КОНТРОЛЬ РАБОЧЕГО СОСТОЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

1. Способ контроля рабочего состояния ультразвукового преобразователя ультразвуковой системы, в которой ультразвуковой преобразователь содержит по меньшей мере первый пьезоэлектрический элемент, на котором установлен согласующий слой, электрически соединенный с по меньшей мере передатчиком, и контроллер со связанной памятью, соединенный с передатчиком, включающий
возбуждение передатчиком первого пьезоэлектрического элемента импульсным электрическим сигналом (импульсным сигналом) для генерации передаваемого ультразвукового сигнала;
выборку импульсного сигнала;
ответный механизм на получение передаваемого ультразвукового сигнала, ультразвуковой преобразователь или второй ультразвуковой преобразователь, содержащий по меньшей мере второй пьезоэлектрический элемент, расположенный на расстоянии от ультразвукового преобразователя, также имеющий согласующий слой, генерирующий принятый сигнал,
сравнение по меньшей мере амплитуды импульсного сигнала с по меньшей мере одним предварительно заданным пределом, причем, если импульсный сигнал находится вне предварительно заданного предела, определение импеданса первого пьезоэлектрического элемента является аномальным;
сравнение по меньшей мере амплитуды принимаемого сигнала с нижним пределом амплитуды, когда определено, что импульсный сигнал находится в предварительно заданных пределах, причем, когда амплитуда принимаемого сигнала равна или ниже нижнего предела амплитуды, это свидетельствует о том, что для согласующего слоя ультразвукового преобразователя или второго ультразвукового преобразователя необходимо выполнить операцию очистки.
2. Способ по п. 1, в котором ультразвуковая система состоит из ультразвукового преобразователя в качестве единственного ультразвукового преобразователя, и в котором ультразвуковая система дополнительно содержит дуплексор, расположенный между контроллером и единственным ультразвуковым преобразователем, который предназначен для управления ультразвуковым преобразователем, чтобы переключаться между функциями передачи и приема.
3. Способ по п. 1, в котором импульсный сигнал содержит импульсный ток или импульсное напряжение, и в котором схема передачи дополнительно содержит схему измерения тока или напряжения для дискретизации импульсного тока или импульсного напряжения.
4. Способ по п. 3, в котором схема измерения тока или напряжения включает в себя измерительный резистор, подключенный последовательно к передатчику, и при этом измерение включает возможность регистрации через резистор считывания.
5. Способ по п. 1, в котором импульсный сигнал содержит импульсный ток, и причем схема измерения тока или напряжения содержит датчик Холла, расположенный для измерения импульсного тока.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий генерирование и передачу предупреждающего сигнала в ответ либо на аномальный импеданс первого пьезоэлектрического элемента, либо на определение необходимости выполнения очистки ультразвукового преобразователя или второго ультразвукового преобразователя.
7. Способ по п. 1, в котором ультразвуковая система содержит ультразвуковой расходомер, и причем ультразвуковой расходомер установлен на секцию трубы трубопровода.
8. Способ по п. 1, в котором первый пьезоэлектрический элемент содержит набор первых пьезоэлектрических элементов, и причем ультразвуковая система содержит ультразвуковую систему визуализации.
9. Способ по п. 1, в котором заданное ограничение включает как верхний, так и нижний предел.
10. Способ по п. 1, в котором сравнение дополнительно включает сравнение формы принятого сигнала с по меньшей мере одним эталонным значением формы сигнала, и, когда форма принимаемого сигнала определяется как существенно отличная от эталонной формы сигнала, определяет при этом необходимость выполнения очистки согласующего слоя ультразвукового датчика или второго ультразвукового датчика.
11. Ультразвуковая система, содержащая
передатчик и приемник;
ультразвуковой преобразователь, содержащий по меньшей мере один пьезоэлектрический элемент, на котором установлен согласующий слой, электрически соединенный с по меньшей мере передатчиком,
контроллер со связанной памятью, соединенный с передатчиком;
передатчик, приводящий в действие пьезоэлектрический элемент импульсным электрическим сигналом (импульсным сигналом), который содержит импульсный ток или подается импульсами;
схему измерения тока или напряжения, соединенную по меньшей мере с одним узлом в передатчике для измерения импульсного сигнала;
причем в ответ на импульсный сигнал пьезоэлектрический элемент передает передаваемый ультразвуковой сигнал;
контроллер со связанной памятью, в которой хранится код для реализации алгоритма способа контроля ультразвукового датчика, который содержит:
сравнение по меньшей мере амплитуды импульсного сигнала, регистрируемого схемой измерения тока или напряжения путем измерения импульсного сигнала, по меньшей мере с одним предварительно заданным пределом, причем, если импульсный сигнал находится вне предварительно заданного предела, определение импеданса пьезоэлектрического элемента является аномальным;
сравнение по меньшей мере амплитуды принимаемого сигнала с нижним пределом амплитуды, когда импульсный сигнал находится в предварительно заданных пределах, причем когда амплитуда принимаемого сигнала равна или ниже нижнего предела амплитуды, необходимо выполнить очистку согласующего слоя ультразвукового преобразователя.
12. Ультразвуковая система по п. 11, которая состоит из ультразвукового преобразователя в качестве единственного ультразвукового преобразователя, и причем ультразвуковая система дополнительно содержит дуплексор, расположенный между контроллером и единственным ультразвуковым преобразователем, который предназначен для управления ультразвуковым преобразователем, чтобы переключаться между функциями передачи и приема.
13. Ультразвуковая система по п. 11, в которой схема измерения тока или напряжения включает в себя измерительный резистор, подключенный последовательно к передатчику, и при этом измерение включает возможность регистрации через резистор считывания.
14. Ультразвуковая система по п. 11, в которой способ контроля дополнительно включает генерирование и передачу предупреждающего сигнала в ответ либо на аномальный импеданс пьезоэлектрического элемента, либо на определение необходимости выполнения очистки согласующего слоя.
15. Ультразвуковая система по п. 11, в которой ультразвуковой преобразователь дополнительно содержит герметизирующий слой.
16. Ультразвуковая система по п. 11, в которой по меньшей мере один пьезоэлектрический элемент содержит набор пьезоэлектрических элементов, и причем ультразвуковая система содержит ультразвуковую систему визуализации.
17. Ультразвуковой расходомер (УЗР), содержащий:
внешний корпус с крепежными элементами для установки на секцию трубы трубопровода, выполненный с возможностью сквозного прохождения текучей среды;
первый ультразвуковой преобразователь, содержащий по меньшей мере первый пьезоэлектрический элемент, и по меньшей мере второй ультразвуковой преобразователь, содержащий по меньшей мере второй пьезоэлектрический элемент, причем каждый из пьезоэлектрических элементов содержит согласующий слой;
передатчик и приемник, соединенные мультиплексором с первым ультразвуковым преобразователем и вторым ультразвуковым преобразователем;
контроллер со связанной памятью, соединенный с передатчиком;
передатчик для приведения в действие ультразвукового преобразователя с помощью импульсного электрического сигнала (импульсного сигнала);
схему измерения тока или напряжения, соединенную по меньшей мере с одним узлом в передатчике для измерения импульсного сигнала;
при этом в ответ на импульсный сигнал первый или второй ультразвуковой преобразователь передает передаваемый ультразвуковой сигнал;
контроллер со связанной памятью, в которой хранится код для реализации алгоритма способа контроля ультразвукового датчика, который содержит:
сравнение по меньшей мере амплитуды импульсного сигнала, регистрируемого схемой измерения тока или напряжения путем измерения импульсного сигнала по меньшей мере с одним предварительно заданным ограничением, причем, если импульсный сигнал находится за пределами предварительно заданного ограничения, определение импеданса первого или второго пьезоэлектрического элемента является аномальным;
сравнение по меньшей мере амплитуды принимаемого сигнала с более низким пределом амплитуды, когда импульсный сигнал находится в пределах предварительно заданного ограничения, причем когда амплитуда принимаемого сигнала равна или ниже нижнего предела амплитуды, необходимо выполнить очистку согласующего слоя первого или второго ультразвукового преобразователя.
18. УЗР по п. 17, в котором схема измерения тока или напряжения включает в себя измерительный резистор, подключенный последовательно к передатчику, и при этом измерение включает возможность регистрации через резистор считывания.
19. УЗР по п. 17, дополнительно содержащий генерирование и передачу предупреждающего сигнала в ответ либо на аномальный импеданс первого пьезоэлектрического элемента или второго пьезоэлектрического элемента, либо на определение необходимости выполнения очистки согласующего слоя первого или второго ультразвукового преобразователя.