Brevet FR2081750A1 — publié le 19711210

La présente invention est relative aux systèmes de mesure d'un fluide en général, et concerne plus particulièrement un débitmètre à ultrasons avec transmission d'impulsions dans les deux directions du courant de fluide. Dans des débitmètres à ultrasons connus, des ondes ultrasoniques sont trans-5 mises à travers un fluide dans les deux directions, amont et aval, du courant de fluide et les temps de transit, normalement sur des trajets d'égales longueurs, sont comparés entr'eux. La vitesse de propagation des ondes dans le fluide est la même sur les deux trajets et le temps de transit varie en fonction de la vitesse d'écoulement du fluide qui écourte le temps de transit sur le trajet aval 10 et allonge le temps de transit sur le trajet amont. A partir de la différence entre les temps de transit amont et aval, la vitesse d'écoulement du fluide peut être calculée à l'aide d'un procédé de mesure de la différence des temps ou de la différence des fréquences. La théorie fondamentale des procédés de mesure de la différence des temps 15 et de la différence des fréquences peut être expliquée comme suit: Supposons par exemple, qu'une conduite véhiculant un courant uniforme de fluide à vitesse d'écoulement v, contient deux jeux de transducteurs se faisant face et séparés entr'eux d'une distance d. Si la vitesse du son dans le fluide au repos est £, les temps de transit respectifs aval t^ et amont t^, peuvent se 20 représenter comme suit: t, = —r— et t„ = — 25 30 Ac + v Bc-V Si une impulsion est transmise simultanément dans les deux trajets, les signaux reçus arrivent à deux temps différents par . , _ , 2 dv ~ B A = 2 2 c - v La vitesse d'écoulement du fluide v, est presque toujours beaucoup plus petite que la vitesse de propagation du son, c., dans le fluide à l'arrêt, certainement pour les applications pratiques. Pour ces applications, l'équation appro-2 dï ximative ^t = —— c est suffisamment précise. Donc, ^t est proportionnel à v avec une constante d' étalonnage, fonction de c_. La vitesse de propagation v peut être déterminée à partir du rapport v = ( —) c2 A T 35 où ( —— ) est une constante. Une correction pour des changements de c doit da. — être faite dans les systèmes précis. Dans le procédé de mesure de la différence de fréquences connu, l'impulsion reçue dans chaque trajet est utilisée pour déclencher l'émission d'une autre impulsion, engendrant ainsi un train d'impulsions dans chaque trajet dont la péri-kO ode est égale au temps de transit. Cette technique est connue sous le nom de 71 07701 2 2081750 méthode "sing around" et l'ensemble circuits transducteurs et trajet pour chaque impulsion est considéré comme une boucle "sing-around". Les fréquences de répétition, f. dans le trajet aval et f dans le trajet amont sont:- f - _1_ = £t2L et f - -J— - A t. d B t . d ^ A B et la différence des fréquences est: ' Ar-fA-fB --T- La différence des fréquences est donc proportionnelle à la vitesse d'écoulement du fluide, v, qui n'est pas fonction de c;, la vitesse de propagation du son dans 10 le fluide à l'arrêt. Un avantage important de la mesure de la différence des temps par rapport à la mesure de la différence des fréquences est une réponse rapide, vu que la détermination de la vitesse d'écoulement peut être effectuée au terme de chaque temps de transmission. Toutefois, dans le passé, la mesure de la différence des 15 temps entre les impulsions reçues se faisait après une seule transmission. Cela veut dire que de très faibles différences de temps devaient être mesurées, particulièrement à faible vitesse d'écoulement, et que le système est dépendant d* une détermination de .ç, la vitesse de propagation du son dans le fluide à l'arrêt. La mesure de la différence des fréquences fournit une quantité mesurée as-20 sez facilement et indépendante des effets de la vitesse de propagation du son dans le fluide à l'arrêt, mais le temps de réponse est très lent à cause du courtage de plusieurs temps de trajet, nécessaire pour déterminer de façon précise une différence de fréquences pour de faibles vitesses d'écoulement. De plus, la mesure de la différence de fréquences nécessite deux paires de trans-25 ducteurs pour éviter qu'un transducteur doive transmettre et recevoir au mène moment. Le système de mesure-de la différence de temps, d'un autre côté, peut être pourvu d'une paire de transducteurs en commutant le fonctionnement des transducteurs d'émission en réception après la transmission des impulsions. Suivant la présente invention, un débitmètre mesurant la différence de 30 temps est réalisé de manière que les impulsions soient transmises dans les deux directions en utilisant soit deux paires de transducteurs soit une paire unique. Les impulsions reçues dans chaque trajet déclenchent des émissions d'impulsions dans leurs trajets respectifs (principe "sing-around").comme pour la mesure de la différence des fréquences. Cependant, la répétition d'impulsions n'est pas 35 continue comme pour la mesure de la différence des fréquences mais s'arrête a-près un nombre donné de répétitions dans chaque direction. La différence des temps entre les impulsions correspondantes reçues dans chaque trajet est mesurée. Cette différence de temps s'étend au-delà de la différence de temps originale et la différence de temps allongée est. alors mesurée, pour déterminer le débit UO du fluide. 71 07701 3 2081750 Dans une réalisation suivant l'invention, on mesure la différence de temps entre la dernière impulsion reçue d'un train d'impulsions "sing-around" et l'impulsion correspondante de l'autre train d'impulsions. Ceci allonge la différence des temps par un facteur égal au nombre de répétitions qui ont eu lieu. La dif-5 férence des temps allongée peut être mesurée à la précision désirée beaucoup plus facilement que la différence des temps entre la réception des premières impulsions . Dans d'autres réalisations de l'invention, les différences de tenqps entre des impulsions correspondantes dans chaque train sont additionnées. Cette addi-10 tion qui reste proportionnelle à la différence de temps de base entre les impulsions reçues, fournit une encore plias grande sensibilité et peut être mesurée avec encore plus de précision lors de la détermination du débit. Il apparaît que ces systèmes pour la mesure du débit sont tels que la différence des temps de transmission entre des impulsions accoustiques transmises 15 dans une direction amont et dans une direction aval dans un fluide, est multiplié par des transmissions répétées de façon "sing-around". De tels systèmes ont l'avantage d'avoir des temps de réponse rapides, sans nécessiter la mesure de très faibles différences de temps, particulièrement à des faibles vitesses d'écoulement, à cause de l'addition des différences de temps de trajet des impul-20 sions amont et aval pendant une période de temps. La présente invention sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre et aux dessins annexés. Sur ces dessins: - La figure 1 est une représentation schématique d'un agencement de transduc-25 teurs d'un débitmètre à ultrasons. - La figure 2 représente le diagramme de temps des impulsions reçues et émises pour un dispositif usuel de mesure de la différence de temps. - La figure 3 représente un exemple pratique d'un débitmètre à ultrasons dans lequel les transducteurs sont ^disposés dans les parois de la conduite de circu- 30 lation de fluide plutôt que dans la conduite elle-même. - La figure U est un schéma d'une réalisation suivant l'invention. - Les figures 5A et 5B représentent des diagrammes de temps des trains d'impulsions illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure h. - La figure 6 est un schéma de principe du circuit de correction c pour la 35 réalisation de l'invention suivant la figure k. - La figure 7 est un diagramme de la tension de sortie en fonction du temps illustrant le fonctionnement du circuit de la figure 6. - La figure 8 est un schéma d'une autre réalisation suivant l'invention. - Les figures 9A et 9B représentent les formes d'onde illustrant le foncti-Uo onnement du dispositif de la figure 8. 71 07701 h 2081750 - La figure 10 est un schéma du circuit de "correction c" du dispositif de la figure 8. - La figure 11 représente les formes d'ondes illustrant le fonctionnement de la figure 10. 5 - La figure 12 est un schéma d'une réalisation différente de l'invention. - La figure 13 représente des formes d'ondes illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure 12. En se référant aux dessins et en particulier à la figure 1, une conduite K véhicule tm fluide dans la direction de la flèche V avec une vitesse d'écoule-10 ment v. Un premier transducteur émetteur ultrasonique et un transducteur récepteur R^ sont disposés à l'intérieur de la conduite K. Les impulsions ultra-soniques transmises par le transducteur émetteur vers le transducteur récepteur possèdent de ce fait une vitesse égale à (c+v) où c est la vitesse du son dans le fluide à l'arrêt et v, couine indiqué ci-dessus, est la vitesse d'é-15 coulement du fluide circulant dans la conduite K. Un second transducteur émetteur Sg est prévu dans la conduite K ainsi qu'un second transducteur récepteur Rg. Dans ce cas, cependant, l'énergie de l'onde ultrasonique transmise par le transducteur S_ vers le transducteur R_ est dirigée dans une direction opposée X3 X> à celle du fluide circulant dans la conduite K. Far conséquent, la vitesse de 20 l'énergie de l'onde passant du transducteur S au transducteur R„ est (c - v). J3 B — Gomme expliqué ci-dessus, les temps de transit respectifs aval t^, et amont tg, peuvent se représenter comme suit: (" t, f- «, A c + v ' 25 t B c - v Si une impulsion est transmise simultanément suivant les deux trajets, les signaux acoustiques reçus arrivent à des temps différents: (3) At = tB - tA = 30 c - v Comme mentionné ci-dessus, pour des applications pratiques dans les liquides où v 2 dv W At = — c 35 Donc, t est proportionnel à v dont la constante de calibrage est une fonction de c, et dans les conditions où c, v peut être déterminé par le rapport: (5) V = c2 Zit où —est une constante da 2d Le diagramme des temps des impulsions transmises et reçues est montré à la Uo figure 2. Les impulsions venant des transducteurs S. et S., sont transmises A B 71 07701 5 2081750 simultanément. Cependant, le temps t nécessaire à l'impulsion pour aller du f transducteur au transducteur est moindre que le temps tg nécessaire pour aller du transducteur Sg au transducteur Rg pour la raison que l'impulsion venant de ce dernier transducteur se déplace vers l'amont. La différence des temps 5 entre les impulsions reçues est, de ce fait, At. En supposant que ^t peut être déterminé et que c peut également être déterminé, la vitesse d'écoulement du fluide passant par la conduite peut être calculée suivant l'équation (5) donnée ci-dessus. La méthode de détermination de c comprend la mesure des temps de transit. 10 L'équation (3) peut s'écrire comme suit: At- ? hrV* c - v Des équations (1) et (2) on peut obtenir: (7) tA t = d2 1C A B 2 2 15 c - v Par substitution de l'équation (7) dans l'équation (6), 2 ^A tB (8) At = - La valeur de v est donnée par: 20 (9) v = (f) At ' 2 V *B Donc, v peut s'exprimer exactement (il ne faut pas que v4£c) en termes de quantités mesurables At, t^ et tg. La forme approximative de l'équation (9) correspondant à l'équation (5) est 25 (1Q) y g d At 21 MF où t T_ = le temps dé transit sans circulation. IlJP Comme déjà mentionné, des dispositifs ont été conçus dans le passé pour dé-30 terminer la vitesse d'écoulement du fluide circulant dans la conduite en mesurant At, la différence de temps entre une seule paire d'impulsions reçues. Cette différence de temps, cependant, est généralement très petite et excessivement difficile à mesurer, ce qui veut dire que la précision de ces dispositifs est limitée. Comme on le verra, la présente invention donne tin moyen de déterminer 35 la vitesse d'écoulement suivant l'équation (9) donnée ci-dessus, mais dans laquelle la quantité At est étendue ou étalée par des transmissions répétées suivant le principe "sing-around". Une application pratique de l'invention a des conduites ne comprend pas des transducteurs disposés à l'intérieur de celles-ci comme c'est montré à la figure hQ 1, bien que pour des mesures de vitesse d'écoulement dans tin milieu de grande 71 07701 6 2081750 étendue, par exemple dans l'océan, les transducteurs peuvent être agencés comme à la figure 1. Au contraire, les transducteurs sont disposés dans les parois de la conduite, par exemple comme montré à la figure 3. Dans ce cas, l.es équations correspondant aux équations (3), (5) et (9) sont: (m A t = v 6 c -(v cos 9) (12) (' 2D cot 9 ) °2 (v (13) v = (0 -.A ,,, q) At 2 sin 9 cos 9' t. t^ A B 10 où: D = diamètre de la conduite K et 9 = angle entre les trajets acoustiques et l'axe de la conduite. Il faut noter que les équations (11), (12) et (13) diffèrent des équations (3), (5) et (9) seulement par les constantes qui dépendent de la géométrie. Dans un but de simplicité, la description des diverses réalisations de l'invention est faite en supposant que les transducteurs émetteurs et ré-15 cepteurs sont parallèles à la direction du courant de fluide plutôt que disposés suivant un trajet oblique par rapport à celui-ci, étant bien entendu qu'il suffit de modifier les équations données en utilisant différentes constantes si les transducteurs émetteurs et récepteurs sont disposés dans les parois de la conduite 20 Débitmètre à ultrasons mesurant NAT. Une réalisation particulière de l'invention est montrée à la figure h. Une boucle "sing-around" A est constituée d'un amplificateur 1, un circuit de déclenchements, un multivibrateur astable 3, un oscillateur h, des transducteurs SA et Rg et le trajet acoustique à travers le fluide. La première impulsion émi-25 se coïncide avec l'alimentation de la boucle "sing-around" A par un signal amené par un conducteur 10A. L'oscillateur U émet une impulsion qui engendre un choc dans S^. Le signal reçu en est constitué d'une courte série d'oscillations. Ce signal est amplifié par l'amplificateur 1 dont la sortie oblige le circuit de déclenchement à fournir une impulsion de déclenchement à un endroit 30 prédéterminé de chaque impuis ion reçue, par exemple, au front de la première ou de la deuxième demi-période. Ce signal de déclenchement amène le multivibrateur astable 3 à changer d'état, et le signal de sortie résultant du multivibrateur déclenche l'oscillateur ^, fournissant ainsi l'action régénérative "sing-around". Le multivibrateur 3 ne fonctionne pas normalement dans le mode "relaxé" mais est 35 synchronisé au taux de répétition "sing-around" le plus élevé par des impulsions venant du circuit de déclenchement 2. Son pouvoir de relaxation est utile pour le redémarrage.automatique dans le cas où une impulsion acoustique est bloquée, et pour tester le Gircuit en l'absence d'un trajet de fluide. Une autre fonction du multivibrateur astable 3 est assurée au moyen de l'intervalle pendant lequel hQ le multivibrateur reste déclenche par l'impulsion du cireuit 2. Pendant cet 71 07701 7 2081750 intervalle, le multivibrateur 3 est insensible aux impulsions de déclenchement engendrées par des faux signaux à l'entrée de l'amplificateur. Une source de faux signaux est l'apparition d'impulsions de transmission dans l'autre boucle "sing-around", qui dans la réalisation à deux transducteurs, sont appliquées di-5 rectement à l'entrée de l'amplificateur. La boucle "sing-around" B fonctionne d'une manière identique. Chaque intervalle de durée limitée de "sing-around" est déclenché par un circuit de synchronisation 9 qui fournit me impulsion ouvrant la porte A et la porte B. Les multivibrateurs 3 et 7 sont réceptifs dans l'état "ON" et, comme 10 mentionné ci-dessus, la première impulsion d'émission est engendrée dans chaque boucle. Comme les boucles "sing-around" continuent à résonner, le signal de sortie du multivibrateur 3 est envoyé à un compteur préréglé 15 qui compte chaque sortie transitant le multivibrateur 3 qui produit une impulsion de sortie de 1' oscillateur U. L'impulsion d'émission initiale est l'impulsion Aq telle que re-15 présentée à la figure 5A, et le compteur est préréglé de manière que la Nième impulsion A^ amène le compteur 15 à fournir une impulsion d'arrêt, qui bloque une porte 10 et désexcite le multivibrateur 3 et de ce fait, la boucle A. Les ondes de la figure 5 représentent le cas où les deux paires de transducteurs sont utilisées. Lorsque la Nième impulsion d'émission a lieu (l'impulsion ini-20 tiale étant appelée 0), la boucle "sing-around" A ne réagit pas à l'impulsion résultante reçue. Le signal d'arrêt du compteur 15 ouvre également la porte 12 de manière que la transition suivante du multivibrâteur 7 qui correspond à la Nième impulsion de transmission dans la boucle B (B^) passe par la porte 12, tandis que tous les signaux de sortie antérieurs venant du multivibrateur 7 ont 25 été bloqués. La sortie de la porte 12 ferme la porte "B" 11 et bloque le "sing-around" dans la boucle B. L'impulsion d'arrêt du compteur 15» par exemple l'impulsion A^, est également envoyée vers le circuit "NAT" 1U, commutant sa sortie ON jusqu'à un niveau de tension particulière déterminé par le circuit "correcteur c" 13 d'une manière 30 qui sera décrite plus loin. La sortie de la porte 12 qui est l'impulsion B^, est également envoyée vers le circuit "NAT" 1U, commutant sa sortie en position OFF. Le circuit "NAT" 1U produit donc une impulsion de sortie de largeur égale à la différence de temps entre les impulsions A^ et B^, qui est: Ntg - NtA = NAt. La sortie du débitmètre est la valeur moyenne d'une série répétitive d'impulsions 35 NAt. Le circuit "correcteur c" 13 présente à sa sortie une forme d'onde qui est 1 2 proportionnelle à /t dans l'intervalle de temps au moins dans lequel l'impulsion N4 t peut apparaître en tenant compte des variations possibles de la vitesse du son ç_. Cette onde est démarrée par le circuit de synchronisation au moment UO où les deux boucles "sing-around" sont démarrées et à partir de cet instant, le 71 07701 8 2081750 temps it est mesuré par l'onde du"correcteur c". Le niveau de tension de sortie du circuit N£T pendant l'impulsion N/lT est égal à la sortie instantannée du circuit "correcteur - c" 13. L'analyse suivante montre que la sortie du circuit "N AT" 1U est proportionnelle à At/{t. tD) com- A 13 5 me imposé par l'équation (9)« 2 Posons la sortie du circuit "correcteur - c" 13 égale à E^t où E1 est une tension constante. L'impulsion N.A T a un niveau de tension égal au niveau de sortie "correcteur - c" et commence à Nt^ et finit à Nt^. La sortie moyenne du circuit "N-ÛT" 1U est: 10 ei r 1 ei k - "t* ei (ik) ï - j1 / -L dt = (—} - (ji) ° 1 Nt NT A m A B A Le moyen de fournir une sortie de circuit "correcteur - c" 13 qui est proporti-12 onnelle à /t sera décrit plus loin. 15 D'autres réalisations de circuit N At sont soumis à une correction pour des variations de "c" d'une manière semblable. Deux circuits particuliers N At sont: un générateur de signaux en dents de scie qui atteignent une tension de pointe dépendant de N At, l'inclinaison de la rampe étant conçue pour être proportion-12 nelle à /t ; et une combinaison d'oscillateur et de porte qui fournit une im- 20 pulsion de comptage où le nombre de périodes qui ont lieu pendant l'intervalle N^T est compté, la fréquence de l'oscillateur étant rendue proportionnelle à 12 /t . En tant qu'exemple d'un générateur de signaux en dents de scie, on peut O choisir un condensateur C qui est chargé par un courant égal à I^/t où 1^ est un courant constant. La tension de pointe du condensateur atteinte après avoir 25 été chargé par ce courant pendant îMT est: U5' Ep'^ ' A Un résultat similaire peut être avancé pour le cas où des périodes sont comptées. 30 La description ci-dessus du dispositif de la figure 4 est relative au cas où les deux paires de transducteurs sont utilisées. Les modifications nécessaires pour l'utilisation d'une seule paire de transducteurs sont indiquées par les lignes en pointillés de la figure U, et les ondes sont représentées pour ce cas à la figure 5B. Les transducteurs SA, Rg et Sg, R^ sont raccordés chacun à la 35 sortie d'un circuit "sing-around" et à l'entrée de l'autre. L'amplificateur est conçu pour s'adapter rapidement à une surcharge présentée par l'autre impulsion d'émission de boucle, et le fonctionnement des multivibrateurs 3 et 7» comme déjà décrit, évite un déclenchement erroné dans chacune des boucles. Pour éviter une interférence entre les premières impulsions dans les deux ko boucles, un retard "C'est introduit en deux points du schéma de la figure 4. Le 71 07701 9 2081750 dispositif de retard 16 retarde le démarrage de la boucle B par un temp t après le démarrage de la boucle A. Un dispositif de retard 17 introduit un retard de compensation avant que l'impulsion A^ soit envoyée au circuit "N^T" 14. Le dispositif de retard 16 oblige également l'onde "correcteur - c" à démarrer après 5 un intervalle de temps TT suivant une impulsion de synchronisation venant du circuit de synchronisation 9, de manière que l'onde possède la valeur correcte pendant l'impulsion N^t qui est retardée comme décrit par les dispositifs de retard 16 et 17» Les dispositifs de retard sont représentés comme des blocs séparés dans un but de simplicité mais il est souhaitable et possible d'utiliser le 10 même circuit de retard pour les deux fonctions de retard. L'idée de base pour le circuit "correcteur - c" est de fournir une tension 2 2 2 de sortie qui varie proportionnellement à c ( plus exactement à c - v ). En négligeant pour un moment la faible influence de v sur le temps total nécessaire aux impulsions pour se placer entre les transducteurs, le temps t^ = d/c. C'est 15 -à-dire que le temps de déplacement t^, sans circulation de fluide est inversé- ment proportionnel à c. Donc, si on engendre une tension proportionnelle à tNF2 2 elle sera proportionnelle à c (voir équation (10)). Si on engendre une tension 1 2 v 20 qui varie comme /t , où t est le temps suivant une impulsion d'émission et si on mesure la valeur de l'amplitude de cette onde au temps t^ correspondant à l'arrivée de l'impulsion reçue, la sortie sera proportionnelle à: tNF2 2 12. 25 donc à c . La mesure de l'amplitude de l'onde qui varie comme /t dans l'intervalle N/QT donne une correction selon l'équation exacte (9) plutôt que selon 1' équation approximative (10). .12 L'onde désirée est engendrée en remplaçant la fonction /t par une fonction exponentielle qui peut être réalisée avec des résistances et des condensa-30 teurs et qui constitue une approximation satisfaisante. En effet, l'approximation doit être bonne seulement pour un domaine restreint de t^ qui correspond aux changements de c d'un fluide donné en fonction des températures qu'il peut prendre pendant la mesure. Par exemple, pour de l'eau liquide, c varie de 150 à 170 m/s. en fonction de la température, ce qui représente une variation de - 35 5,1 % autour d'une valeur moyenne de 160 m/s. De ce fait, la variation de c est + 2 2 - 10,4 % autour d'une moyenne de 25 600 m /s . Le circuit "correcteur-c" pourrait également tenir compte d'une différence plus grande de C entre différents fluides, mais dans ce cas, il est possible de prévoir un réglage manuel de la plage du "correcteur-c" pour tenir compte du décalage de la plage d'un liquide UO. à l'autre. 71 07701 10 2081750 La figure 6 représente un circuit dont la tension de sortie peut represen-12 , ter la fonction désirée /t avec une précision acceptable sur une plage de variation de C de - 30 %, ce qui représente une plage de variation plus grande que généralement nécessaire. Comme on peut le voir, le circuit de la figure 10 dé-5 crit ci-après, permet d'approcher la courbe théorique, mais pour des raisons pratiques, introduit en plus, un retard entre l'impulsion de transmission et le début de l'onde de tension de décroissance exponentielle. Ce retard permet de débuter avec la tension décroissante à un instant proche de l'intervalle de temps où l'on effectue la mesure. De plus, il permet de réduire la tension néces-10 saire dans l'intervalle de temps où l'on effectue la mesure. L'onde du "correcteur-c" peut être engendrée pour chaque transmission ou pour chaque série de répétitions. Dans le premier cas, la mesure est effectuée après un temps t.„, dans le deuxième cas, après un temps Nt1T_. Les échelles de «1? JNr temps des ondes sont donc différentes d'un facteur N. 15 Le circuit de la figure 6 comprend une source de tension E^ appliquée à un circuit de porte 5^ à travers un conducteur 56. En parallèle sur le condensateur 56, on trouve une résistance 58 en série avec une deuxième source de tension E^. La tension décroissante aux bornes du condensateur 56 qui est égale à la tension de sortie eQ, peut être représentée par la courbe de la figure 7 qui est 20 déterminée par l'équation: (16) eQ = ^ t - K2 t + K3 où: ^ = E3 - E^, K2 = 1/RC et *3 = EU • • 12 25 On choisit et de manière que eQ soit proportionnel à ( /t) dans un intervalle de temps limité, cet intervalle de temps étant représenté par TD à la figure 7. Des valeurs optima de E^, E^ et RC, peuvent être déterminées en choisissant pour diverses valeurs de t à l'intérieur de l'intervalle TD, des valeurs E^, E^ et RC, qui font coïncider la courbe de la tension eQ avec la courbe 30 théorique. 2 La tension de sortie eQ résultante, qui est proportionnelle .à c apparaît entre les bornes 60 et 62. Normalement, la porte 5^ ferme la connexion de manière que le condensateur 56 se charge à la tension E^. Au temps tQ, une impulsion venant du circuit de synchronisation 9, fait que la porte 5^ ouvre le contact, 35 ce qui fait que le condensateur 56 se décharge à travers la résistance 58 et la source de tension E^. Cela continue jusqu'à ce que la mesure de 1'amplitude de l'onde de sortie ait lieu, sur quoi, la porte 5^ ferme à nouveau le contact, permettant au condensateur 56 de se décharger avant le début du cycle de mesure 1 2 suivant» De meilleure® approximations de l'onde /t sont possibles avec des to circuits "correcteur-c" plus élabores (lesquels introduiraient plus de termes 71 07701 n 2081750 dans 1'équation (16). DEBITMETRE A ULTRASONS BASE SUR LA MESURE DE LA SOMME DES DIFFERENCES DE TEMPS SUR UN INTERVALLE DE TEMPS. 5 Comme on peut le voir, le dispositif représenté à la figure k utilise seu lement le décalage de temps N At. Il est cependant également possible d'utiliser en supplément le décalage (N-1) At, le décalage (N-2) At, et autres intervalles de temps. Si la tension de sortie Eq représente la tension moyenne proportionnelle à la différence des temps enregistrée pour un train d'impulsions, la 10 tension de sortie peut être augmentée en additionnant toutes les impulsions entre la Mième et la Nième où M N. La tension de sortie E est alors égale à: *T o f2 —1 (17) Eq - -f nAt n = M 15 où: E2 est le niveau de tension d'impulsion et T la période de répétition totale. Le plus simple, est de choisir M = 1, ce qui fournit la tension de sortie la plus élevée. La sortie est de ce fait égale à: (18) E = -=r > n At = At + 2 At + 3 At + N At ° T z , , 20 n-1 La tension E reste proportionnelle à At, mais est manifestement plus grande o que: E, _2 N ^t, T qui est la valeur obtenue en utilisant seulement le système d'impulsions N At. 25 Un dispositif pour obtenir la valeur de Eq suivant l'équation 18 est montré à la figure 8, dans laquelle les éléments correspondant à ceux de la figure U sont repérés par les mêmes références. Le dispositif est à nouveau constitué de deux boucles "sing-around" A et B comprenant chacune un amplificateur, un circuit de déclenchement, un multivibrateur astable et un oscillateur. 30 Le dispositif de la figure 8 fonctionne de la même façon que le dispositif de la figure 1+ sauf pour la sortie et les moyens de correction pour des variations de la vitesse du son. A nouveau, la description se réfère au cas le plus important utilisant deux paires de transducteurs. Les changements nécessaires pour le cas où l'on utilise seulement deux transducteurs, sont à nouveau montrés 35 par des pointillés. Le circuit de synchronisation donne périodiquement le départ de chaque série de répétitions des boucles "sing-around" en amenant la porte 10 de la boucle A et la porte 11 de la boucle B à alimenter les multivibrateurs 3 et 7, respectivement. Les impulsions Aq et Bq (figure 9k.) sont engendrées au moment où les 1+0 multivibrateurs sont alimentés. Lorsque l'impulsion A^ est reçue par le compteur 71 07701 12 2081750 15» il fournit une impulsion qui amène la porte 10 de la boucle A à désexciter le multivibrateur 3 et de ce fait, la boucle A. L'impulsion de sortie du compteur ouvre la porte 12 de manière que l'impulsion qui a lieu plus tard, amène la porte 11 de la boucle B à désexciter le multivibrateur 6 et de ce fait, la 5 boucle B. Donc, la synchronisation et la détermination de la durée des périodes de résonance des boucles sont les mânes que dans le dispositif décrit à la figure U. Dans le dispositif décrit à la figure 8, les impulsions Aq de la boucle A, débloquent le flip-flop 68 et les impulsions de la boucle B correspondantes le 10 bloquent. Le flip-flop 68 engendre donc un train d'impulsions comme indiqué à la figure 9A dont les largeurs d'impulsion sont successivement égales au décalage de temps entre Aq et Bq, entre A^ et .... etc, jusqu'à, pour la dernière impulsion, entre A^ et B^. Les impulsions Aq et Bq ont lieu au même moment ce qui fait qu'il n'y a pas d'impulsion de sortie engendrée. La même chose serait vraie 15 pour toutes les impulsions si la vitesse d'écoulement du fluide, v, était égale à 0. Les impulsions de sortie du flip-flop 68 ont successivement des largeurs At, 2 ,At N -At, et les tensions de sortie venant du circuit de détection de la tension moyenne 72 sont celles données par l'équation (18). Pour fournir une correction pour les variations de C, le niveau de tension 20 Ep des impulsions de sortie du flip-flop 68 est modifiée comme avant par une 12 source de 1* amplitude de tension d'une onde qui varie conme /t . Dans ce cas, cependant, la mesure par l'impulsion S .At, pour produire une sortie proportionnelle à {-A t/t^ tg) n'est pas pratique, parce que la sortie du débitmètre est faite d'une série d'impulsions, qui suivant la méthode de correction de c utili-25 sée précédemment, nécessiteraient une série correspondante d'ondes proportion- nelles à 1/t avec des échelles de temps proportionnelles au numéro de l'impul- 12 sion (n = 0, 1, 2 ....H). Une onde qui varie comme /t pourrait être utilisée mais il serait nécessaire qu'elle soit précise sur une très large plage de temps. Chaque impulsion devrait également avoir un niveau de tension différent, variant 30 comme V® (voir équation (1V)) qui pèserait plus sur les premières impulsions que sur les dernières et réduirait ainsi l'avantage de l'allongement de la diffé- 1 2 rence de temps. Au lieu de cela, une onde proportionnelle à /t est utilisée» dont l'amplitude est mesurée à un temps déterminé, par une impulsion de durée fixe pour fournir un niveau de tension en courant continu Eg qui est envoyée au 35 flip-flop 68 pour régler le niveau de tension de toute la série d'impulsions de sortie à une valeur Sg. L'utilisation d'une mesure à un temps déterminé de l'onde proportionnelle à 12 /t est justifiée par les équations approximatives (5) et (10) qui font usage 2 2 du fait que v ^ C dans les applications pratiques. En prenant la tension ins- 1 2 U0 tantanée de l'onde proportionnelle à /t à n'importe quel moment entre t^ et 71 07701 13 2081750 2 tg, on obtient une tension proportionnelle à c avec une précision acceptable. Une approximation quelque peu meilleure est obtenue par le circuit "correcteur 1 2 c" 66 décrit ci-après. Il faut d'abord noter que l'onde proportionnelle à /t est engendrée pour chaque répétition "sing-around" plutôt qu'une fois pour cha- 5 que série de répétitions comme dans le système antérieur. Cela réduit simplement l'échelle de temps par un facteur N et facilite le filtrage des impulsions de mesure pour produire une sortie E lisse, de tension continue. 2 ^ Si une onde proportionnelle à E^/t est mesurée au temps tg et si la valeur moyenne d'un train d'impulsions ayant un niveau mesuré, est utilisé pour déter-10 miner la sortie du circuit "correcteur-c" 66, donc la tension E^: NE, Ak + ts . NE t . (l2)E2 = ~^f dt= "A(tA + V -A Si le temps tg est rendu égal à la valeur moyenne de At prévisible pour la pla- 15 ge de vitesse d'écoulement à couvrir, t. + t est alors égal à la valeur moyenne ^ 1 AS de t_ et E- est proportionnel à /(t. t_) avec une bonne approximation. La sorti-Jd d Ad e du circuit de détection de la tension moyenne 72 est donc ainsi proportionnelle à ^t/ t^ tg avec une bonne approximation, ce qui est nécessaire. Pour le fonctionnement du dispositif à deux transducteurs, le dispositif de 20 retard 16 est introduit comme expliqué précédemment pour retarder le démarrage de la boucle B par un temps "tT après le démarrage de la boucle A. Ce retard ajoute une valeur constante à chacune des impulsions de sortie du flip-flop 68, les impulsions successives ayant comme largeur At + ~C , 2 Zit + C , H At + ^ . Pour compenser cet effet, un multivibrateur monostable 70 est déclenché par 25 chaque impulsion de la boucle A pour produire un train de N impulsions ayant une largeur *£. La valeur moyenne de cette onde est déterminée par le circuit de détection de la tension moyenne 73 dont la sortie est soustraite de la sortie du circuit 72 dans le circuit soustracteur 75 pour fournir une tension proportionnelle à At (pour la constante c). La tension "correcteur-c" détermine un niveau 30 de sortie des impulsions du multivibrateur 70 égal à celui des impulsions du flip-flop 68. La tension de sortie du circuit soustracteur est: E2V->H NE t E (20) Eo = (n At + X) - n ^t n=1 n=1 35 où, comme précédemment, des variations de E^ interviennent pour tenir compte des variations de C. Ces modifications peuvent également être utilisées avec deux paires de transducteurs. Les deux paires de transducteurs améliorent le dispositif en d'autres domaines: le circuit flip-flop n'est pas requis pour engendrer à tout moment des impulsions de largeur nulle ou très étroites et le dispositif Uo de soustraction permet de zéroter l'appareil de mesure (par exemple en faisant 71 07701 2081750 varier la largeur ou le niveau des impulsions du multivibrateur monostable) si un At résiduel dû à des légères différences dans les boucles "sing-around" détermine une erreur du point zéro. Le fonctionnement du circuit de la figure 8 avec un seul jeu de transduc-5 teurs peut être mieux compris en se référant aux ondes de la figure 9B. Dans ce cas, seules les impulsions transmises des ondes et sont utilisées, les impulsions de l'onde B^ étant retardées par rapport à celles de l'onde A^, par le décalage de temps . Vu que le flip-flop 68 est enclenché suite à une impulsion transmise dans la boucle A et déclenché suite à une impulsion dans la boucle B, 10 sa sortie se présente sous forme d'une onde FF. La première impulsion dans 1' onde FF a, par exemple, une largeur égale à Tj , la deuxième impulsion a une largeur égale à -At + ^; la troisième impulsion a une largeur égale à 2 At La sortie du multivibrateur monostable 70, se présente sous forme d'une onde M à la figure 9B; elle comprend des impulsions de largeur égale, laquelle largeur 15 étant égale à 'C , si l'on ne tient pas compte de faibles différences pour le réglage du zéro. Par conséquent, en soustrayant les impulsions de l'onde M de celles de l'onde FF, on aura comme résultat: At + 2 At + 3 At + H At qui est toujours proportionnel à At. 20 Donc, si les boucles "sing-around" A et B sont démarrées périodiquement avec une période T pour résonner pendant K répétitions, et si le niveau de tension des impulsions dans l'onde FF est E„, la tension de sortie E est: N 0 E T (21) Eq = —• y n At 25 ■r n=1 Si la période de répétition est T, le niveau de tension des impulsions de sortie Eg et le nombre des répétitions N = 5, le dispositif suivant la figure U, possède une tension de sortie moyenne: (22) 5E At 30 Eo ~ T D'autre part, avec le système de la figure 8, la tension de sortie est: (23) E = E ( At + 2 At + 3 At + U .At + 5 At^ = 15 \ At La tension de sortie du dispositif de la figure 8 est donc multipliée par 35 un facteur 3 par rapport à celle du dispositif de la figure U. Il est avantageux de donner à N la plus grande valeur possible. La valeur maximum de H est limitée par l'intervalle N A t approchant la période "sing-around" t.. En général,1a A tension de sortie est multipliée par un facteur égal à: ( N + 1 ) UO 2 71 07701 15 2081750 Les détails du circuit "correcteur-c" de la figure 8 sont montrés à la figure 10 et son fonctionnement est illustré par les ondes de la figure 11. Le fonctionnement de ce circuit est en principe similaire à celui de la figure 6, 1 2 mais diffère en ce que l'onde proportionnelle à /t est déclenchée pour chaque 5 répétition de la boucle "sing-around" A. De plus, de manière à obtenir la tension de sortie maximum, la tension de correction est engendrée en chargeant un condensateur pendant l'intervalle de temps t avant la mesure. La tension de pointe est maintenue au condensateur en disposant une résistance élevée dans le circuit de décharge. Une longue constante de temps est souhaitable pour unifor-10 miser et lisser de faibles fluctuations de la sortie du circuit de correction (voir l'onde PR à la figure 11). Des variations réelles de la vitesse du son sont relativement lentes et sont compensées facilement par le circuit. La tension de sortie résultante est appliquée au multivibrateur 70 et au flip-flop 68 pour faire varier leurs niveaux de tension de sortie en fonction des variations 15 de la vitesse du son. A la figure 10, les impulsions transmises par la boucle A sont appliquées à un multivibrateur monostable de mesure j6 lequel fournit au conducteur 78 les impulsions d'onde SMV de la figure 11. Chaque fois qu'une impulsion de largeur t (temps de mesure) est transmise par la boucle A, le front de chaque impulsion 20 de l'onde SMV déclenche un deuxième multivibrateur monostable 80 qui engendre une onde de sortie DMV comprenant des impulsions de largeur td. Le circuit de la figure 10 comprend un interrupteur 82, un circuit RC 81+, un circuit de mesure 86 et un circuit de lecture de pointes 88. L'onde SMV, venant de la sortie du multivibrateur 76 par le conducteur 78, est appliquée à travers une résistance 25 90 à la base d'un transistor 92 du circuit 86. Lors du passage par zéro le transistor 92, est bloqué de sorte que l'anode d'une diode 99 du circuit 88 est coupé dès que la tension est proche du potentiel de la terre. De ce fait, le condensateur 96 du circuit 88 est chargé par la tension de sortie du circuit RC 8U à travers la diode 98 et la résistance 100. Au passage de la queue de chaque 30- impulsion de mesure de l'onde SMV, l'interrupteur 82 est fermé (par exemple, le transistor 102 devient passant) par l'onde DMV, déclenchée comme décrit pour 1' onde SMV. A partir de ce moment, court un temps pendant lequel le condensateur 10l+ se charge et reste relié à B+ par le transistor 102. A la fin du temps td, le transistor est éteint par le multivibrateur 80 et la tension commence à dimi-35 nuer dans le circuit RC 81+ constitué par tin condensateur 10l+ en parallèle sur une résistance 106 et une source de tension 108. L'avantage de retarder le début de l'onde décroissante aux bornes du condensateur (onde c de la figure 11) réside dans le fait qu'une tension plus élevée peut être obtenue aux bornes du condensateur au moment de la mesure (tension de sortie) dans le circuit RC, avec 1+0 une faible tension initiale au condensateur. En d'autres mots, seule la partie 71 07701 16 2081750 2 de l'onde 1/t qui est intéressante est engendrée. La sortie est dérivée de 1' élément émetteur d'un transistor suiveur 110 dans le circuit de lecture de pointes 88 et est utilisée pour Moquer le niveau de sortie du flip flop 88 et du multivibrateur monostable TO montrés à la figure 8. La sortie du circuit de me-5 sure telle qu'elle est appliquée au condensateur 96 est une onde S montrée à la figure 11, tandis que la sortie du circuit de lecture de pointe 88 est une onde PR montrée sur cette même figure 11. Il faut noter que l'onde C de la figure 11 se termine à la fin de l'impulsion de mesure. Si l'impulsion de mesure a lieu plus tard à cause d'un temps de transit plus grand dans la boucle "sing-around" 10 A, la tension du condensateur continuera à tomber comme indiqué par les pointillés, et une tension plus faible est mesurée. DEBITMETRE A ULTRASONS BASE SUR LA SOMMATION DES IMPULSIONS AVEC CORRECTION AUTOMATIQUE DE LA VITESSE DU SON. Dans les réalisations suivant l'invention, décrites ci-dessus, les impul-15 sions transmises sont comptées, et après un nombre donné d'impulsions, on détermine la vitesse d'écoulement. Cela nécessite la correction séparée de la vitesse du son. Cependant, il est également possible de concevoir un débitmètre basé sur la sonmation d'impulsions, qui fonctionne pendant un intervalle de temps déterminé, ne tenant pas compte du nombre de répétitions d'induisions dans cet 20 intervalle. On élimine ainsi la nécessité de prévoir un circuit "correcteur-c" vu que la correction de la vitesse du son est réalisée automatiquement. Cela peut être démontré à l'aide des formules mathématiques suivantes, vu que: w y 'N n At = n(N+I) At n=1 25 l'équation (21) ci-dessus peut s'écrire: (25) « (^> S-lEHAt 2Q L'intervalle de temps déterminé pendant lequel les boucles fonctionnent doit être choisi de manière que pour la vitesse maximum mesurable, il y ait pratiquement coïncidence entre la Nième impulsion dans la boucle B et la (N+l)ième impulsion dans la boucle A. Dans ces conditions: t - rt (26) N ^ -22 35 (2T) N + 1 = — *A où est le temps durant lequel les boucles fonctionnent pendant chaque période T. UO En remplaçant ces rapports dans l'équation (25) on a: 71 07701 17 2081750 E t (t - /L ) A. 2 on on (28) iL0 - gp- t T A B A t „ 2v En remplaçant t, t_ = —r (équation (9)) dans l'équation (28), on obtient: A xi a (29) E A E0 t ( t - Z) ^ 2 on on o dT où la quantité entre parenthèses est une constante. Plus les impulsions Ajj+1 et B^ sont proches de la coïncidence, plus les équations (28) et (29) approximati-10 ves deviennent exactes. En fonctionnement normal, l'égalité n'est pas parfaite parce que le temps de résonnance de la boucle finit pendant l'apparition d'une impulsion de sortie et parce que, pour des vitesses d'écoulement en-dessous de la vitesse maximum, la coïncidence telle que définie ci-avant n'est pas obtenue. Pour des valeurs de N élevées, cependant, ces déviations sont faibles, certaine-15 ment lorsque N >100. On peut montrer que pour N 4t - t2, par exemple, c'est-à-dire environ la moitié de la vitesse maximum mesurable, le porcentage d'erreur dans l'équation ci-dessus est approximativement - 100/2M, ce qui, pour N = 100, représente une erreur de - 0,5 %• L'erreur reste dans ces limites dans une large gamme de 20 variation de C. Comme l'erreur ci-dessus est exprimée par rapport à la moitié de la vitesse maximum mesurable, il convient de remarquer que l'erreur par rapport à la vitesse maximum mesurable (à fond d'échelle) n'est que - 0,25 Un dispositif suivant l'invention, équipé d'une correction automatique de la vitesse du son est représenté à la figure 12, tandis que les ondes illustrant 25 le fonctionnement du circuit de la figure 12, sont illustrées à la figure 13. Le dispositif comprend à nouveau une paire de transducteurs S^, et R^, S^, disposés à 1'intérieur d'une conduite, non représentée, et est pourvu de deux boucles "sing-around" A et B comprenant un amplificateur, un multivibrateur astable et un oscillateur. Le dispositif est commandé par un multivibrateur pilote 112 30 ayant une période T (figure 13). Au moment où t = 0, le multivibrateur pilote 112 excite le multivibrateur 18 de la boucle A qui engendre la première impulsion d'émission dans la boucle A. Aussitôt que la première impulsion est émise dans la boucle A, elle est également appliquée à un multivibrateur monostable à retard 116 qui la retarde d'un temps L'impulsion retardée, en réalité la 35 queue de l'impulsion de sortie du multivibrateur monostable à retard 116, déclenche le flip flop 11U qui permet maintenant au multivibrateur 26 de la boucle B d'engendrer la première impulsion de transmission dans la boucle B. Il en résulte évidemment que les impulsions dans la boucle A montrées à la figure 13, précèdent celles de la boucle B, les deux premières impulsions Aq et Bq étant sé-H0 parées par l'intervalle de temps Xi . Les impulsions retardées A continuent à 71 07701 18 2081750 être appliquées au flip flop 11U, mais après que celui-ci ait changé d'état suite à l'impulsion Aq, il est insensible aux autres impulsions jusqu'à sa remise en état par le multivibrateur pilote 112. Le multivibrateur pilote 112 détermine d'une part, le temps de fonctionne-5 ment t de la boucle A et d'autre part, la période T entre le début de chaque série de répétitions "sing-around". La sortie du multivibrateur pilote 112, qui est un multivibrateur monostable relaxé, se trouve dans un des deux états pendant un temps t et dans l'autre pendant un temps (T - t^) qui sont tous deux réglables indépendemment. Pour obtenir une tension de sortie moyenne élevée, 10 tQn doit représenter une partie importante de T, comme montré pour l'onde de la figure 13. Par conséquent, le temps mort (T - "t ) choisi juste de durée suffisante pour remettre le dispositif en condition pour le cycle de répétitions suivant. La limitation du temps mort (T - t ) au stricte nécessaire est souhai- on table parce qu'il réduit également l'ondulation de la tension de sortie et le 15 temps de réponse. Le multivibrateur pilote 112 met la boucle A en fonctionnement directement par le multivibrateur astable 18 pendant un temps t de chaque période T. Le flip flop 11U met la boucle B en fonctionnement d'une manière similaire via un multivibrateur astable 26 pendant un temps (t - H ) de chaque période T. Le flip flop 111+ est enclenché par le multivibrateur monostable à re-20 tard 116 et déclenché par le multivibrateur pilote 112, l'enclenchement étant 1' état responsable de l'enclenchement de la boucle B. Les impulsions transmises dans la boucle A sont appliquées à une des entrées d'un circuit de sortie flip flop 118; tandis que les impulsions transmises dans la boucle B sont appliquées à l'autre entrée de ce même circuit de sortie 25 flip flop 118. Il en résulte que les impulsions A de la boucle A enclenchent le flip flop, tandis que les impulsions B de la boucle B déclenchent le flip flop; l'onde de sortie résultante du flip flop 118 étant l'onde FF1 à la figure 13. Les impulsions de l'onde FF1 sont appliquées à un circuit de détection de tension moyenne 120 qui fournit une tension de sortie moyenne égale à la tension 30 moyenne de l'onde FF1 du flip flop de la figure 13. Toutefois, cette tension comprend le; temps t/ dont est allongée chaque impulsion à la sortie du flip flop 118. De même, les impulsions de sortie du multivibrateur monostable 116, qui sont déclenchées par les impulsions A, constituent l'onde FF2 de la figure 13. Cette onde est appliquée à un circuit de détection de tension moyenne 123 35 et soustraite de la tension venant du circuit de détection de tension moyenne 120 dans un dispositif soustracteur 12U pour en tirer une sortie proportionnelle à la vitesse d'écoulement du fluide passant entre les transducteurs S., R_ et A B RA' sB" Du fait que le même circuit de retard (multivibrateur 116) engendre la po-HO sition de durée constante des impulsions de l'onde FF1 et détermine la durée des 71 07701 19 2081750 impulsions de l'onde FF2, la tension de sortie résultant de la soustraction des valeurs moyennes de ces deux ondes n'est pas influencée par des arreurs de zéro. Pour que les niveaux de tension des impulsions de FF1 et de FF2 soient égaux, ils sont dérivés d'une même source de tension. 5 Un petit réglage du niveau de tension des impulsions de l'onde FF2 peut ê- tre utilisé pour compenser de petites différences dans les temps de montée et de chute entre les ondes FF1 et FF2 et de faibles Zit résiduels résultant de retards électroniques différents dans les circuits "sing-around" ou de différences de trajet si on utilise deux paires de transducteurs . Si deux paires de transit) ducteurs sont utilisées, on pourrait se passer du multivibrateur monostable 116, du flip flop 11U, du circuit de détection de tension moyenne 123 et du dispositif soustracteur '\2k, et prendre la tension de sortie directement au circuit de détection de tension moyenne 120. Cependant, pour éviter d'avoir à engendrer les premières impulsions étroites de largeur At, 2 At ... et pour fournir un zéro-15 tage convenable tel que décrit, l'agencement représenté à la figure 12 présente des avantages pour le cas où l'on utilise deux paires de transducteurs. Le fait que ce dispositif peut agir dans une direction quelconque de l'écoulement doit être retenu. Si l'on veut mesurer une circulation dans les deux sens, le retard est choisi égal à environ une demi-période "sing-around". Dans 20 le cas d'un écoulement inverse, l'onde FF1 de la figure 13 présente alors des impulsions successivement plus étroites, et la valeur moyenne de FF1 tombe en-dessous de la valeur moyenne de FF2, ce qui fait que la sortie devient négative. Comme.on peut- s'en rendre compte, les boucles "sing-around" des réalisations décrites ci-avant, ne fonctionnent que pendant un temps limité. Si le temps 25 de fonctionnement des boucles est suffisaient court pour éviter la coïncidence d'impulsions dans les deux boucles, une seule paire de transducteurs est siif-fisante comme décrit ci-dessus. Le fonctionnement avec une seule paire de transducteurs peut être prévu aussi, si un retard est introduit dans une boucle pour intercaler les unes entre les autres, les impulsions amont et aval.La valeur 30 du retard peut être mesurée sous forme d'une tension de sortie ou, si le retard est fourni par un circuit convertisseur de tension en temps, la tension de commande de ce circuit peut être la tension de sortie. Pour éviter les faibles retards requis quand on procède à une correction dans chaque période de transmission, la correction peut être apportée après qu'un certain nombre donné d'impul-35 sions ont eu lieu, ou après qu'un décalage donné entre boucles est atteint. Il peut également être avantageux d'avoir un retard dans chaque boucle, l'un ou les deux étant réglés pour maintenir les impulsions des deux trains d'impulsions, intercalées les unes entre les autres. La tension est alors proportionnelle à la différence entre les deux retards. 71 07701 20 2081750 REVENDICATIONS. 1. Débitmètre caractérisé par au moins une paire de transducteurs à ultrasons disposés en direction opposée, mis en contact acoustique avec un courant de fluide, par un premier trajet feedback couplant la sortie du premier transduc- 5 teur de la paire à l'entrée du second transducteur, de manière que les signaux transmis en amont du dit second transducteur vers le dit premier transducteur, soient envoyés vers le second transducteur par le dit premier trajet feedback, par un deuxième trajet feedback couplant la sortie du dit second transducteur à l'entrée du dit premier transducteur de manière que les signaux transmis en aval 10 du premier transducteur vers le second transducteur soient renvoyés vers le premier transducteur par le dit second trajet feedback, par des moyens pour produire le même nombre d'impulsions devant être transmises par les dits premier et second transducteurs pendant un intervalle de temps, grâce à quoi, chaque impulsion transmise correspond à une impulsion reçue qui est retardée par rapport à 15 l'impulsion transmise et par des moyens couplés à ces trajets feedback pour déterminer le débit du dit courant de fluide à partir d'une mesure d'une différence de temps entre les impulsions correspondantes reçues dans les trajets feedback respectifs, composée d'un nombre de différences de temps correspondant au dit nombre de transmissions d'impulsions qui ont lieu pendant le dit intervalle 20 de temps. 2. Débitmètre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier transducteur est composé d'un transducteur da réception et d'un transducteur d' émission, et en ce que le dit second transducteur est composé également d'un transducteur de réception et un transducteur d'émission. 25 3. Débitmètre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dit premier transducteur est constitué par un transducteur unique qui, à la fois, reçoit et émet des impulsions et en ce que le dit second transducteur est constitué également par un transducteur unique qui, à la fois, reçoit et émet des impulsions. 4. Débitmètre suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce 30 qu'il comprend dans chacun des dits trajets feedback, un moyen pour engendrer des impulsions d'émission et des moyens pour permettre au moyen d'émission dans l'un des dits trajets d'engendrer une première impulsion d'émission et pour permettre au moyen d'émission dans l'autre trajet feedback d'engendrer une première impulsion d'émission après un retard prédéterminé suivant l'émission de la pre-35 mière impulsion dans le dit premier trajet feedback. 5- Débitmètre suivant la revendication 1+, caractérisé en ce que chacun des dits trajets feedback comprend un amplificateur pour les impulsions reçues, un multivibrateur astable synchronisé par la sortie du dit amplificateur, et un oscillateur déclenché par la sortie du dit multivibrateur. UO 6. Débitmètre suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 71 07701 21 2081750 que N impulsions sont transmises en amont et en aval et en ce que des moyens sont prévus pour déterminer le retard de temps entre les Nièmes impulsions reçues dans les trajets feedback respectifs pour établir le débit du dit fluide. 7. Débitmètre suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le débit du 5 fluide est déterminé à partir de la quantité: C2N At où N t est la différence de temps entre les Ni? .nés impulsions reçues dans les trajets feedback respectifs et C est la vitesse du son dans le dit fluide à l1 arrêt. 2 10 8. Débitmètre suivant la revendication 7» caractérisé en ce que C est déterminé à partir du temps de transit des impulsions entre les dits moyens transducteurs . 9. Débitmètre suivant l'une des revendications de 1 à 5» caractérisé en ce que N impulsions sont transmises en amont et en aval, en ce que des mqyens sont pré-15 vus pour fournir des signaux électriques dont chacun d'eux est proportionnel à la différence de temps entre les impulsions correspondantes reçues, se déplaçant en amont et en aval pour chaque paire d'impulsions transmises et en ce que des moyens sont prévus pour totaliser les signaux électriques pour déterminer le dit débit du courant de fluide. 20 10. Débitmètre suivant l'une des revendications de 1 à 5» caractérisé en ce que les impulsions sont transmises en amont et en aval pendant une période de temps donnée lors de chaque cycle de répétitions, sans tenir compte du nombre d'impulsions transmises pendant cette période. 11. Débitmètre suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 qu'il comprend des moyens pour engendrer une onde et pour fournir une sortie qui est très proche de l'inverse du carré du temps suivant une impulsion particulière transmise, et des moyens pour mesurer la valeur instantanée de la dite onde à un moment défini par une impulsion particulière reçue pour engendrer un signal qui modifie la valeur mesurée du débit de fluide. 30 12. Débitmètre suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la Nième impulsion dans le dit premier trajet est retardée d'un intervalle de temps égal au dit retard de temps prédéterminé pour obtenir des impulsions séparées dans le temps par N &t, lequel intervalle de temps est mesuré pour indiquer la vitesse d'écoulement du fluide. 35 13. Débitmètre suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les transducteurs à ultrasons fonctionnent comme une paire de boucles "sing-around" pour permettre au même nombre prédéterminé d'impulsions N, d'être transmises en amont et en aval dans le courant du fluide et en ce que des moyens sont couplés aux dites boucles pour déterminer le débit du dit fluide à partie de la 1*0 quantité C2 H & t. 71 07701 22 2081750 où: S est la différence de temps entre les Nièmes impulsions reçues dans les boucles "sing-around" respectives et où c est la vitesse du dit liquide à 1' arrêt. 1U. Débitmètre suivant l'une des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce 5 que les transducteurs à ultrasons fonctionnent comme une paire de boucles "sing-around" pour permettre au même nombre prédéterminé d'impulsions N d'être transmises en ainont et en aval dans le courant de liquide, et en ce que des moyens sont couplés aux dites boucles pour déterminer le débit du dit fluide à partir d'une mesure de la somme: 10 At + 2 At + 3 At + + N A t. où t est la différence entre les premières impulsions reçues du dit nombre déterminé dans les boucles "sing-around" respectives. 15- Débitmètre suivant la revendication 1U, caractérisé en ce que les premières impulsions transmises dans les boucles "sing-around" respectives, sont retardées 15 l'une par rapport à l'autre par un retard de temps , et en ce que le dit débit de fluide est déterminé à partir de la mesure de la somme: TT+ ( At + %>) + ( 2'ût + î) + ( 3 4 t + t;) + (N/lt+t). 16. Débitmètre suivant l'une des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce que les dits moyens transducteurs à ultrasons fonctionnent comme une paire de 20 boucles "sing-around" pour permettre aux impulsions d'être transmises en amont et en aval dans le courant de fluide pendant un intervalle de temps fixe prédéterminé et d'une manière telle que pour chaque impulsion transmise en amont, \ine impulsion correspondante est transmise en aval avant que l'impulsion amont suivante soit transmise, et en ce que des moyens sont prévus pour déterminer le 25 débit du dit fluide à partir d'une mesure du total des différences de temps entre les impulsions reçues dues aux impulsions correspondantes transmises dans les boucles "sing-around" respectives pendant le dit intervalle de temps fixe prédéterminé.