sont utilisés alternativement comme émetteur et récepteur. Afin de mesurer le temps de propagation de l'onde ultrasonore entre les deux transducteurs, une méthode comme consiste à exciter le transducteur émetteur au moyen d'une impulsion d'excitation. Cette impulsion va donner lieu à l'émission par le transducteur émetteur d'une onde ultrasonore dans le milieu séparant les deux transducteurs. Cette onde va se propager en direction du transducteur récepteur. La méthode consiste à détecter la première oscillation de ladite onde dès son arrivée sur le transducteur récepteur. Le temps de propagation est alors le temps entre l'instant où le transducteur émetteur est soumis à l'impulsion d'excitation et l'instant de détection de la première oscillation de l'onde arrivant au niveau du transducteur récepteur. La méthode consiste à détecter la première oscillation de l'onde en détectant le dépassement d'un seuil de tension. Cette méthode nécessite d'une part de détecter de très faibles niveaux de tension, et d'autre part de maîtriser précisément le seuil de déclenchement du dispositif de détection de l'arrivée d'une oscillation afin de ne pas introduire de retard dans la mesure du temps de propagation. La différence entre les temps de propagation des ondes ultrasonores entre les deux transducteurs dans le sens amont et dans le sens aval dans le fluide en écoulement permet de calculer le débit de fluide. Les deux transducteurs sont associés à un circuit électronique. Ce circuit assure la commande des transducteurs et l'analyse des signaux analogiques délivrés par le transducteur récepteur. Un tel dispositif est décrit plus en détail dans le brevet EP 0 426 309. Bien que l'amplitude du signal analogique en sortie du transducteur récepteur ne soit pas un paramètre nécessaire au calcul du débit, cette grandeur doit présenter une valeur minimale pour assurer un fonctionnement correct du système électronique associé aux transducteurs et pour garantir mie précision minimale des mesures de débit.
Un problème rencontré fréquemment dans ce type de débitmètres est leur encrassement par des particules entraînées dans le fluide en écoulement. En particulier, ces particules se déposent sur toutes les parties dites hydrauliques du débitmètre, par exemple les surfaces actives des transducteurs et/ou les miroirs destinés à modifier le trajet des ondes au sein du fluide. Un tel encrassement entraîne inévitablement une atténuation des ondes transmises et donc une diminution de l'amplitude des signaux délivrés par le transducteur récepteur. Dans le cas d'un encrassement extrême, il apparaît un dysfonctionnement du système électronique qui n'est plus apte à traiter le signal analogique en sortie du transducteur récepteur. Jusqu'à présent, ce problème était résolu par le démontage et la vérification de l'encrassement du débitmètre au bout d'une période déterminée. Bien évidemment, une telle solution présente un coût de maintenance important et n'est pas satisfaisante dans le sens où l'encrassement d'un débitmètre dépend de la quantité et du type d'impureté présente dans le fluide en écoulement.
L'invention a pour objet de pallier à ces inconvénients, grâce à la mise en œuvre d'un procédé et d'un dispositif de détection d'un dysfonctiomiement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comportant au moins un transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur. Un tel procédé et dispositif permet de prévenir l'utilisateur ou l'équipe de maintenance de la nécessité du nettoyage du débitmètre dans le cas de son encrassement, ou de son remplacement dans le cas de son vieillissement. Un autre objet de l'invention est d'asservir certains des paramètres du système électronique pour augmenter la plage de fonctionnement dudit système électronique.
Ces objets sont atteints selon l'invention grâce à un procédé comportant les étapes suivantes :
- mesurer le signal de réception VIN en sortie du transducteur,
- comparer une caractéristique du signal de réception à une caractéristique de référence VREF prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes :
- mémoriser une tension crête VPK du signal de réception VIN,
- générer un signal d'alarme VAL lorsqu'une caractéristique de déclenchement VDEC du signal de réception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée, - définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPI du signal de réception, de telle sorte que VTH = K x Vpκ , K étant un facteur dépendant du transducteur,
- comparer le signal de réception VIN à la tension de seuil Vτπ,
- générer un signal de sortie Vouτ conditionné, dans un premier état lorsque le signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil VTI I, et dans un second état lorsque le signal de réception V1N est inférieure à la tension de seuil VTH.
Selon une première variante de réalisation, la caractéristique de référence VREF est une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est la tension crête VPI du signal de réception VIN.
Selon une deuxième variante de réalisation, la caractéristique de référence VREF est une dérivée d'une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est une dérivée de la tension crête VPI du signal de réception V^.
Un avantage de ce procédé de détection d'un dysfonctionnement réside dans le fait que le signal de réception VIN en sortie du transducteur sert à la fois à générer le signal de sortie Vouτ conditionné et le signal d'alarme VAL, el également à définir la tension de seuil V TU-
Le dispositif comprend : - un transducteur délivrant un signal de réception VIN,
- un circuit de conditionnement (1) du signal de réception comportant une entrée IN reliée au transducteur, et une sortie OUT délivrant un signal de sortie conditionné Vouτ, le circuit de conditionnement comportant :
- un sélecteur (10) dont l'entrée est connectée à l'entrée IN, et recevant la valeur de la tension de référence prédéterminée VREF, ledit sélecteur fournissant en sortie une tension de seuil VTII asservie au signal de réception VIN, et en sortie AL un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VRCF,
- un comparateur (20) dont une première entrée connectée à l'entrée IN reçoit le signal de réception VIN et une deuxième entrée reliée au sélecteur reçoit la tension de seuil VTH, une sortie du comparateur constituant la sortie OUT du circuit de conditionnement générant un signal de sortie V0TJT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH.
Ainsi, l'utilisation d'une tension de seuil VTH modulable, permet d'étendre de façon importante la plage de fonctionnement de l'électronique vis à vis de l'amplitude des signaux de réception contrairement à un seuil de comparaison fixe. De plus, l'asservissement de la tension de seuil Vτπ ainsi réalisé permet de réaliser des mesures de temps de propagation à partir de la deuxième ou troisième oscillation du signal de réception ce qui n'est pas envisageable avec un seuil fixe non asservi à la tension crête VPK.
Le signal en sortie AL est par exemple dans un second état lorsque l'ensemble du système de mesure fonctionne correctement. Dès qu'un dysfonctionnement est détecté, le signal en sortie AL bascule dans un premier état correspondant à l'émission du signal de détection de dysfonctiomiement VAL. De manière alternative, le signal de détection de dysfonctiomiement peut être une impulsion, ou une succession d'impulsions émises pendant un temps déterminé.
La tension de référence VREF est initialement choisie égale à une première tension de référence VREF,. La tension de référence VREFI est choisie de telle sorte que le signal d'alarme soit généré avant que le transducteur ne fournisse plus aucun signal de réception. Dans un deuxième temps, c'est à dire dès qu'un premier signal d'alarme VAL est généré, la tension de référence VREF est modifiée et est choisie égale à une deuxième tension de référence
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la deuxième tension de référence VREF2 étant inférieure à la première tension de référence VREF, de telle sorte qu'un deuxième signal d'alarme soit généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception. Ainsi, l'utilisation d'une tension de référence VREF modulable permet l'émission d'un signal d'alarme avant que le signal en sortie du transducteur ne soit complètement inexploitable. Par ailleurs, le signal de réception reste suffisant pour que l'ensemble du dispositif fonctionne jusqu'à l'émission de la seconde alarme, tout en permettant de prendre les mesures qui s'imposent pour la réparation, le nettoyage ou le changement du dispositif de mesure.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
• la figure 1 représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon un premier mode de réalisation de l'invention, sans traitement de la tension de décalage, β la figure 1.A représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon la figure 1, selon une variante de réalisation analogique, β la figure 1.B représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctiomiement selon la figure 1, selon une variante de réalisation numérique, • la figure 2 représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon un second mode de réalisation de l'invention, avec traitement de la tension de décalage,
" la figure 2. A représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon la figure 2, selon une variante de réalisation analogique, a la figure 2.B représente le schéma du dispositif de détection d'un dysfonctiomiement selon la figure 2, selon une variante de réalisation numérique,
• la figure 3 représente le signal de réception V,N et le signal de sortie,
• la figure 4 représente la succession des étapes du procédé de détection d'un dysfonctionnement selon l'invention, avec traitement de la tension de décalage,
Comme représenté à la figure 1 et 2, un dispositif selon l'invention comprend un circuit de conditionnement 1 relié de manière classique à un transducteur (non représenté) par son entrée IN et à un ASIC (non représenté) par sa sortie OUT, l' ASIC étant destiné au calcul du temps de propagation évoqué précédemment. Le transducteur soumis à une action mécanique, par exemple une onde ultrasonore, délivre un signal analogique dit de réception VIN. Ce signal comporte une série d'oscillations caractéristiques dont l'amplitude est d'abord croissante sur plusieurs périodes, puis constante et enfin décroissante sur les périodes suivantes comme représenté sur la figure 3. La valeur de la tension correspondant à une amplitude maximum est appelée tension crête VPK.
La tension de seuil VTH est proportionnelle à la tension crête VPK du signal de réception, de telle sorte que VTH = K.VPK. Le facteur K est dépendant du transducteur, il peut par exemple être déterminé par calcul en effectuant la moyenne des amplitudes de deux oscillations successives du signal de réception, par exemple les deux premières. Le signal de sortie Vouτ conditionné, est dans un premier état lorsque la tension du signal de réception VIN est supérieure à la tension de seuil Vm, et dans le second état lorsque la tension crête VPK du signal de réception est inférieure à la tension de seuil
Par ailleurs, le signal de réception V^ proprement dit est dans la plupart des cas superposé à une tension de décalage V0F constante sur la durée correspondant à une mesure de temps de propagation mais qui est amenée à varier sur plusieurs mesures en fonction de paramètres tels que la température ou la tension d'alimentation de l'ensemble du dispositif de détection par exemple. Il est intéressant de tenir compte de la valeur exacte de cette tension et donc d'effectuer un traitement de la tension de décalage pour éviter que ces variations ne viennent perturber VTH. Ainsi, le procédé comporte des étapes supplémentaires consistant à détenniner une tension de décalage V0F en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réception V,N, puis à soustraire du signal de réception VIN, la valeur de la tension de décalage V0F, avant l'étape de déteπnination de la tension de seuil Vτ TH-
La figure 1 représente le dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon le premier mode de réalisation de l'invention, sans traitement de la tension de décalage. Le circuit de conditionnement 1 comporte un sélecteur 10 et un comparateur 20. Le sélecteur 10 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, et reçoit sur une deuxième entrée la valeur de la tension de référence prédétenninée VREF. Le sélecteur a deux fonctions, l'une étant de fournir en sortie une tension de seuil VTH asservie à l'amplitude crête VPK du signal de réception V,N, et l'autre étant de fournir en sortie AL un signal de détection de dys onctionnement VAL lorsque l'amplitude crête VPK du signal de réception est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF. Le comparateur 20 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, et une deuxième entrée reliée au sélecteur 10 recevant la tension de seuil VTH. La sortie du comparateur 20 constitue la sortie OUT du circuit de conditionnement 1 et génère le signal de sortie Vouτ conditionné.
Une première variante de réalisation du dispositif de détection d'un dysfonctionnement décrit en relation avec la figure 1 de type analogique, est représentée sur la figure A. Selon ce mode de réalisation, le sélecteur 10 comprend un détecteur de pic 11, un écrêteur 13, un échantillonneur-bloqueur 15, un premier comparateur 19, et un diviseur potentiomètrique 17. Le détecteur de pic 11 est directement relié à l'entrée IN et reçoit le signal de réception V,N. Il a pour fonction de mémoriser la valeur de la tension maximum par laquelle est passé le signal de réception. L'écrêteur 13 est relié à la sortie du détecteur de pic 11. Il est destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN, en particulier il fournit en sortie un signal nul lorsque le détecteur de pic n'a détecté que du bruit, et un élimine les pics de forte amplitude qui ne correspondent pas au signal intéressant. L'écrêteur 13 est suivi de réchantillonneur-bloqueur 15, dont la fonction est de mémoriser l'amplitude crête du signal de réception VPK, et ce jusqu'à la réception suivante. L'échantillonneur-bloqueur 15 est relié au premier comparateur 19 ainsi qu'au diviseur potentiomètrique 17. Le premier comparateur 19 reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et génère en sortie AL, un signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF. Le diviseur potentiomètrique 17 fournit en sortie la tension de seuil VTH. La sortie diviseur potentiomètrique 17 est relié au deuxième comparateur 21, lequel reçoit la tension de seuil VTI I. Le comparateur 21 reçoit sur une deuxième entrée le signal de réception V,N et génère en sortie OUT le signal de sortie Vouτ conditionné.
Selon une deuxième variante de réalisation de type numérique, représentée sur la figure 1.B, le dispositif de détection d'un dysfonctiomiement comporte un détecteur de pic 111, un convertisseur analogique/numérique 113, un programmateur 115 et un comparateur programmable 221. Le détecteur de pic 111 est connecté à l'entrée JLN et reçoit le signal de réception VIN. Le convertisseur analogique/numérique 113 est relié à la sortie du détecteur de pic 111. Il est destiné à numériser le signal de réception VIN. Il est suivi du programmateur 115 lequel reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence
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Le programmateur génère en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée. Le programmateur 115 est relié au comparateur programmable 221 par l'intermédiaire d'un bus de données 118. Le comparateur programmable 221 réalise la comparaison entre le signal appliqué à son entrée et la tension de seuil VTH programmée appliquée via le bus de données 118, et génère le signal de sortie Vouτ conditionné. Pour réaliser la fonction du programmateur 115, un démultiplexeur ou un micro- contrôleur peut avantageusement être employé. La figure 2 représente le dispositif de détection d'un dysfonctionnement selon le second mode de réalisation de l'invention, avec traitement de la tension de décalage. Le circuit de conditionnement 1 comporte un sélecteur 10, un comparateur 20 et une unité de détermination de la tension de décalage 30. L'unité de détermination de la tension de décalage 30 est reliée à l'entrée IN du circuit de conditionnement 1. Avant le début de chaque réception d'une onde ultrasonore, ladite unité échantillonne et mémorise la tension de décalage V0F. Le sélecteur 10 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, une deuxième entrée recevant la valeur de la tension de décalage V0F et .une troisième entrée recevant la valeur de la tension de référence VREF. Le sélecteur 10 fournit en sortie, d'une part une tension de seuil VTH asservie à l'amplitude crête VPK du signal de réception V]N, et d'autre part le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF. Le comparateur 20 comporte une première entrée connectée à l'entrée IN recevant le signal de réception, une deuxième entrée reliée au sélecteur recevant la tension de seuil VTH, et une troisième entrée recevant la valeur de la tension de décalage V0F. La sortie du comparateur constitue la sortie OUT du circuit de conditionnement l et génère le signal de sortie Vouτ conditionné.
Une première variante de réalisation de type analogique, du dispositif de détection d'un dysfonctionnement décrit en relation avec la figure 2 est représenté sur la figure 2.A. Selon cette variante de réalisation, l'unité de détermination de la tension de décalage 30 comprend un premier échantillonneur-bloqueur 31 recevant le signal de réception VÏN et destiné à déterminer et à mémoriser la tension de décalage V0F présente avant le début de la réception d'une onde ultrasonore. Le sélecteur 10 comprend un détecteur de pic 11, un soustracteur 12, un écrêteur 13, un échantillonneur-bloqueur 15, un premier comparateur 19, et un diviseur potentiomètrique 17. Le détecteur de pic 11 est relié à l'entrée IN et reçoit le signal de réception VIN. Le soustracteur 12 relié à la sortie du détecteur de pic 11 et à la sortie du premier échantillonneur-bloqueur 3 Lest destiné à soustraire la tension de décalage V0F du signal en sortie du détecteur de pic 11. L' écrêteur 13 est relié à la sortie du soustracteur 12. Il est destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN, en particulier il fournit en sortie un signal nul lorsque le détecteur de pic n'a détecté que du bruit, et un élimine les pics de forte amplitude qui ne correspondent pas au signal intéressant. L'écrêteur 13 est suivi de l'écl ntillonneur- bloqueur 15, dont la fonction est de mémoriser l'amplitude crête du signal de réception VPK, et ce jusqu'à la, réception suivante. L'échantillonneur-bloqueur 15 est relié au premier comparateur 19 ainsi qu'au diviseur potentiomètrique 17. Le premier comparateur 19 reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et génère en sortie AL, un signal de détection de dysfonctionnement VA lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF. Le diviseur potentiomètrique 17 fournit en sortie la tension de seuil VTH.
Le comparateur 20 comprend un additionneur analogique 22 relié à la sortie du diviseur potentiomètrique 17 et au premier échantillonneur-bloqueur 31. L'additionneur analogique 22 réalise la somme de la tension de décalage V0F et de la tension seuil VTH. Un deuxième comparateur 21 relié par une première entrée à la sortie dudit additionneur 22 et recevant sur une deuxième entrée le signal de réception VIN, génère le signal de sortie Vouτ conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la somme des tensions, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la somme des tensions.
Selon une deuxième variante de réalisation de type numérique, représenté sur la figure 2.B, le dispositif de détection d'un dysfonctionnement comporte un échantillonneur- bloqueur 301, un détecteur de pic 111, un soustracteur 112, un convertisseur analogique/numérique 113, un programmateur 115 et un comparateur programmable 221. L'échantillonneur-bloqueur 301 reçoit le signai de réception V1N, déterminant et mémorisant la tension de décalage présente avant le début de la réception d'une onde ultrasonore. Le détecteur de pic 111 est connecté à l'entrée IN et reçoit le signal de réception V,N. Le soustracteur 112 relié à la sortie du détecteur de pic 111 et à la sortie du premier échantillonneur-bloqueur 301 est destiné à soustraire la tension de décalage V0F du signal en sortie du détecteur de pic 111. Le convertisseur analogique/numérique 1 13 est relié à la sortie du soustracteur 112. Il est destiné à numériser le signal de réception V,N. Il est suivi du programmateur 115 lequel reçoit sur une deuxième entrée la tension de référence V^. Le programmateur génère en sortie AL le signal de détection de dysfonctiomiement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée. Le programmateur 115 est relié au comparateur programmable 221 par l'intermédiaire d'un bus de données 118. Le comparateur programmable 221 réalise la comparaison entre le signal appliqué à ses deux entrées, à laquelle s'ajoute la tension de seuil VTH programmée via le bus 118. Ledit comparateur 221 génère de cette manière le signal de sortie Vouτ conditionné.
Pour réaliser la fonction du programmateur 115, un démultiplexeur ou un micro- contrôleur peut avantageusement être employé.
La figure 4 est un organigramme représentant les différentes étapes du procédé selon le premier mode de réalisation de l'invention, c'est à dire sans traitement de la tension de décalage. Dans un premier temps la tension de référence VREF est égale à une première tension de référence VREF, (étape a).
L'amplitude crête VPK du signal de réception VIN en sortie du transducteur est mesuré (étape b). Ce signal comporte une série d'oscillations caractéristiques dont l'amplitude est d'abord croissante sur plusieurs périodes, puis constante, la valeur de la tension correspondant à une amplitude maximum étant appelée tension crête VPK et enfin décroissante sur les périodes suivantes. L'amplitude crête VPI< est comparé à la tension de référence VREFi déterminé plus haut (étape ç).
Lorsque l'amplitude crête VPK du signal de réception est inférieure au niveau de tension de référence VREF1, un signal d'alarme VΛL est généré (étape d). Ce premier signal est généré alors que le transducteur fournit encore un signal de réception exploitable par l'électronique de mesure, mais constitue néanmoins une première indication d'un dysfonctionnement futur. Dans ce cas, la tension de référence VREF est alors modifiée et passe de la première tension de référence VREF1 à une deuxième tension de référence VREF2 (étape e). Lorsque l'amplitude crête Vpκ du signal de réception est supérieure au niveau de tension de référence VREF, une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception est déterminée (étape f). La tension de seuil Vn ι est définie de telle sorte que VTH = K x VPI , K étant un facteur dépendant du transducteur. Le signal de réception VIN est comparé à la tension de seuil Vm qui a été détenniné au cours de l'étape précédente (étape g). Un signal de sortie Voιrr conditionné est alors généré, ce signal étant dans un premier état lorsque le signal de réception V1N est supérieure à la tension de seuil Vτπ (étape h), et dans un second état lorsque le signal de réception V1N est inférieure à la tension de seuil V-m (étape i). Ce signal conditionné est représenté sur la figure 3. Lorsque la tension de référence VREF est égale à la deuxième tension de référence VREF2, et si l'amplitude crête VPI du signal de réception est inférieure au niveau de tension de référence VREF2, un autre signal d'alarme VAL est généré (étape d). Le deuxième signal d'alarme est généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception réellement exploitable par l'électronique de mesure. Le procédé se trouve bloqué dans la boucle constitué par la succession des étapes ç, d et e tant que le dysfonctiomiement n'a pas été réparé par une équipe de maintenance permettant le retour à l 'étape a.
Selon une variante de réalisation (non représenté sur la figure 4), le procédé de détection d'un dysfonctionnement comporte deux étapes supplémentaires qui consiste d'une part à déterminer une tension de décalage V0F en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réception VIN (étape b), et d'autre part de soustraire du signal de réception Vm, la valeur de la tension de décalage VOF, avant l'étape de détermination de la tension de seuil VTH (étape f).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détection d'un dysfonctionnement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comportant au moins un transducteur, ledit procédé permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- mesurer le signal de réception V,N en sortie du transducteur,
- comparer une caractéristique du signal de réception à une caractéristique de référence VREF prédéterminée, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes :
- mémoriser une tension crête VPK du signal de réception VIN,
- générer un signal d'alarme VAL lorsqu'une caractéristique de déclenchement VDEC du signal de réception VIN est inférieure à la caractéristique de référence VREF prédéterminée,
- définir une tension de seuil VTH proportionnelle à l'amplitude crête VPK du signal de réception, de telle sorte que Vτπ = Kx Vpκ , K étant un facteur dépendant du transducteur,
- comparer le signal de réception VIN à la tension de seuil Vπ„ - générer un signal de sortie Vouτ conditionné, dans un premier état lorsque le signal de réception V1N est supérieure à la tension de seuil VTII, et dans un second état lorsque le signal de réception VIN est inférieure à la tension de seuil V-, ,.,.
2. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caractéristique de référence VRHF est une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est la tension crête VPK du signal de réception v,N.
3. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication l, caractérisé en ce que la caractéristique de référence VU, F est une dérivée d'une tension, et la caractéristique de déclenchement VDEC est une dérivée de la tension crête VPK du signal de réception VIN.
4. Procédé de détection d'un dysfonctiomiement d'un débitmèlre selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le signal de réception VIN en sortie du transducteur sert à la fois à générer le signal d'alarme VAL, le signal de sortie Vouτ conditionné, et à définir la tension de seuil VTH.
5. Procédé de détection d'un dysfonctiomiement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de référence VREF est initialement égale à une première tension de référence VREFι, qui est choisie de telle sorte que le signal d'alarme soit généré avant que le transducteur ne fournisse plus aucun signal de réception, ladite tension de référence VREF étant égale à une deuxième tension de référence VREP, dès qu'un premier signal d'alarme VAL est généré, la deuxième tension de référence VREF2 étant choisie de telle sorte qu'un deuxième signal d'alarme soit généré lorsque le transducteur ne fournit plus aucun signal de réception.
6. Procédé de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes : - déterminer mie tension de décalage V0F en sortie du transducteur, avant de mesurer le signal de réception VIN,
- soustraire du signal de réception VIN, la valeur de la tension de décalage V0F, avant l'étape de détermination de la tension de seuil VTH.
7. Procédé de détection d'un dysfonctiomiement d'un débitmètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le facteur K est déterminé par calcul en effectuant la moyenne des amplitudes de deux oscillations successives du signal de réception.
8. Dispositif de détection d'un dysfonctiomiement tel que l'encrassement ou le vieillissement d'un débitmètre à ultrasons, ledit débitmètre comprenant au moins un transducteur délivrant un signal de réception V,N, ledit dispositif permettant également de générer un signal conditionné à partir d'un signal analogique issu dudit transducteur, ledit dispositif comprenant :
- un circuit de conditionnement (1) du signal de réception comportant une entrée IN reliée au transducteur, et une sortie OUT délivrant un signal de sortie conditionné Vouτ, caractérisé en ce que le circuit de conditionnement comporte en outre :
- un sélecteur (10) dont une entrée est connectée à l'entrée IN, et recevant sur une autre entrée la valeur de la tension de référence prédéterminée VREF, ledit sélecteur fouinissant en sortie une tension de seuil VTH asservie au signal de réception VIN, et en sortie AL un signal de détection de dysfonctiomiement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à une tension de référence prédéterminée VREF,
- un comparateur (20) dont une première entrée connectée à l'entrée IN reçoit le signal de réception VIN et une deuxième entrée reliée au sélecteur reçoit la tension de seuil VTH, une sortie du comparateur constituant la sortie OUT du circuit de conditionnement générant un signal de sortie Vouτ conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil Vr TU-
9. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que :
- le sélecteur (10) comprend :
- un détecteur de pic (11) recevant le signal de réception V1N,
- un écrêteur (13) relié à la sortie du détecteur de pic (11), destiné à éliminer les parasites du signal de réception V1N, - un échantillomieur-bloqueur (15) connecté à l' écrêteur (13), destiné à mémoriser l'amplitude crête VPK du signal de réception VIN,
- un premier comparateur (19) relié à la sortie de réchantillonneur (15), recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, - un diviseur potentiomètrique (17) relié à la sortie de l'échantillonnem (15), destiné à fournir la tension de seuil VTH,
- et le comparateur (20) comprend un deuxième comparateur (21) relié à la sortie du diviseur potentiomètrique (17) et recevant sur une deuxième entrée le signal de réception VIN et générant le signal de sortie Vouτ conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil.
10. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce que :
- le sélecteur (10) comprend :
- un détecteur de pic (111) recevant le signal de réception V,N,
- un convertisseur analogique/numérique (113) relié à la sortie du détecteur de pic (111), - un programmateur (115) connecté au convertisseur (113), et recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF, ledit programmateur générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctiomiement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée, - et le comparateur (20) comprend un comparateur programmable (221) dont la tension de seuil VTH est définie par le programmateur (115) via un bus de données (118) et qui reçoit sur une autre entrée le signal de réception VIN, ledit comparateur programmable générant le signal de sortie Vouτ conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil VTH.
11. Dispositif de détection d'un dysfonctiomiement d'un débitmètre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le programmateur (115) est un démultiplexe .
12. Dispositif de détection d'un dysfonctiomiement d'un débitmètre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le programmateur (115) est un micro-contrôleur.
13. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de détermination de la tension de décalage V0F (30) reliée à l'entrée IN du circuit de conditionnement (1), la sortie de ladite unité étant reliée à une entrée du sélecteur (10) ainsi qu'à une entrée du comparateur (20).
14. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 13, caractérisé en ce que :
- l'unité de détermination de la tension de décalage Vor (30) comprend un premier échantillonneur-bloqueur (31) recevant le signal de réception VIN et destiné à mémoriser la tension de décalage VOF, - le sélecteur (10) comprend :
- un détecteur de pic (11) recevant le signal de réception V1N,
- un soustracteur (12) relié à la sortie du détecteur de pic (11) et à la sortie du premier échantillonneur-bloqueur (31), destiné à soustraire la tension de décalage V0F du signal en sortie de échantillom eur-bloqueur, - un écrêteur (13) relié à la sortie du soustracteur (12), destiné à éliminer les parasites du signal de réception VIN,
- un deuxième échantillonneur-bloqueur (15) connecté à l'écrêteur (13), destiné à mémoriser l'amplitude crête VPK du signal de réception VIN,
- un premier comparateur (19) relié à la sortie de l'échantillonneur (15), recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF et générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctionnement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF,
- un diviseur potentiomètrique (17) relié à la sortie de l'échantillonneur (15), destiné à fournir la tension de seuil VTH, - et le comparateur (20) comprend un additionneur analogique (22) relié à la sortie du diviseur potentiomètrique (17) et au premier échantillonneur-bloqueur (31) et réalisant la somme de la tension de décalage V0F et de la tension seuil VTH, et un deuxième comparateur (21) relié par mie première entrée à la sortie dudit additionneur (22) et recevant sur une deuxième entrée le signal de réception VIN, ledit comparateur (21) générant le signal de sortie Vouτ conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la somme des tensions, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la somme des tensions.
15. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 13, caractérisé en ce que :
- l'unité de détermination de la tension de décalage V()F (30) comprend :
- un échantillomieur-bloqueur (301) recevant le signal de réception VIN et destiné à mémoriser la tension de décalage V0F,
- le sélecteur (10) comprend : - un détecteur de pic (111) recevant le signal de réception V,N,
- un soustracteur (112) relié à la sortie du détecteur de pic (11 1) et à la sortie de réchantillormeur-bloqueur (301), destiné à soustraire la tension de décalage V0F du signal en sortie de échantillonneur-bloqueur,
- un convertisseur analogique/numérique (113) relié à la sortie du soustracteur (112), - un programmateur (115) comiecté au convertisseur (113), et recevant sur une deuxième entrée la tension de référence VREF, ledit programmateur générant en sortie AL le signal de détection de dysfonctiomiement VAL lorsque l'amplitude crête du signal de réception VPK est inférieure à la tension de référence VREF, ainsi qu'une tension de seuil VTH programmée, - et le comparateur (20) comprend un comparateur programmable (221) dont la tension de seuil VTH est définie par le programmateur (115) via un bus de données (118) et qui reçoit sur une entrée le signal de réception V,N, et sur l'autre entrée la tension de décalage VOF de échantillomieur-bloqueur (301), ledit comparateur programmable générant le signal de sortie V0TJT conditionné dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de réception est supérieure à la valeur de la tension de seuil, et dans un second état lorsque l'amplitude du signal de réception est inférieure à la valeur de la tension de seuil V- TH-
16. Dispositif de détection, d'un dysfonctiomiement d'un débitmètre selon la revendication 15, caractérisé en ce que le programmateur (115) est un demultiplexem-.
17. Dispositif de détection d'un dysfonctionnement d'un débitmètre selon la revendication 15, caractérisé en ce que le programmateur (115) est un micro-contrôleur.
PCT/FR2000/003590 1999-12-29 2000-12-19 Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement pour un debitmetre a ultrasons WO2001050095A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/169,339 US6766276B1 (en) 1999-12-29 1999-12-29 Method and device for detecting a dysfunction of an ulatrasonic flowmeter
EP00990063A EP1242792A1 (fr) 1999-12-29 2000-12-19 Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement pour un debitmetre a ultrasons
AU26868/01A AU2686801A (en) 1999-12-29 2000-12-19 Method and device for detecting a dysfunction of an ultrasonic flowmeter
MXPA02006401A MXPA02006401A (es) 1999-12-29 2000-12-19 Metodo y dispositivo de deteccion de un mal funcionamiento para un medidor de flujo ultrasonico.
JP2001549996A JP2003519375A (ja) 1999-12-29 2000-12-19 超音波流量計のための動作不良の検出方法および装置
BR0017057-7A BR0017057A (pt) 1999-12-29 2000-12-19 Processo e dispositivo de detecção de uma disfunção para um medidor de vazão de ultra-sons

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FR99/16699 1999-12-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004070488A1 (fr) * 2003-02-07 2004-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Dispositif microfluidique

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004014674A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-13 Robert Bosch Gmbh Nulldurchgangsdetektion eines Ultraschallsignals mit variablem Schwellenwert
EP1731883B1 (fr) * 2005-06-10 2011-11-02 Landis+Gyr GmbH Procédé pour détecter un changement géométrique d'un canal de mesure de débit par ultrasons
JP5562703B2 (ja) * 2010-03-31 2014-07-30 株式会社ニデック 非接触式超音波眼圧計
EP2686643A4 (fr) 2011-03-18 2014-09-10 Soneter Llc Procédés et appareil pour la mesure d'un écoulement de fluide
CN103630174B (zh) * 2013-12-07 2016-04-13 重庆前卫科技集团有限公司 一种超声波流量计的流量测量方法
US10830621B2 (en) 2016-07-08 2020-11-10 Apator Miitors Aps Ultrasonic flow meter with improved ADC arrangement
JP2019035593A (ja) * 2017-08-10 2019-03-07 ローム株式会社 センサ信号処理装置
EP3857176A4 (fr) * 2018-08-02 2022-08-03 Panametrics LLC Débitmètre en tant qu'actif
US11920971B2 (en) 2020-08-14 2024-03-05 Honeywell International Inc. Gas flowmeter having inline calibrating
US20220088636A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-24 Honeywell International Inc. Ultrasonic transducer health status monitor
US11754429B2 (en) 2020-11-11 2023-09-12 Honeywell International Inc. Multifunctional dust trap
US20220155160A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-19 Board Of Trustees Of Michigan State University Sensor Apparatus
US11323785B1 (en) 2020-12-01 2022-05-03 Honeywell International Inc. Meter health function

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2022255A (en) * 1978-05-16 1979-12-12 Cho Onpa Kogyo Co Acoustic measuring instruments e.g. flowmeters
EP0797105A2 (fr) * 1996-03-21 1997-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Procédé pour la mesure du temp de trajet d'un signal électrique, électromagnétique, ou acoustique
EP0829734A2 (fr) * 1996-09-11 1998-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Méthode et dispositf de mesure de la différence du temps de parcours d'un signal électrique, électromagnétique ou acoustique
US5804739A (en) * 1995-06-22 1998-09-08 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik Method and circuit arrangement for the measurement of flow speed by means of acoustical transit time differences

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188624A (en) * 1978-06-30 1980-02-12 Nl Industries, Inc. Method and apparatus for monitoring fluid flow through a drill string
US4882934A (en) * 1986-03-12 1989-11-28 Charles B. Leffert Ultrasonic instrument to measure the gas velocity and/or the solids loading in a flowing gas stream
US4966141A (en) * 1988-06-13 1990-10-30 Bacaner Marvin B Endotracheal tube and mass spectrometer
JPH04244933A (ja) * 1991-01-31 1992-09-01 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンのノッキング検出装置
US5627759A (en) * 1995-05-31 1997-05-06 Process Systems, Inc. Electrical energy meters having real-time power quality measurement and reporting capability
FR2749652B1 (fr) * 1996-06-07 1998-08-21 Schlumberger Ind Sa Procede de mesure du temps de propagation d'un signal acoustique dans un fluide par passage a zero dudit signal acoustique
AUPQ480199A0 (en) * 1999-12-22 2000-02-03 AGL Consultancy Pty. Limited Timed window ultrasonic gas meter with nose cone

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2022255A (en) * 1978-05-16 1979-12-12 Cho Onpa Kogyo Co Acoustic measuring instruments e.g. flowmeters
US5804739A (en) * 1995-06-22 1998-09-08 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik Method and circuit arrangement for the measurement of flow speed by means of acoustical transit time differences
EP0797105A2 (fr) * 1996-03-21 1997-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Procédé pour la mesure du temp de trajet d'un signal électrique, électromagnétique, ou acoustique
EP0829734A2 (fr) * 1996-09-11 1998-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Méthode et dispositf de mesure de la différence du temps de parcours d'un signal électrique, électromagnétique ou acoustique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004070488A1 (fr) * 2003-02-07 2004-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Dispositif microfluidique

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