Brevet FR2391456A1 — publié le 19781215

La présente invention se rapporte à un procédé servant à mesurer des distances ou des hauteurs de remplissage par sondage acoustique dans un fluide gazeux au moyen d'ondes sonores à une vitesse de propagation variable, le groupe d'ondes sonores étant émis au moyen d'un convertisseur électro-acoustique, après réflexion sur une surface de mesure dont l'éloignement dudit convertisseur électro-acoustique ou d'un plan de référence doit être mesuré, alors à nouveau reçu sous forme d'un écho, et selon ce procédé, la durée de propagation des différents groupes d'ondes sonores de leur émission åusqutà leur réception sous forme d'un echo est mesurée par comptage d'impulsions et évaluée pour déterminer la distance ou la hauteur de remplissage à mesurer D'autre part, la présente invention se rapporte à un dispositif servant à l'exécution du procédé comprenant un générateur électrique d'impulsions pour produire des impulsions électriques, un convertisseur électro-acoustique pour émettre des groupes d'ondes sonores excitées par lesdites impulsions électriques, vers une surface de mesure dont l'éloignement du convertisseur électro-acoustique ou du plan de référence doit étre mesuré, ainsi que pour recevoir des échos desdits groupes d'ondes sonores et pour les convertir en impulsions électriques d'échos, ce dispositif comprenant également un générateur électrique d'impulsions d'horloge pour produire des impulsions électriques d'horloge servant à mesurer la durée, des moyens électroniques pour capter les impulsions produites par le générateur et les impulsions d'échos, des moyens de comptage des impulsions d'horloge précitées qui apparaissent respectivement pendant l'intervalle entre le début d'une impulsion produite par le générateur et le début d'une impulsion d'échos successive provoquée par la réflexion d'un groupe d'ondes sonores sur la surface de mesure, et enfin des moyens pour évaluer le résultat du comptage afin de déterminer l'éloignement à mesurer de ladite surface de mesure. Dans un fluide gazeux, par exemple dans l'air, la vitesse de propagation des ondes sonores dépend de différents paramètres tels que la température, la tensité du gaz, la pression du gaz, la capacité calorifique0 Etant donné que pour un sondage acoustique la durée de propagation des ondes sonores de l'émission jusqu'à la réception de l'écho est inversement proportionnelle à la vitesse de propagation desdites ondes, il faut tenir compte des paramètres précités pour le calcul de l'éloignement recherché effectué à partir de la durée de propagation mesurée desdites ondes, si l'on veut obtenir des résultats précis. Dans les procédés et les dispositifs connus Jusqu'à présent qui servent à mesurer des niveaux d'eau ou des hauteurs de remplissage de produits liquides, déversables ou pulvérulents, par sondage acoustique, on ne tient compte que de l'influence de la température qui est compensée, la mesure de température s'effectuant ponctuellement au moyen de capteurs de température0 Il peut donc en résulter facilement des erreurs de mesure étant donné que la mesure de la température peut être influencée par la chaleur d'irradiation, par exemple en cas d'irradiation par le soleil et que l'on n'obtient donc pas la température effective de l'air. Les autres paramètres ont été jusqu'à présent ajustés de manière fixe dans les dispositifs connus si bien que les variations de ces paramètres ne peuvent pas être automatiquement compen suées. Le but de la présente invention, pour supprimer les inconvénients précités, est donc de proposer un procédé et un dispositif servant à mesurer des distances ou des hauteurs dé remplissage par sondage acoustique dans un fluide gazeux au moyen d'ondes sonores, de telle manière qu'il ne soit. plus obligatoire de tenir compte des différents paramètres dont dépend la vitesse de propagation des ondes sonores mais au contraire de manière qu'il soit possible de déterminer directement la vitesse de propagation régnant sur la distance de mesure desdites ondes sonores et d'en tenir compte dans la mesure d'éloignement, de distanoesou de hauteurs de remplissage à effectuer. Conformément à l'invention, ce but est obtenu de manière surprenante par le fait qu'au cours de la mesure de l'éloigne- ment de la surface de mesure vis-à-vis du convertisseur électro-acoustique ou vis-à-vis du plan de référence, on mesure simultanément et de la même manière l'éloignement d'une surface de réflexion de référence qui présente un écartement connu et déterminé dudit convertisseur électro-acoustique ou dudit plan de référence, et que l'on règle la fréquence des impulsions d'horloge servant à la mesure de la durée de telle façon que le résultat de la mesure de l'éloignement de la surface de réflexion de référence coïncide avec l'écar- tement connu de cette surface,à la suite de quoi indépendamment de la vitesse de propagation des-ondes sonores on obtient un résultat correct de mesure d'éloignement de la surface de mesure. D'une manière avantageuse, on peut régler la fréquence des impulsions rythmiques en fonction des différences entre la valeur réelle du nombre des impulsions rythmiques-qui apparaissent respectivement dans l'intervalle de temps entre l'émission d'un groupe d'ondes sonores Jusqu'à la réception du groupe d'ondes sonores formant échos de référence renvoyé sur la surface réfléchissante de référence, et régler également une-valeur de consigne qui est établie selon un rapport prédéterminé vis-à-vis de l'écartement connu de la surface réfléchissante de référence de telle façon que lesdites différences soient pratiquement nulles On peut avantageusement compter les impulsions rythmiques respectivement à partir de l'émission d'un groupe d'ondes sonores et produire en cas de coincidence de l'état de comptage avec la valeur de consigne, un signal qui est comparé dans le temps avec la réception du groupe d'ondes sonores formant échois de référence renvoyé par la surface réfléchissante de référence, la fréquence des impulsions d'hoiloge étant augmentée ou diminuée selon que le signal précité se produit avant ou après la réception dudit écho de référence, Si lton choisit comme valeur de consigne par exemple l'écartement réel de la surface de réflexion de référence par rapport à un plan de référence en l'exprimant en centimètres ou en millimètres et si l'on compte par soustraction les impulsions d'horloge en partant de l'état de comptage d'origine qui est égal à l'écartement existant entre le convertisseur électro-acoustique et le plan de référence exprimés en centimètres ou en millimètres, 11 état de comptage à la réception du groupe d'ondes sonores formant échois de mesure réfléchi sur la surface de mesure indique directement l'éloignement de la surface de mesure par rapport au plan de référence de manière correcte, en centimètres ou en millimètres. Le dispositif prévu pour permettre l'exécution du procédé suivant la présente invention se caractérise par le fait qu'entre le convertisseur électro-acoustique et la surface de mesure on a disposé une surface réfléchissante de référence à un écartement prédéterminé et connu du convertisseur électro-acoustique ou du plan de référence afin de produire un écho de référence, que lafréquence des impulsions du générateur d'impulsions d'horloge peut être modifiée au moyen d'un signal électrique de réglage et que des moyens électronyques sont prévus pour produire le signal de réglage en fonction des différences entre la valeur réelle des impulsions d'horloge comptées, que les moyens de comptage comptent respectivement dans l'intervalle entre le début d'une impulsion produite par le générateur et le début d'une impulsion d'écho de référence suivante, et une valeur de consigne qui est établie à un rapport prédéterminé avec l'écartement précité connu de la surface réfléchissante de référence, Avantageusement, on a relié au moyen de comptage des impulsions d'horloge un dispositif de mise en mémoire de l'état de comptage existant respectivement dès la formation d'un groupe d'impulsions d'échos de mesure, ce dispositif étant relié à des moyens d'affichage numérique ou analogique de l'état de comptage respectivement mis en mémoire0 -L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 montre le schéma de principe d'un système de mesure pour l'exécution du procédé conforme à l'invention; - la figure 2 est un diagramme distance/temps d'un groupe d'ondes sonores dans le dispositif de la figure 1; - la figure 3 montre le tracé dans le temps d'impulsions converties numériquement en fonction du paquet d'ondes sonores émis, de l'écho de référence reçu et de l'écho de mesure reçu;; - la figure 4 est un diagramme servant à expliquer le principe d'évaluation au moyen d'un compteur d'impulsions rythmiques dont l'état de comptage est représenté en fonction de la durée; et - la figure 5 est un schéma bloc d'un ensemble de circuits électriques constituant une partie du système servant à l'exécution du procédé de mesure suivant l1invention On se référera tout d'abord à la figure I selon laquelle un appareil S servant à émettre et recevoir des paquets d'ondes sonores est disposé à un écartement vertical t au-dessus d'un plan de référence horizontal B.Le plan de référence B est par exemple constitué par le fond d'un récipient ou d'un conduit servant à recevoir une matière liquide, déversable ou pulvérulente, dont le niveau ou la surface limite supérieure N présente par rapport au plan de référence B une distance inconnue, à mesurer hx et qui est par conséquent désignée comme surface de mesure0 La distance hx peut varier suivant l'état de remplissage momentané dudit conteneur ou du conduit entre zéro et une valeur maximale hmax qui est déterminéepar le niveau maximal H du produit contenu dans le conteneur ou le conduit0 La distance D entre la surface de mesure N et l'appareil émetteur récepteur S varie donc en conséquence, L'ensemble du dispositif décrit se trouve dans un fluide gazeux conducteur du son, par exemple dans de l'aire Par sondage acoustique 9tu moyen d'un paquet d'ondes sonores on doit mesurer la distance non connue Dx ou hx, 1a durée de propagation d'un paquet d'ondes sonores émis par ledit appareil jusqu'à la surface de mesure N et revenant après réflexion sur ladite surface N jusqu'à l'appareil S étant déterminée et évaluéepour donner la distance que l'on veut connaître Etant donné que la vitesse de propagation des ondes sonores dans un fluide gazeux peut varier sous l'influence de phénomènes extérieurs, notamment de la température, comme ceci a déåà été exposé plus haut, on a pris des mesures pour pouvoir capter directement la vitesse du son et la prendre correctement en compte dans l'évaluation du résultat de mesure du sondage acoustique. Pour cela, dans le dispositif de la figure 1, on a disposé entre l'appareil émetteur récepteur S et le niveau H une surface réfléchissante de référence R dont les dimensions géométriques sont petites comparativement aux dimensions de la surface de mesure N. La surface réfléchissante de référence R se trouve à un écartement déterminé et connu hR au-dessus du plan de référence B si bien que l'écartement DR entre la surface réfléchissante de référence R et l'émetteur récepteur S peut être déterminé et connu. A la figure 2, on a représenté le diagramme distance/temps d'un paquet d'ondes sonores dans le système de la figure 1. Un paquet d'ondes sonores qui est émis au moment a par l'émetteur récepteur S en direction verticale et vers le bas, se déplace à la vitesse momentanée du son v vers la surface réfléchissante de référence R et la surface de mesure No Le mouvement de ce paquet d'ondes sonores émis est illustré dans le diagramme de la figure 2 par une ligne 10 représentée en traits pleins. Sur la surface réfléchissante de référence R est réfléchie une partie de l'énergie sonore émise au moment b et renvoyée vers l'appareil émetteur récepteur S, comme ceci est schématisé à la figure 2 par une ligne en traits mixtes 11.Le reste de l'énergie sonore se déplace en direction de la surface de mesure N et est réfléchi par cette dernière, au moment c et renvoyé également vers l'émetteur récepteur S, comme l'indique la ligne en tirets 12 à la figure 2o Au moment d l'onde sonore formant écho de référence renvoyée parla surface réfléchissante de référence R atteint l'émetteur récepteur S et par contre l'onde sonore formant écho de mesure renvoyée par la surface de mesure N ne parvient que plus tard, au moment f à l'émetteur récepteur S Entre l'émission du paquet d'ondes sonores au moment a et la réception de l'écho de référence au moment d, il s1 écoule un laps de temps tRO Un laps de temps plus important tx s'écoule entre l'émission du paquet d'ondes sonores au moment a et la réception de l'écho de mesure au moment f0 A partir des laps de temps tR et tx qui sont les durées de propagation des ondes sonores dans le dispositif de la figure 1, on peut calculer la distance non connue Dx en tenant compte de la distance connue DR suivant la formule suivante Dispositions :: tR = 2 DR (1) v tx 2 DX (2) v Si l'on établit un rapport entre les deux durées tx et on on obtient l'équation suivante tX = 2 DX . v = DX (3) tR v 2 DR DR Le rapport des deux durées tx/tR correspond donc au rapport des distances DX/DR indépendamment de la valeur effective de la vitesse de propagation du son vO A partir de ltéqua- tion (3) on obtient par multiplication des deux côtés par DR la formule suivante DX = tX . DR (4) tR Au moyen de la formule (4), on peut donc calculer la distance DX indépendamment de la vitesse de propagation v des ondes sonores. L'état de remplissage hx qui n'est pas connu est obtenu par la différence de l'écartement connu h5 existant entre l'émetteur récepteur S et le plan de référence B et la distance DX calculée à l'aide de la formule (4) hX = hS - DX = hS - ## # ## (5) S'il n'y a aucun produit de remplissage au-dessus du plan de référence B, la surface de mesure N manque et les ondes sonores propagent leur distance jusqu'au plan de référence B au niveau duquel, au moment e les ondes sonores sont réfléchies et renvoyées vers l'émetteur récepteur S, comme ceci est indiqué à la figure 2 par la ligne 13 en traits mixtes0 Au moment E les ondes sonores d'échos viennent buter sur l'émetteur récepteur SO En se référant à la figure 5, on va maintenant décrire un schéma de montage électrique à l'aide duquel il est possible de mesurer totalement automatiquement l'état de remplissage non connu hx par sondage acoustique et d'afficher le résultat des mesures de manière numérique et analogique. Le montage est relativement simple et formé de composants électroniques couramment utilisés, Le schéma de la figure 5 comprend un générateur électrique d'impulsions 21 qui délivre des impulsions électriques revenant périodiquement dans des intervalles pendant lesquels se produit respectivement une mesure de la distance.La sortie du générateur d'impulsions 21 est reliée à un convertisseur électro-acoustique 22 qui fonctionne en résonance et peut être excité par chaque impulsion électrique du générateur 21 en une oscillation libre décroissant relativement vite, pour produire un paquet d'ondes sonores et émettre en direction de la surface de mesure N et de la surface réfléchissante de référence R. Ce convertisseur électro-acoustique 22 sert également à la réception des paquets d'ondes sonores d'échos renvoyées et à convertir ces dernières en paquets d'impulsions électriques d'échos. Le convertisseur électro-acoustique 22 est par ailleurs reliés à l'entrée d'un dispositif de reconnaissance d'impulsions 23 dans lequel les paquets d'impulsions d'échos produites dans le convertisseur 22 sont amplifiees, mises sous forme numérique et séparées des signaux parasites Les impulsions livrées par le générateur dtimpulsions 21 parviennent également à l'entrée du dispositif de reconnaissance d'impulsions 23 si bien qu'à la sortie de ce dernier dans chaque intervalle de mesure, apparaissent trois impulsions électriques uniformes Is, IR et IM, comme le montre schématiquement la figure 3o On désignera dans la suite l'impulsion IS comme impulsion d'émission, l'impulsion 1R comme impulsion d'écho de référence et l'impulsion 1M comme impulsion d'écho de mesure. Les flancs ascendants des impulsions se suivant réciproquement IS et IR ont un écartement dans le temps tR et entre les flancs ascendants des impulsions IS et 1M s'écoule un laps de temps tx.Par une observation précise, on remarque que les flancs ascendants des impulsions Is, 1R et 1M apparaissent avec une temporisation faible mais constante et définie après les moments a, d et f respectivement, puisque pour reconnaitre la fréquence de chaque paquet d'impulsions dans le dispositif 23 il faut pouvoir contrôler plusieurs périodes de l'oscillation0 Le générateur d'impulsions 21, le convertisseur électro-acoustique 22 et le dispositif de reconnaissance d'impulsions 23 sont rassemblés sous forme de l'émetteur récepteur précité So La sortie du dispositif de reconnaissance d'impulsions 23 est connectée à l'entrée d'une mémoire à décalage 24 qui comporte trois sorties 245, 24R et 24M au niveau desquelles apparaissent séparemment les impulsions Is, IR et IMo La sortie 24S de la mémoire à décalage 24 est connectée à l'entrée de commande 25 d'un compteur d'impulsionsélectronique 26, dont l'entrée de comptage 27 est connectée à la sortie d'un générateur d'impulsions d'horloge 30o La fréquence des impulsions du générateur d'impulsions d'horloge 30 peut varier à l'aide d'un signal de réglage électrique qui est produit au moyen d'un dispositif 31 et est appliqué à l'entrée de commande 32 du générateur d'impulsions d'horloge, Tous les détails du dispositif 31 sont précisés dans la suite de la présente description0 Le compteur d'impulsions 26 est un compteur à rebours et sert à compter en soustraction les impulsions d'horloge délivrées par le générateur.dtimpulsions d'horloge 30, le processus de comptage étant respectivement amorcé par une impulsion d'émission IS à l'entrée de commande 25o Le compteur d'impulsions 26 présente une sortie 35 au niveau de laquelle~ apparait respectivement un signal d'achèvement électrique lorsque l'état de comptage d'achèvement zéro est atteint. La sortie 35 est connectée par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation 36 à un commutateur de présélection de nombres d'impulsions 37 qui est connecté pour sa part à une entrée 38 de remise à l'état initial du compteur 26.La configuration du compteur d'impulsions 26 et du présélecteur 37 est prévue de telle manière que dès l'entrée d'un signal d'achèvement, de la sortie 35 par l'intermédiaire du dispositif de temporisation vers le commutateur de présélection 37, le compteur d'impulsions est amené à l'état de comptage présélectionné réglable au niveau du commutateur 37. Enfin, le compteur d'impulsions 26 comprend une entrée de comptage 39 au niveau de laquelle l'état de comptage respectif est indiqué par des signaux électriques sous une forme de codage décimal-binaire. La sortie de comptage 39 est connectée d'une part au dispositif précité 31 pour produire un signal de réglage pour la fréquence des impulsions du générateur d'impulsions d'horloge 30 et d'autre part à une entrée 41 d'une mémoire numérique 42 munie d'une entrée de commande 43 connectée à la sortie 24M de la mémoire à décalage 24.La mémoire numérique 42 est configurée de telle manière que dès qu'elle reçoit respectivement une impulsion d'écho de mesure Ily, l'état de comptage momentané du compteur d'impulsions 26 est mis en mémoire et que respectivement après la mise en mémoire d'un nombre prédéterminé de résultats de comptage, la valeur moyenne arythmétique de ces résultats de comptage est automatiquement formée, mise en mémoire et amenée par des signaux électriques sous forme d'un codage binaire à une sortie 44.La sortie 44 de la mémoire numérique 42 est con nectée à l'entrée d'un dispositif d'affichage numérique 46 ainsi qu'à l'entrée d'un convertisseur numérique-analogique 48 à la sortie duquel est connecté un instrument d'affichage analogique 50 Le dispositif précité 31 servant à produire un signal de réglage pour le générateur d'impulsions d'horloge 30 comprend un commutateur de présélection de nombres d'impulsions 52 connecté à la sortie de comptage 39 du compteur d'impulsions 26 avec un circuit de coincidence pour délivrer un signal électrique de coincidence respectivement lorsque l'état de comptage du compteur d'impulsions 26 coïncide avec un nombre d'impulsions réglable au niveau du commutateur de présélection 52 et prédéterminé0 La sortie à laquelle le signal de coincîdence appairait, est connectée à une entrée B d'un dispositif 55 servant à reconnaitre l'impulsion primaire. Une autre sortie A du dispositif 55 est connectée à la sortie 24R de la mémoire à décalage 24. D'autre part, le dispositif 55 comprend deux sorties 56 et 57 qui sont connectées respectivement à une sortie de commande d'un commutateur électronique 60 ou 61 Le dispositif 55 et les commutateurs électroniques 60 et 61 sont configurés de telle manière qu'à une sortie 56 apparaisse respectivement un premier signal de commande qui amène le premier commutateur 60 à l'état conducteur lorsqu'une impulsion d'écho de référence IR apparait avant un signal de coincidence provenant du commutateur de présélection 52, et qu'à l'autre sortie 56 apparaisse un second signal de commande qui amène le second commutateur 61 à l'état conducteur lorsqu'unie impulsion d'écho de référence IR appairait, dans le temps, après le signal de coincidenceO Le premier commutateur électronique 60 est connecté d'une part à une source de courant continu 62 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance électrique 63, à la première électrode d'un condensateur électrique 64 dont l'autre électrode est connectée par exemple par l'intermédiaire de la masse, à la source de courant continu 65 si bien que dans l'état conducteur du commutateur 60, il se produit une charge du condensateur par l'intermédiaire de la résistance 63 et que la tension continue établie par l'intermédiaire du condensateur, augmente, L'autre commutateur électronique 61 est également relié d'une part, par l'intermédiaire de la résistance 63, à la première électrode du condensateur 64 et d'autre part directement à l'autre électrode de ce condensateur si bien que, dans l'état conducteur du commutateur 6i, il se produit une décharge du condensateur par l'intermédiaire de la résistance 63 et que la tension continue établie par ledit condensateur, diminue, La tension établie par l'intermédiaire dudit condensateur est amenée à titre de tension de réglage à l'entrée de commande 32 du générateur d'impulsions de comptage 30. Le mode d'utilisation et de fonctionnement du dispositif de sondage acoustique qui vient d'être décrit et le procédé servant à mesurer l'état de remplissage hx se déroulent ou sont exécutés de la manière suivante Avant le début de la mesure, on règle sur le commutateur de présélection 37 un nombre d'impulsions qui forme un rapport prédéterminé, dénommé g avec l'écartement connu h5 du plan de référence B par rapport au convertisseur électro-acoustique 22 de l'émetteur récepteur SO Avantageusement, on choisit q = à I si bien qu'au niveau du commutateur de présélection 37 on peut régler un nombre qui coïncide avec le nombre d'unités de mesures de longueur c'est-à-dire des centimètres ou des millimètres, de l'écartement hsZ D'une manière analogue, on règle sur le second commutateur de présélection 52 un nombre d'impulsions qui présente le même rapport prédéterminé g avec l'écartement connu hR de la surface réfléchissante de référence R au plan de référence B. On supposera maintenant que le générateur d'impulsions d'horloge 30 fonctionne en continu et produit des impulsions d'horloge avec une fréquence de par exemple 150 kHz et que l'état de comptage du compteur d'impulsions 26 coïncide avec le nombre d'impulsions q hS réglé au niveau du commutateur de présélection 37o On supposera par ailleurs que le générateur d'impulsions 21 fonctionne en continu et produit des impulsions électriques à des intervalles de temps de par exemple 40 ms L'une des impulsions électriques produite par le générateur d'impulsions 21 déclenche le convertisseur électroacoustique 22 pour former une oscillation libre décroissante avec une fréquence de par exemple 120 kHz, si bien qu'au moment a (figure 2) est émis un paquet d'ondes sonores à partir du convertisseur 22 en direction de la surface réfléchissante de référence R et de la surface de mesure No Simul tanément, l'impulsion électrique produite par le générateur 21 parvient également dans le dispositif de reconnaissance 23 qui délivre une impulsion d'émission I; (figure 3) dont le flanc ascendant présente par rapport au moment a, une temporisation très faible et déterminée0 Cette impulsion d'émission 15 parvient à la mémoire à décalage 24 et de la première sortie 24S de cette dernière à l'entrée de commande 25 du compteur d'impulsions 26.Par le flanc ascendant de l'impulsion d'émis sion Is, le compteur d'impulsions 26 est mis en marche si bien qu'à partir de ce moment, il compte en soustraction les impulsions d'horloge produites par le générateur 30, l'état de comptage du compteur d'impulsions 26 diminuant en continu, Lorsque le paquet d'ondes sonores émis par le convertisseur électro-acoustique 22 parvient à la surface réfléchissante de référence R, une partie des ondes sonores est réfléchie, au moment d (figure 2), sur ladite surface et renvoyée vers le convertisseur 22 tandis que le reste de l'énergie sonore se propage vers la surface de mesure Mo Dès que les ondes sonores d'échos de référence renvoyées sur la surface réfléchissante de référence R apparaissent, au moment d (figure 2), au niveau du convertisseur électro-acoustique 22, ce dernier convertit les oscillations sonores en oscillations électriques correspondantes si bien que le dispositif de reconnaissance 23 reçoit un paquet d'impulsions d'échos de référence. Dans le dispositif de reconnaissance 23, le paquet d'impulsions dtéchos de référence est contr8lé, séparé des signaux parasites et converti en une impulsion d'écho de référence numérique IR dont le flanc ascendant présente par rapport au moment d, le même retard ou la même temporisation que le -flanc ascendant de l'impulsion IS par rapport au moment a. L'impulsion d'écho de référence parvient à la mémoire à décalage 24 et de la seconde sortie 24R de cette dernière à l'entrée A du dispositif 55 servant à reconnaitre les impulsions primaires.Dès que l'état de comptage du compteur d'impulsions 26 atteint le nombre d'impulsions q hR réglé au niveau du commutateur de présélection 52, le commutateur de présélection 52 délivre un signal de coincidence à l'entrée B du dispositif 55 qui compare alors si l'impulsion d'écho de référence IR apparait, dans le temps, avant ou après ledit signal de cotncidenceO Lorsque le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence IR apparait dans le temps, avant le signal de coîncidence, la sortie 56 du dispositif 55 délivre un signal de commande vers le commutateur électronique 60 si bien que ce dernier est amené à l'état conducteur et que le condensateur 64 est connecté par l'intermédiaire de la résistance 63 à la source de courant continu 62.De cette façon, le condensateur 64 est chargé si bien que la tension établie par le condensateur augmente et que la fréquence du générateur d'impulsions rythmiques 30 est également augmentée. Lorsque par contre le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence IR se situe dans le temps après le signal de coîncidence, la sortie 57 du dispositif 55 délivre un signal de commande vers le commutateur électronique 61, si bien que ce dernier est amené à l'état conducteur et que le condensateur 64 est déchargé par l'intermédiaire de la résistance 63.De cette façon, la tension établie par l'intermédiaire du condensateur 64 diminue, ce qui entraine une réduction de la fréquence du générateur d'impulsions d'horloge 30. Lorsque toutefois le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence IR et le signal de coincidence du commutateur de pré sélection 52 coincide dans le temps, aucun signal de commande n'apparait ni à la sortie 56 ni à la sortie 57 du dispositif 55 Si bien que les deux commutateurs électroniques 60 et 61 adoptent un état non conducteur, le conservent et que la fréquence du générateur d'impulsions d'horloge 30 reste inchangée. De la manière décrite, on compare la valeur réelle du nombre des impulsions d'horloge qui apparaissent pendant l'intervalle de temps tR entre les flancs ascendants de l'impulsion d'émission IS et de l'impulsion d'écho de référence IR' avec la valeur de consigne q hR réglée au niveau du commutateur de présélection 52 et l'on règle ensuite la fréquence du générateur d'impulsions d'horloge 30 en fonction des différences entre ladite valeur réelle et ladite valeur de consigne de telle façon que les différences soient amoindries et tendent à atteindre la valeur zéro au cours de plusieurs processus de mesure successifs. Les ondes sonores qui passent devant la surface de réflexion de référence R vers la surface de mesure M, sont réfléchies, au moment c (figure 2), sur la surface de mesure N et renvoyées à titre d'écho de mesure vers l'émetteur récepteurS. Lorsque les ondes sonores d'échos de mesure apparaissent au moment f (figure 2),au niveau du convertisseur électro-acoustique 22, ce dernier convertit les ondes sonores en un paquet d'impulsions électriques d'échos de mesure, qui est contrôlé dans le dispositif de reconnaissance 23 et séparé des signaux perturbateurs;Le dispositif de reconnaissance 23 produit une impulsion d'écho de mesure 1M (figure 3), dont le flanc ascendant présente, en référence au moment f, la même temporisation que le flanc ascendant de l'impulsion d'émission IS en référence au moment a0 L'impulsion 1M d'écho de mesure parvient à la mémoire à décalage 24 et de la troisième sortie 24M de cette dernière à l'entrée de commande 43 de la mémoire numérique 42 Lorsque le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de mesure 1M atteint l'entrée 43, l'état de comptage existant à ce moment précis du compteur d'impulsions 26 est mis en mémoire dans la mémoire 42o L'état de comptage mis en mémoire est égal au nombre des impulsions d'horloge qui apparaissent pendant la période tx entre les flancs ascendants de l'impulsion d'émission IS et de l'impulsion d'écho de mesure IMo Le nombre d'impulsions d'horloge est égal à q hR dans la mesure où la fréquence du générateur d'impulsions d'horloge 30 a préalablement été réglé de telle manière que le signal de coincîdence délivré par le commutateur de pré sélection 52 coincide dans le temps avec le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence IR. Le compteur d'impulsions 26 compte les impulsions d'horloge provenant du générateur d'impulsions précité 30 en soustraction Jusqu'à ce que l'état de comptage définitif nul soit atteint, A ce moment, apparait à la sortie 55 du compteur d'impulsions, un signal final électrique qui reçoit dans le dispositif de temporisation 36, une temporisation égale à quelques ms et qui est ensuite amenée au commutateur de présélection 37o Ce dernier délivre à I'entrée 38 de reste départ du compteur d'impulsions 26 un signal par lequel l'état de comptage du compteur est ramené à la valeur de départ q h5 réglée sur le commutateur de présélection 37. Ainsi, le dispositif est prêt à procéder à une nouvelle opération de mesure qui est déclenchée par l'impulsion suivante provenant du générateur d'impulsions 21. Les processus qui viennent d'être décrits se répètent de manière cycliques et la fréquence de répétition est donnée par la fréquence du générateur d'impulsions 21, dans le cas présent à raison de 25 cycles par seconde. Si pour la première paire de cycles de mesure apparait encore une différence dans le temps entre le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence IR et le signal de coincidence délivré par le commutateur-sélecteur 52, ladite différence diminue au cours des cycles de mesure suivants pour devenir pratiquement nuls étant donné que la fréquence du générateur d'impulsions d'horloge 30 est réglée en fonction des différences précitées dans le temps. A la figure 4, on a représenté le mode de fonctionnement du compteur d'impulsions 26 pour un cycle de mesure.La droite 70 en traits pleins et inclinée indique l'état de comptage en fonction du temps, dans le cas où le flanc ascendant de l'impulsion d'écho de référence 1R coïncide, dans le temps, avec le signal de coincidence provenant du commutateur de présélection 52. Les lignes en traits mixtes 71 et 72 indiquent le tracé de l'état de comptage pour une fréquence trop haute ou trop faible du générateur 30. Après respectivement un nombre prédéterminé de cycles de mesure, par exemple après huit cycles, on forme à partir des résultats de comptage mis en mémoire dans la mémoire 42, la valeur moyenne arythmétique que l'on met en mémoire0 Cette valeur moyenne est affichée numériquement par le dispositif d'affichage 46 Simultanément, à l'aide du convertisseur analogique-numérique 48 on produit un signal analogique correspondant à ladite valeur moyenne, par exemple sous forme d'un courant continu d'intensité variable, que l'on affiche analogiquement par le système d'affichage 500 La valeur indiquée par le dispositif 46 ou l'instrument 50 est égale à q hR et présente donc avec l'état de remplissage hx à mesurer qui constitue l'inconnu, un rapport constant q. Si l'on suppose q = à 1, le dispositif d'affichage 46 et l'instrument affichent directement l'état de remplissage hx en unités de mesure de longueur, par exemple en centimètres ou en millimètres. Le résultat de mesure pouvant être lu sur le dispositif 45 ou l'instrument 50 est correct et ne dépend pas de la vitesse de propagation des ondes sonores0 il est donc évident que des variations de la vitesse de propagation du son par suite notamment de différences de températures, ne peut pas entrainer de résultat faux étant donné que dès l'apparition de variations de ladite vitesse du son, la fréquence du générateur d'impulsions rythmiques 30 est automatique réglée de telle manière que respective- ment à l'intérieur d'un intervalle de temps tR, soit produit le nombre q hR d'impulsions d'horloge qui correspond à l'écartement connu hR de la surface réfléchissante de référence R par rapport au convertisseur électro-acoustique 22 de l'émetteur- récepteur Fo Par l'application du procédé de sondage acoustique à l'aide du dispositif qui vient d'être décrit, on mesure donc pendant la mesure d'éloignement de la surface de mesure N également l'éloignement de la surface réfléchissante de référence R, de la même manière et l'on procède à une comparaison avec l'écartement connu DR ou hR de cette surface par rapport au convertisseur 22 ou au plan de référence B, la fréquence des impulsions d'horloge servant à la mesure de la durée étant réglée en fonction des différences le cas échéant données jusqu' ce que ces différences deviennent pratiquement nulles, Ainsi, la vitesse de propagation du son est prise en compte dans la mesure sans que l'on est besoin de connaitre la valeur effective de cette vitesse. Lorsque la mesure de l'éloignement de la surface réfléchissante de référence R donne un résultat qui coïncide avec 11 éloignement effectif connu de cette surface, la mesure d'éloignement de la surface de mesure N permet également d'obtenir indépendamment de la vitesse du son, un résultat correct. La formation précitée de la valeur moyenne à partir des résultats de mesure de plusieurs cycles de mesure est particulièrement avantageuse lorsque la surface de mesure N n'est pas stationnaire et présente par exemple des inégalités ou ondulations alternantes, comme ceci est le cas pour le niveau d'un cours d'eaux. Dans ce cas, s'il n'y avait nas de formation de valeur moyenne, l'affichage numérique du dispositif 46 changerait à une telle vitesse que la iecture des décades les plus basses serait pratiquement impossible. Au lieu d'une hauteur de remplissage hx on peu- mesurer sans difficulté avec le dispositif décrit, la distance Dx de la surface de mesure N par rapport au convertisse;r électro-acoustique dans l'émetteur récepteur S lorsque o compteur d'impulsions 26 procède à un comptage par addition et est remis automatiquement à l'état de comptage zérc après chaque cycle de mesure, Dans ce cas, il faut régler au commutateur de présélection 52, un nombre d'impulsions qui présente un rapport prédéterminé q avec l'écartement DR entre la surface R et le convertisseur électro-acoustique dans l'appareil émetteur récepteur S Grâce au dispvs-.tif 46 et à l'instrument 50, on affiche un résultat de . sure qui forme le même rapport q avec la distance DX que t'on veut déterminer0 Suivant le but d'utilisation du dispositif qu vient d'être décrit, on peut supprimer le cas échéant le rI spositif d'affichage numérique 46 et le dispositif 48, 50 po- r l'affichage analogique du résultat des mesures0 Bien entendu, l'invention n'est nullement lîmitee au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a état donné qu'à titre d'exemple0 En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des l yens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent REVENDICATIONS o o . - . o - . o o I Procédé de mesure de distances ou de hauteurs de remplissage par sondage acoustique dans un fluide gazeux au moyen d'ondes sonores avec une vitesse de propagation variable, dans lequel les paquets d'ondes sonores sont émis au moyen d'un convertisseur électro-acoustique puis, après réflexion sur une surface de mesure dont l'éloignement dudit convertisseur et d'un plan de référence doit être mesuré, sont à nouveau reçus sous forme d'un écho, la durée de propagation des différents paquets d'ondes sonores entre l'émission et la réception sous forme d'échos étant mesurée par comptage d'impulsions d'horloge et évaluée pour déterminer la distance ou la hauteur de remplissage à mesurer, caractérisé en ce que, pendant la mesure de la distance ou de l'éloignement de ladite surface de mesure du convertisseur électro-acoustique ou du plan de référence, on mesure simultanément et de la même façon 11 éloignement d'une surface réfléchissante de référence qui présente un écartement connu et déterminé dudit convertisseur électrp-acoustique ou dudit plan de référence, et en ce que l'on règle la fréquence des impulsions d'horloge servant à la mesure de la durée de telle manière que le résultat de la mesure d'éloignement de la surface de réflexion de référence coincide avec.ltécarte- ment connu de cette surface,à la suite de quoi, indépendamment de la vitesse de propagation des ondes sonores, on obtient un résultat correct de la mesure de l'éloignement de ladite surface de mesure 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle la fréquence des impulsions d'horloge en fonction des différences entre une valeur réelle du nombre des impulsions précitées, qui apparaissent respectivement dans un intervalle de temps entre l'émission d'un paquet d'ondessonores et la réception du paquet d'ondes sonores d'échos de référence réfléchi sur ladite surface réfléchissante de référence, avec une valeur de consigne qui présente avec ltécartement connu de ladite surface réfléchissante de préférence, un rapport prédéterminé de telle façon que les différences précitées soient pratiquement nulles. 30 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on compte les impulsions d'horloge respectivement à partir de l'émission d'un paquet d'ondes sonores et qu'en cas de coincidence de l'état de comptage avec la valeur de consigne, un signal est produit qui est comparé dans le temps avec la réception du paquet d'ondes sonores-d'échos de référence réfléchies sur ladite surface réfléchissante de référence, et en ce que l'on augmente ou l'on diminue la fréquence des impulsions d'horloge précitées selon que ledit signal appairait, dans le temps, avant ou après la réception dudit paquet d'ondes sonores d'échos de référence, 4e Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on émet périodiquement et cycliquement respectivement un paquet d'ondes sonores, que l'on reçoit sur la surface réfléchissante de référence précitée un paquet d'ondes sonores réfléchies d'échos de référence, que l'on règle la fréquence du signal rythmique et que l'on reçoit le paquet d'ondes sonores d'échos de mesure réfléchies sur ladite surface de mesure, les impulsions d'horloge qui apparaissent pendant la durée entre l'émission du paquet d'ondes sonores et la réception du paquet d'ondes sonores d'échos de mesure, étant comptées tandis que le résultat du comptage est mis en mémoire, et en ce que l'on forme à partir des résultats de comptage résultants de plusieurs cycles de mesure, une valeur moyenne arythmétique qui présente par rapport à la distance ou l'éloignement de la surface de mesure à déterminer, un rapport prédéterminé. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on dispose le convertisseur électro-acoustique à un écartement défini et connu du plan de référence précité qui est supérieur à l'éloignement de la surface de mesure précitée par rapport au convertisseur électro-acoustique, en ce que l'on compte en soustraction les impulsions d'horloge en partant d'une valeur de base qui présente par rapport à ltécartement entre le plan de référence et le convertisseur électro-acoustique, un rapport prédéterminé si bien que le résultat du comptage dès réception du paquet d'ondes sonoresd'écho de mesure, présente le rapport prédéterminé précité avec l'éloignement de la surface de mesure par rapport au plan de référence précité. 6. Dispositif servant d'exécution du procédé selon la revendication 1 comprenant un générateur électrique d'impulsions pour produire des impulsions électriques, un convertisseur électro-acoustique pour émettre des paquets d'ondes sonores résultants desdites impulsions électriques vers la surface de mesure pour 1' éloignement du convertisseur électroacoustique ou du plan de référence doit être mesuré, et pour recevoir des échos dudit paquet d'ondes sonores et les convertir en impulsions électriques d'échos, comprenant également un générateur électrique d'impulsions d'horloge pour produire des impulsions électriques d'horloge servant à la mesure de la durée, des moyens électroniques pour capter les impulsions produites par ledit générateur et les impulsions d'échos, des moyens pour compter les impulsions d'horloge qui'apparais- sent respectivement pendant le laps de temps entre le début d'une impulsion produite par le générateur d'impulsions et le débutd'une impulsion d'écho suivante provoquée par la réflexion du paquet d'ondes sonores sur la surface de mesure précitée, et comprenant enfin des moyens =pour évaluer le résultat du comptage afin de déterminer l'éloignement de la surface de mesure à connaitre, caractérisé en ce qu'entre le convertisseur électro-acoustique et la surface de mesure précitée, on a prévu une surface réfléchissante de référence à un écartement donné et connu dudit convertisseur électroacoustique ou du plan de référence afin de produire des échos de référence, en ce que la fréquence d'impulsions du générateur d'impulsions d'horloge peut être modifiée au moyen drun signal de réglage électrique et en ce que des moyens électroniques sont prévus pour produire le signal de réglage en fonction des différences entre la valeur reelle du nombre des impulsions d'horloge qui sont comptées par les moyens de comptage précités dans le laps de temps entre le début d'une impulsion produite par le générateur d'impulsions et le début d'une impulsion d'écho de référence suivante, et une valeur de consigne qui présente par rapport à l'écartement connu précité de ladite surface réfléchissante de référence, un rapport prédéterminé. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour produire le signal de réglage sont formés par un dispositif connecté aux moyens de comptage des impulsions d'horloge pour mettre en mémoire ladite valeur de consigne et pour produire un signal électrique de coSncidence respectivement en cas de coincidence de l'état de comptage des moyens de comptage d'impulsions rythmiques avec ladite valeur de consigne; par un dispositif pour déterminer si le signal de co9ncidence appairait, dans le temps, avant ou après le début de l'impulsion d'écho de référence et pour produire un premier signal de commande lorsque le début de l'impulsion d'écho de référence se situe, dans le temps, avant ledit signal de coîncidence ou un second signal de commande lorsque le début de l'impulsion d'écho de référence se situe, dans le temps, après ledit signal de cotnci- dence; et enfin un dispositif pour charger un condensateur électrique en fonction dudit premier signal de commande ou pour décharger ce condensateur en fonction du second signal de commande, la tension établie par l'intermédiaire dudit condensateur étant amenée sous forme de signal de réglage, au générateur d'impulsions d'horloge précité0 8.Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moyen de comptage des impulsions d'horloge est connecté un dispositif pour mettre en mémoire l'état de comptage qui existe respectivement au début d'une impulsion d'écho de mesure, ce dispositif étant lui-m8me connecté à des moyens d'affichage numérique ou analogique de l'état de comptage respectivement mis en mémoire. 90 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on a prévu des moyens pour remettre automatiquement les moyens de comptage d'impulsions à zéro dès qu'un état de comptage final prédéterminé est atteint, que le générateur d'impulsions est prévu pour produire des impulsions électriques revenant à des intervalles périodiques de temps, si bien que le convertisseur électro-acoustique émet des paquets d'ondes sonores suivant des intervalles de temps et que la mesure de la distance se déroule de manière cyclique et périodique, et enfin en ce que le dispositif pour mettre en mémoire l'état de comptage des moyens de comptage des impulsions d'horloge est prévu pour simultanément former et mettre en mémoire la valeur moyenne arythmétique résultant de plusieurs opérations de mesure d'éloignement réalisées avant. 100 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de comptage des impulsions d'horloge sont prévus pour assurer un comptage en soustraction des impulsions d'horloge précitées, que les moyens pour remettre à zéro les moyens de comptage des impulsions d'horloge comprennent un dispositif pour régler lesdits moyens de comptage à un état de comptage de départ prédéterminé qui présente par rapport à l'écartement connu entre un plan de référence et ledit convertisseur électro-acoustique, un rapport prédéterminé, et enfin en ce que la remise à zéro automatique des moyens de comptage des impulsions rythmiques s'effectue respectivement pour l'état de comptage final zéro0