專利名稱：探測(cè)超聲流量計(jì)的機(jī)能不良的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種流量計(jì)機(jī)能不良，例如阻塞或老化，的探測(cè)方法和設(shè)備，流量計(jì)包括至少一個(gè)變換器，還能夠從來自所述變換器的模擬信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的信號(hào)。
在該類型流量計(jì)中經(jīng)常碰到的一個(gè)問題是流動(dòng)液體中所帶來的顆粒造成的阻塞。特別地，這些顆粒遍布在被稱為流量計(jì)的所有液壓部分，例如變換器活動(dòng)表面和/或用于改變液體中波的行程的鏡子。該種阻塞不可避免地造成傳輸波的衰減，并且因此而減小了接收機(jī)變換器所提供的信號(hào)幅度。在極端阻塞的情況下，就會(huì)出現(xiàn)電氣系統(tǒng)的工作不良，該系統(tǒng)就不再適于處理出自接收機(jī)變換器的模擬信號(hào)。到目前為止，該問題是通過在一個(gè)確定期間的終了對(duì)流量計(jì)進(jìn)行拆卸和阻塞檢驗(yàn)來解決的。顯然，該解決方案的維護(hù)成本非常高，并且對(duì)于流量計(jì)的阻塞取決于在流體液體中雜質(zhì)的量和類型時(shí)是不能令人滿意的。
發(fā)明的另一個(gè)目的是伺服控制電氣系統(tǒng)的一些參數(shù)以增加所述電氣系統(tǒng)功能范圍。
這些目標(biāo)根據(jù)發(fā)明是由于包括下列步驟的方法而達(dá)到的-在變換器輸出處測(cè)量接收信號(hào)VIN，-將接收信號(hào)的特征與預(yù)定義參考信號(hào)VREF的特征相比較，所述方法的特征在于它包括下列附加步驟-存儲(chǔ)一個(gè)接收信號(hào)VIN的峰值電壓VPK，-當(dāng)接收信號(hào)VIN的啟動(dòng)特征VDEC小于預(yù)定義參考特征VREF時(shí)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)VAL，-定義一個(gè)與接收信號(hào)峰值幅度VPK成比例的閾值電壓VTH，例如VTH＝K×VPK，K是一個(gè)與變換器相關(guān)的系數(shù)，-將接收信號(hào)VIN與閾值電壓VTH相比較，-產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的輸出信號(hào)VOUT，在接收信號(hào)VIN大于閾值電壓VTH時(shí)在第一狀態(tài)，以及在接收信號(hào)VIN小于閾值電壓VTH時(shí)在第二狀態(tài)。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)變化，參考特征VREF是一個(gè)電壓，而啟動(dòng)特征VDEC是接收信號(hào)VIN峰值電壓VPK。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)現(xiàn)變化，參考特征VREF是一個(gè)電壓的導(dǎo)數(shù)，而啟動(dòng)特征VDEC是接收信號(hào)VIN的峰值電壓VPK的導(dǎo)數(shù)。
該不良運(yùn)行探測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是在于變換器輸出的接收信號(hào)VIN同時(shí)用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)VOUT以及報(bào)警信號(hào)VAL，并且同樣用于定義閾值電壓VTH。
設(shè)備包括-一個(gè)提供接收信號(hào)VIN的變換器，-一個(gè)接收信號(hào)調(diào)節(jié)電路(1)，它包括一個(gè)與變換器相連的輸入IN，一個(gè)提供調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT的輸出OUT，調(diào)節(jié)電路包括-一個(gè)選擇器(10)，其輸入與輸出IN相連，并接收預(yù)定義參考電壓VREF的值，所述選擇器在輸出提供了一個(gè)用于接收信號(hào)VIN的閾值電壓VTH，并且當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK小于預(yù)定義參考電壓VREF時(shí)在輸出AL提供一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL，-一個(gè)比較器(20)，其與輸入IN相連的第一輸入接收接收信號(hào)VIN，并且與選擇器相連的第二輸入接收閾值電壓VTH，構(gòu)成調(diào)節(jié)電路輸出OUT的比較器輸出產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，它當(dāng)接收信號(hào)幅度大于閾值電壓的值時(shí)具有第一狀態(tài)，以及當(dāng)接收信號(hào)幅度小于閾值電壓VTH時(shí)具有第二狀態(tài)。
因此，可調(diào)節(jié)閾值電壓VTH的使用相對(duì)于固定比較閾值，對(duì)于接收信號(hào)的幅度能夠很大地?cái)U(kuò)展電氣運(yùn)行范圍。
另外，如此實(shí)現(xiàn)的閾值電壓VTH伺服控制能夠從第二或第三接收信號(hào)振蕩中實(shí)現(xiàn)傳播時(shí)間的測(cè)量，但不能設(shè)計(jì)為固定閾值，對(duì)峰值電壓VPK沒有伺服控制。
輸出信號(hào)AL例如是在第二狀態(tài)，當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)整體工作準(zhǔn)確時(shí)。一旦探測(cè)到工作不良時(shí)，輸出信號(hào)AL轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于工作不良探測(cè)信號(hào)VAL的發(fā)射。不良的探測(cè)信號(hào)既可以是一個(gè)脈沖，也可以是在一個(gè)確定時(shí)間內(nèi)發(fā)射的連續(xù)脈沖。
參考電壓VREF，初始地被選擇為等于第一參考電壓VREF1。參考電壓VREF1這樣被選擇，使得報(bào)警信號(hào)在變換器不再提供任何接收信號(hào)之前被產(chǎn)生。在第二時(shí)間里，也就是說一旦第一報(bào)警信號(hào)VAL被產(chǎn)生時(shí)，參考電壓VREF被修改并且被選擇等于第二參考電壓VREF2，第二參考電壓VERF2小于第一參考電壓VREF1，以便當(dāng)變換器不再提供任何接收信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第二報(bào)警信號(hào)。
因此，可調(diào)節(jié)參考電壓VREF的使用能夠在變換器輸出信號(hào)完全不可用之前發(fā)送報(bào)警信號(hào)。另外，接收信號(hào)還保持足以使得設(shè)備整體工作直到發(fā)送第二報(bào)警信號(hào)，而進(jìn)行必須的修理，清潔或測(cè)量設(shè)備的更換。
閾值電壓VTH與接收信號(hào)峰值電壓VPK成比例，以使得VTH＝K.VPK。因數(shù)K與變換器相關(guān)，它可以例如通過執(zhí)行接收信號(hào)的兩連續(xù)振蕩，例如最前兩個(gè)，的幅度平均來計(jì)算確定。
調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，當(dāng)接收信號(hào)電壓VIN大于閾值電壓VTH時(shí)在第一狀態(tài)，以及當(dāng)接收信號(hào)的峰值電壓VPK小于閾值電壓VTH時(shí)在第二狀態(tài)。
另外，接收信號(hào)VIN準(zhǔn)確地說在多數(shù)情況中是被疊加在一個(gè)偏移電壓VOF上，在該電位差VOF在對(duì)應(yīng)于一傳播時(shí)間測(cè)量的期間上恒定，但在根據(jù)一些參數(shù)，例如溫度或探測(cè)機(jī)構(gòu)整體供電電壓的多個(gè)測(cè)量上具有變化的。值得注意的是考慮到該電壓的精確值，因而要執(zhí)行一個(gè)偏移電壓處理，以避免這些變化不干擾VTH。因此，方法包括在變換器輸出處，在接收信號(hào)VIN的測(cè)量之前，用于確定偏移電壓VOF的附加步驟，然后在閾值電壓VTH確定步驟之前從接收信號(hào)VIN中減去偏移電壓VOF的值。


圖1示出了根據(jù)發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的不良探測(cè)設(shè)備，它沒有偏移電壓處理。
調(diào)節(jié)電路1包括一個(gè)選擇器10和一個(gè)比較器20。選擇器10包括一個(gè)與接收接收信號(hào)的輸入IN相連的第一輸入，并且在第二輸入上接收預(yù)定義參考電壓VREF的值。選擇器具有兩個(gè)功能，一個(gè)是在輸出提供一個(gè)伺服接收信號(hào)VIN的峰值幅度VPK的閾值電壓VTH，另一個(gè)是當(dāng)接收信號(hào)的峰值幅度VPK小于預(yù)定義參考電壓VREF時(shí)，在輸出AL提供一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL。比較器20包括一個(gè)與接收接收信號(hào)的輸入IN相連的第一輸入，以及一個(gè)與接收閾值電壓VTH的選擇器10相連的第二輸入。比較器20的輸出構(gòu)成了調(diào)節(jié)電路的輸出OUT，并且產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT。
與圖1模擬類型相關(guān)所描述的不良探測(cè)設(shè)備的第一個(gè)實(shí)現(xiàn)變化是在圖1.A上所示的。根據(jù)該實(shí)施例，選擇器10包括一個(gè)峰探測(cè)器11，一個(gè)限幅器13，一個(gè)采樣保持電路15，一個(gè)第一比較器19和一個(gè)分壓器17。峰探測(cè)器11直接地被連接到輸入IN并且接收接收信號(hào)VIN。它具有存儲(chǔ)最大電壓的功能，接收信號(hào)是通過最大電壓被傳送的。限幅器13被連接到峰探測(cè)器11的輸出。它用于消除接收信號(hào)VIN的干擾，特別地，當(dāng)峰探測(cè)器僅探測(cè)到噪聲時(shí)，它在輸出提供一個(gè)零信號(hào)，并且能夠消除不是對(duì)應(yīng)于有用信號(hào)的大幅度峰值。限幅器后面接著采樣保持電路15，其作用是存儲(chǔ)接收信號(hào)的峰值VPK，并且直到下一次接收。采樣保持電路15被連接到第一比較器19以及分壓器17上。第一比較器19在第二輸入上接收參考電壓VREF，并且當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL。分壓器17在輸出提供一個(gè)閾值電壓VTH。分壓器17的輸出被連接到第二比較器21，它接收閾值電壓VTH。比較器21在第二輸入接收接收信號(hào)VIN，并且在輸出OUT產(chǎn)生調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)VOUT。
根據(jù)圖1.B上所示的數(shù)字類型第二個(gè)實(shí)現(xiàn)變化，不良探測(cè)設(shè)備包括一個(gè)峰探測(cè)器111，一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器113，一個(gè)編程器115和一個(gè)可編程比較器221。峰探測(cè)器111被連接到輸入IN并且接收接收信號(hào)VIN。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器113被連接到峰探測(cè)器111的輸出。它被用于數(shù)字化接收信號(hào)VIN。接下來是編程器115，它在第二輸入上接收參考電壓VREF。編程器115在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL以及一個(gè)編程的閾值電壓VTH。編程器115通過數(shù)據(jù)總線118被連接到可編程比較器221。可編程比較器221在提供給其輸入上的信號(hào)與通過數(shù)據(jù)總線118所提供的編程閾值電壓VTH之間實(shí)現(xiàn)比較，并且產(chǎn)生調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)VOUT。
為實(shí)現(xiàn)編程器115功能，也可以更好地使用一個(gè)多路分解器或一個(gè)微控制器。
圖2示出了根據(jù)發(fā)明第二實(shí)施例的，帶有偏移電壓處理的不良探測(cè)設(shè)備。
調(diào)節(jié)電路1包括一個(gè)選擇器10，一個(gè)比較器20和一個(gè)偏移電壓確定單元30。偏移電壓確定單元30被連接到調(diào)節(jié)電路1的輸入IN。在每一次超聲波接收之前，所述單元取樣并存儲(chǔ)偏移電壓VOF。選擇器10包括一個(gè)第一輸入，它被連接到用于接收接收信號(hào)的輸入IN上，一個(gè)第二輸入，它用于接收偏移電壓VOF值，以及一個(gè)第三輸入，它用于接收參考電壓VREF值。選擇器10在輸出一方面提供隨動(dòng)于接收信號(hào)VIN峰值幅度VPK的閾值電壓VTH，另一方面在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于預(yù)定義參考電壓VREF時(shí)提供不良探測(cè)信號(hào)VAL。比較器20包括一個(gè)第一輸入，它被連接到用于接收接收信號(hào)的輸入IN上，一個(gè)第二輸入，它被連接到用于接收閾值電壓VTH的選擇器上，以及一個(gè)第三輸入，它用于接收偏移電壓的值VOF。比較器的輸出構(gòu)成了調(diào)節(jié)電路1的輸出OUT，并且產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT。
與圖2相關(guān)所描述的不良探測(cè)設(shè)備的第一種模擬類型實(shí)現(xiàn)變化被顯示在圖2.A上。根據(jù)該變化，偏移電壓確定單元30包括一個(gè)第一采樣保持電路31，它接收輸入信號(hào)VIN并且用于確定和存儲(chǔ)在接收超聲波前的偏移電壓VOF。選擇器10包括一個(gè)峰探測(cè)器11，一個(gè)減法器12，一個(gè)限幅器13，一個(gè)采樣保持電路15，一個(gè)第一比較器19以及一個(gè)分壓器17。峰探測(cè)器11被連接到輸入IN并且接收接收信號(hào)VIN。連接到峰探測(cè)器11以及第一采樣保持電路31的輸出的減法器12用于從峰探測(cè)器11輸出的信號(hào)中減去偏移電壓VOF。限幅器13被連接到減法器12的輸出。它用于消除接收信號(hào)VIN的干擾，特別地，當(dāng)峰探測(cè)器僅探測(cè)到噪聲時(shí)，在輸出提供零信號(hào)，并且消除非有用信號(hào)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)幅度峰值。限幅器接著是采樣保持電路15，其功用是存儲(chǔ)接收信號(hào)峰值幅度VPK，直到下一次接收。采樣保持電路15被連接到第一比較器19以及一個(gè)分壓器17。第一比較器19在第二輸入上接收參考電壓VREF，并且在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)，在輸出AL產(chǎn)生一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL。分壓器17在輸出提供閾值電壓VTH。
比較器20包括一個(gè)模擬加法器22，它被連接到分壓器17的輸出以及第一采樣保持電路31。模擬加法器22實(shí)現(xiàn)偏移電壓VOF和閾值電壓VTH的和。第二比較器21通過第一輸入連接到所述加法器22的輸出，并且在第二輸入上接收接收信號(hào)VIN，它產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，在接收信號(hào)幅度大于電壓和之值時(shí)在第一狀態(tài)，以及在接收信號(hào)幅度小于電壓和之值時(shí)在第二狀態(tài)。
根據(jù)圖2.B上所示的數(shù)字類型第二實(shí)現(xiàn)變化，不良探測(cè)設(shè)備包括一個(gè)采樣保持電路301，一個(gè)峰探測(cè)器111，一個(gè)減法器112，一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器113，一個(gè)編程器115和一個(gè)可編程比較器221。采樣保持電路301接收接收信號(hào)VIN，在超聲波接收之前確定并存儲(chǔ)存在的偏移電壓。峰探測(cè)器111被連接到輸入IN并且接收接收信號(hào)VIN。減法器112連接到峰探測(cè)器111以及第一采樣保持電路301的輸出，減法器用于從峰探測(cè)器301輸出的信號(hào)中減去偏移電壓VOF。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器113被連接到減法器112的輸出。它用于數(shù)字化接收信號(hào)VIN。接下來是編程器115，它在第二輸入上接收參考電壓VREF。編程器在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)，在輸出AL產(chǎn)生不良探測(cè)信號(hào)VAL，以及編程閾值電壓VTH。編程器115通過數(shù)據(jù)總線118被連接到可編程比較器221。可編程比較器221在其兩輸入所提供的信號(hào)之間實(shí)現(xiàn)比較，在輸入上通過數(shù)據(jù)總線118加入了編程閾值電壓VTH。所述比較器221以該方式產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT。
為實(shí)現(xiàn)編程器115的功能，還可以更好地使用一個(gè)多路分解器或一個(gè)微控制器。
圖4是一個(gè)示出了根據(jù)發(fā)明第一實(shí)施例方法的不同步驟的程序框圖，也就是說沒有偏移電壓處理。
在第一時(shí)間，參考電壓VREF等于第一參考電壓VREF1(步驟a)。
變換器輸出的接收信號(hào)VIN的峰值幅度VPK被測(cè)量(步驟b)。該信號(hào)包括一個(gè)特征振蕩系列，其幅度首先在多個(gè)周期上增加，然后恒定，對(duì)應(yīng)于最大幅度的電壓值被稱為峰值電壓VPK，并且最后在接下來的周期上減小。峰值幅度VPK被與先前確定的參考電壓VREF1相比較(步驟c)。
當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF1電平時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)VAL(步驟d)。該第一信號(hào)是在變換器還提供對(duì)于電氣測(cè)量能夠使用的接收信號(hào)時(shí)被產(chǎn)生，但至少構(gòu)成了將來會(huì)運(yùn)行不良的第一個(gè)指示。在這種情況下，參考電壓VREF被修改并將第一參考電壓VREF1過渡為第二參考電壓VREF2(步驟e)。
當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK大于參考電壓水平VREF時(shí)，一個(gè)比例于接收信號(hào)峰值幅度VPK的閾值電壓VTH被確定(步驟f)。閾值電壓VTH以VTH＝K×VPK的方式被確定，K是與變換器相關(guān)的系數(shù)。
接收信號(hào)VIN被與前面步驟中所確定的閾值電壓VTH相比較(步驟g)。而調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)VOUT被產(chǎn)生，該信號(hào)當(dāng)接收信號(hào)VIN大于閾值電壓VTH(步驟h)時(shí)在第一狀態(tài)，以及當(dāng)接收信號(hào)VIN小于閾值電壓VTH(步驟i)時(shí)在第二狀態(tài)。該調(diào)節(jié)信號(hào)被表示在圖3上。
當(dāng)參考電壓VREF等于第二參考電壓VREF2時(shí)，并且如果接收信號(hào)的峰值幅度VPK小于參考電壓VREF2時(shí)，另一個(gè)報(bào)警信號(hào)VAL被產(chǎn)生(步驟d)。第二報(bào)警信號(hào)在變換器不再提供任何對(duì)于電氣測(cè)量實(shí)際可用的接收信號(hào)時(shí)被產(chǎn)生。過程在由連續(xù)步驟c，d和e所構(gòu)成的循環(huán)中處于鎖定，直到運(yùn)行不良被維護(hù)班組所修復(fù)時(shí)能夠回到步驟a。
根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)變化(在圖4上未示出)，不良探測(cè)方法包括兩個(gè)附加步驟，它一方面在測(cè)量接收信號(hào)VIN(步驟b)之前在變換器的輸出確定偏移電壓VOF，另一方面在確定閾值電壓VTH步驟(步驟f)之前從接收信號(hào)VIN中減去偏移電壓值VOF。
權(quán)利要求
1.超聲流量計(jì)機(jī)能不良，例如阻塞或老化，的探測(cè)方法，所述流量計(jì)包括至少一個(gè)變換器，所述方法還能夠從來自所述變換器的模擬信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的信號(hào)，所述方法包括下列步驟-在變換器輸出處測(cè)量接收信號(hào)VIN，-將接收信號(hào)的特征與預(yù)定義參考信號(hào)VREF的特征相比較，所述方法的特征在于它包括下列附加步驟-存儲(chǔ)一個(gè)接收信號(hào)VIN的峰值電壓VPK，-當(dāng)接收信號(hào)VIN的啟動(dòng)特征VDEC小于預(yù)定義參考特征VREF時(shí)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)VAL，-定義一個(gè)與接收信號(hào)峰值幅度VPK成比例的閾值電壓VTH，例如VTH＝K×VPK，K是一個(gè)與變換器相關(guān)的系數(shù)，-將接收信號(hào)VIN與閾值電壓VTH相比較，-產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的輸出信號(hào)VOUT，在接收信號(hào)VIN大于閾值電壓VTH時(shí)為第一狀態(tài)，以及在接收信號(hào)VIN小于閾值電壓VTH時(shí)為第二狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于參考特征VREF是一個(gè)電壓，而啟動(dòng)特征VDEC是接收信號(hào)VIN峰值電壓VPK。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于參考特征VREF是一個(gè)電壓的導(dǎo)數(shù)，而啟動(dòng)特征VDEC是接收信號(hào)VIN的峰值電壓VPK的導(dǎo)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于變換器輸出的接收信號(hào)VIN同時(shí)用于產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)VAL以及調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)VOUT，并且同樣用于定義閾值電壓VTH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于參考電壓VREF初始時(shí)等于第一參考電壓VREF1，它這樣被選擇，使得報(bào)警信號(hào)在變換器不再提供任何接收信號(hào)之前被產(chǎn)生，第一報(bào)警信號(hào)一產(chǎn)生所述參考電壓VREF就等于第二參考電壓VREF2，第二參考電壓這樣被選擇使得當(dāng)變換器不再提供任何接收信號(hào)時(shí)產(chǎn)生第二報(bào)警信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于它包括下列附加步驟-在測(cè)量接收信號(hào)VIN之前在變換器的輸出確定偏移電壓VOF，-在確定閾值電壓VTH步驟之前從接收信號(hào)VIN中減去偏移電壓值VOF。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(jì)不良探測(cè)方法，其特征在于因數(shù)K通過執(zhí)行接收信號(hào)的兩連續(xù)振蕩的幅度平均來計(jì)算確定。
8.超聲流量計(jì)機(jī)能不良，例如阻塞或老化，的探測(cè)設(shè)備，所述流量計(jì)包括至少一個(gè)能夠提供接收信號(hào)VIN的變換器，所述設(shè)備還能夠從來自所述變換器的模擬信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的信號(hào)，所述設(shè)備包括-一個(gè)接收信號(hào)調(diào)節(jié)電路(1)，它包括一個(gè)與變換器相連的輸入IN，一個(gè)提供調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT的輸出OUT，其特征在于調(diào)節(jié)電路還包括-一個(gè)選擇器(10)，其一個(gè)輸入與輸入IN相連，并在另一輸入上接收預(yù)定義參考電壓VREF的值，所述選擇器在輸出提供了一個(gè)伺服接收信號(hào)VIN的閾值電壓VTH，并且當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK小于預(yù)定義參考電壓VREF時(shí)在輸出AL提供一個(gè)不良探測(cè)信號(hào)VAL，-一個(gè)比較器(20)，其與輸入IN相連的第一輸入接收接收信號(hào)VIN，并且與選擇器相連的第二輸入接收閾值電壓VTH，構(gòu)成調(diào)節(jié)電路輸出OUT的比較器輸出產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，它當(dāng)接收信號(hào)幅度大于閾值電壓的值時(shí)為第一狀態(tài)，以及在當(dāng)接收信號(hào)幅度小于閾值電壓VTH時(shí)為第二狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于-選擇器(10)包括-一個(gè)接收接收信號(hào)VIN的峰探測(cè)器(11)，-一個(gè)與峰探測(cè)器(11)輸出相連的限幅器(13)，用于消除接收信號(hào)VIN的干擾，-一個(gè)連接到限幅器(13)的采樣保持電路(15)，用于存儲(chǔ)接收信號(hào)VIN的峰值幅度VPK，-一個(gè)與采樣器(15)的輸出相連的第一比較器(19)，它在第二輸入上接收參考電壓VREF，并在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生不良探測(cè)信號(hào)VAL，-一個(gè)與取樣器(15)輸出相連的分壓器(17)，用于提供閾值電壓VTH，-以及比較器(20)，它包括一個(gè)與分壓器(17)的輸出相連的第二比較器(21)，并且在第二輸入上接收接收信號(hào)VIN，并產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，當(dāng)接收信號(hào)幅度大于閾值電壓值時(shí)為第一狀態(tài)，以及在接收信號(hào)幅度小于閾值電壓值時(shí)為第二狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于-選擇器(10)包括-一個(gè)接收接收信號(hào)VIN的峰探測(cè)器(111)，-一個(gè)與峰探測(cè)器(111)輸出相連的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(113)，-一個(gè)與轉(zhuǎn)換器(113)相連并在第二輸入上接收參考電壓VREF的編程器(115)，所述編程器在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生不良探測(cè)信號(hào)VAL，以及編程的閾值電壓VTH，-比較器(20)包括一個(gè)可編程比較器(221)，其閾值電壓VTH通過數(shù)據(jù)總線(118)由編程器(115)所定義，并且它在另一輸入上接收接收信號(hào)VIN，所述可編程比較器產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，它當(dāng)接收信號(hào)的幅度大于閾值電壓值時(shí)為第一狀態(tài)，以及在當(dāng)接收信號(hào)的幅度小于閾值電壓值VTH時(shí)為第二狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于編程器(115)是一個(gè)多路分解器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于編程器(115)是一個(gè)微控制器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于它還包括一個(gè)與調(diào)節(jié)電路(1)輸入IN相連的偏移電壓VOF確定單元(30)，所述單元的輸出與選擇器(10)的輸入相連，以及與比較器(20)的輸入相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于-偏移電壓VOF確定單元(30)包括一個(gè)接收接收信號(hào)VIN并用于存儲(chǔ)偏移電壓VOF的第一采樣保持電路(31)，-選擇器(10)包括-一個(gè)接收接收信號(hào)VIN的峰探測(cè)器(11)，-一個(gè)與峰探測(cè)器(11)的輸出及與第一采樣保持電路(31)的輸出相連的減法器(12)，用于從采樣保持電路輸出的信號(hào)中減去偏移電壓VOF，-一個(gè)與減法器(12)的輸出相連的限幅器(13)，用于消除接收信號(hào)VIN的干擾，-一個(gè)與限幅器(13)相連的第二采樣保持電路(15)，用于存貯接收信號(hào)VIN的峰值幅度VPK，-一個(gè)與取樣器(15)的輸出相連的第一比較器(19)，在第二輸入上接收參考電壓VREF并在接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生不良探測(cè)信號(hào)VAL，-一個(gè)與取樣器(15)的輸出相連的分壓器(17)，用于提供閾值電壓VTH，-以及一個(gè)比較器(20)，包括一個(gè)與分壓器(17)的輸出及與第一采樣保持電路(31)相連的模擬加法器(22)，它實(shí)現(xiàn)偏移電壓VOF和閾值電壓VTH的求和，以及一個(gè)通過第一輸入與所述加法器(22)的輸出相連并在第二輸入上接收接收信號(hào)VIN的第二比較器(21)，所述比較器(21)產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，它在當(dāng)接收信號(hào)幅度大于電壓和的值時(shí)為第一狀態(tài)，以及在當(dāng)接收信號(hào)幅度小于電壓和的值時(shí)為第二狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于-偏移電壓VOF確定單元(30)包括-一個(gè)接收接收信號(hào)VIN并用于存儲(chǔ)偏移電壓VOF的第一采樣保持電路(301)，-選擇器(10)包括-一個(gè)接收接收信號(hào)VIN的峰探測(cè)器(111)，-一個(gè)與峰探測(cè)器(111)的輸出及與第一采樣保持電路(031)的輸出相連的減法器(112)，用于從采樣保持電路輸出的信號(hào)中減去偏移電壓VOF，-一個(gè)與減法器(112)的輸出相連的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(113)，-一個(gè)與轉(zhuǎn)換器(113)相連的并在第二輸入上接收參考電壓VREF的編程器(115)，所述編程器當(dāng)接收信號(hào)峰值幅度VPK小于參考電壓VREF時(shí)在輸出AL產(chǎn)生不良探測(cè)信號(hào)VAL，以及一個(gè)編程閾值電壓VTH，-比較器(20)包括一個(gè)可編程比較器(221)，其閾值電壓VTH由編程器(115)經(jīng)數(shù)據(jù)總線(118)所確定，并且在一個(gè)輸入上接收接收信號(hào)VIN，在另一輸入上接收采樣保持電路(301)的偏移電壓VOF，所述可編程比較器產(chǎn)生調(diào)節(jié)輸出信號(hào)VOUT，它當(dāng)接收信號(hào)幅度大于閾值電壓值時(shí)為第一狀態(tài)，以及在當(dāng)接收信號(hào)幅度小于閾值電壓值VTH時(shí)為第二狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于編程器(115)是一個(gè)多路分解器。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流量計(jì)不良探測(cè)設(shè)備，其特征在于編程器(115)是一個(gè)微控制器。
全文摘要
用于超聲流量計(jì)的不良探測(cè)方法和設(shè)備。超聲流量計(jì)機(jī)能不良，例如阻塞或老化，的探測(cè)方法，所述流量計(jì)包括至少一個(gè)變換器，所述方法還能夠從來自所述變換器的模擬信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)過的信號(hào)，所述方法包括下列步驟在變換器輸出處測(cè)量接收信號(hào)V
文檔編號(hào)G01F1/66GK1415068SQ0081793
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2000年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者赫沃·杜里 申請(qǐng)人:阿克塔里斯兩合公司