182117. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramló közegek sebességének ultrahang útján történő mérésére

182.117

v^i a szélsebesség vektor adó-vevő tengelyirányú összetevőbe.

A 2 ultrahangadó A.sínest ultrahangot sugároz ki. A 3 vevőmikrofon BQ.sin /ej t+ -f o/ Jelet vesz, ahol

■/o

. d„ - n A

azaz

i'

ao =

v,

. T + n A0 = /-^r- = n/A.

Mint fentebb említettük, f jelenti a szélmentes referencia hurok frekvenciáját, f, pedig a szél hatásának kitett hurok frekvenciáját. x

Ennélfogva felirhatók az alábbi összefüggések®

V°o+ V ■ fi°o

f 0

O O

f V, = f,C

ovl

1 o

f V, = f,C - f C o 1 1 o o o

C.

V, =

'W =

d

/n + 1 f ázisaárt

/fi- V

/2/

, /

Látható, hog^ a két 5 fázisaárt; hurok vezérlő áramkör /ELL/ hurokfrekvenciájának különbsége arányos a szélsebességgel, de ez a különbség független a hang sebességétől.

A szélirány előjelét a frekvenoiakülönbség már nem tartalmazza. Ezt egy külön digitális kimenet ”0” vagy ”1M állapota jelzi, amelyet egy egyszerű f rekvencia-komçaràtor állit elő.

A fentiekben ismertetett alapelv továbbfejlesztését mutatja a 2. ábra. Az 1 erősítők kimenete a 7 kapcsolókon keresztül csatlakoznak a 4 erősítők bementére, mig a 7 kapcsolók 2,3 adó-vevőkre csatlakoznak. A 4 erősítők kimenete egy-egy 5 fáziszárt hurok vezérlő áramkör /PLL/ bemenetével van összekötve, amely utóbbiak egyrészt a 6 frekvenciakülönbség és iránybit-képző áramkörre csatlakoznak, másrészt az 1 erősitők bemenetére vannak visszacsatolva. A 7 kapcsolók közé egy 8 kapcaolásvezérlő elektronika van bekötve, amelynek kimenetei az 5 fáziszárt hurok vezérlő áramkörök második bemenetére csatlakoznak.

Az ezen kiviteli példának megfelelően kialakított kapcsolási elrendezésben az ultrahangos 2,3 adó-vevő berendezések felváltva sugárzásra és vételre egyaránt alkalmasak. A 7 kapcsolókat a 8 kapcsolásvezérlő elektrónika működteti, a megszabott ütemben; ily módon a 7 kapcsolók felváltva kapcsolják az ultrahang adó-vevőket a meghajtó 1 erősítőre, illetve a vevő 4 erősítőre. Az ezen kapcsolási elrendezés szerint felépített rendszer működése egyébként azonos az 1. ábra szerinti berendezés működésével. A 6 frekvenciakülönbség és iránybit-kégző áramkör digitális kimenetén itt is az f. - fr, frekvenciakülőnbség jelenik meg. A különbség mindössze annyi, hogy az üres vevő 4 erősitőjü ELL-áramkör frekvenciájának megváltozását a 8 kapcsolásvezérlő elektronika tiltja le, vagyis a vezérlés hiányának ellenére a ELL-áramkör frekvenciája változatlan'marad. Az áramkör működését leiró egyenletek a következők:

4